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推广应用节能变压器意义重大

作者:lol菠菜 发布时间:2020-12-09 11:47 点击:

  高端取向硅钢是指薄规格、高磁感、低铁损的硅钢产品,生产技术复杂,是制造新能效标准条件下节能变压器最合适的材料。配电变压器是电力输送的关键设备,在电网建设中大量使用,自身电耗很大。大力推广应用高端取向硅钢和节能变压器,对我国节能减排十分重要。

  经过十几年的研发,我国制造的立体卷铁心变压器结构设计合理,与传统的叠铁心变压器相比,具有节能、节材、噪音小、性能稳定等诸多优点。制造工序机械化程度较高,生产成本较低。整个生产制造过程比传统叠铁心变压器减少5-6道工序,生产效率可提高30%。空载损耗可降低30%以上,负载损耗可降低20%以上,产品总损耗可降低28%;空载电流可降低80%,噪声可降低10分贝以上,铁心制造材料节约5%以上。

  在关键工序铁心制造方面,由于制造设备机械化程度高、工艺稳定性好、效率高,并可使用目前更薄(0.20毫米及以下)更低铁损的硅钢片生产,符合硅钢材料的发展趋势。

  高端取向硅钢被誉为“钢铁产品皇冠上的明珠”,但生产技术极其复杂、难度很大。最近几年,为进一步实现节能减排,世界各主要国家与地区,都相继颁布了变压器新能效标准并强制性实施,全球变压器高效环保化已是大势所趋。

  我国2021年将实行新的变压器标准,利用高端取向硅钢生产的立体卷铁心变压器,是能够达到新能效标准的主要产品。但这种硅钢过去只有日本新日铁和韩国浦项能够生产,进口产品使用价格过高。

  在此背景下,宝武集团和首钢集团进行技术攻关,研发高端取向硅钢,目前生产技术已取得很大突破,基本达到日本新日铁的技术水平,已具备批量供货能力,生产的多个级别高端取向硅钢产品,可用于生产新能效标准条件下的节能变压器。鞍钢、太钢也在进行相关研发。

  2018年底,宝武集团的相关生产线余项新技术,与日韩企业相比,在薄规格非细化磁畴型高端取向硅钢领域,我国已处于优势地位。首钢目前也已成功开发出0.18毫米和0.20毫米薄规格高端取向硅钢,可达到075级别高端取向硅钢的节能效果。

  目前我国已有广东海鸿电气、河北高晶电器、江西大族能源等十多家企业能够制造生产卷铁心变压器,还有近70家企业能够外购卷铁心生产节能变压器。近两年,在国家电网每年配电变压器招标采购中,立体卷铁心变压器已达近五万台,约占采购总量的8%。

  广东海鸿、河北高晶和江西大族三家企业是最早研发生产立体卷铁心变压器的先导厂家,目前都在大批量生产,预计目前全国立体卷铁心变压器生产能力在30万台左右。

  立体卷铁心变压器是我国自主独创的新型变压器产品,拥有自主知识产权,目前生产技术处于世界领先地位。从实际使用中更可以看出,其设计理念合理,设计和制造技术先进,生产技术易于推广,生产制造成本低于传统的变压器。国家能源局已于2015年发文,要求在全国配电网改造中大力推广使用这种变压器。

  配电变压器是配电网中能量损耗的主要一环,其效率提升可节约大量能源。据了解,目前全国每年新入网使用的配电变压器约60万台左右,在运的变压器约1700万台左右。我国输配电损耗占全国发电量的6.6%左右,其中配电变压器损耗占到40-50%。以目前全国发电总量7万亿千瓦时左右计算,全国配电变压器电能损耗约2300亿千瓦时,相当于三峡全年发电总量(2018年约1016亿千瓦时)的2.3倍左右,电能损耗严重。

  国际上对配电变压器制定有统一的能效标准,一级标准为最高标准,许多国家都在力争实行一级能效标准,并出台了配电变压器能效提升政策。欧盟在2005年实行了“配电变压器推广合作伙伴计划”,日本于2006年开始实施“变压器能效领跑者计划”,印度正在准备实行变压器一级能效标准,以进一步提升配电变压器的能效。

  我国从2012年起,要求使用二级能效以上标准的变压器。根据调研,全国三级能效及三级能效以下的变压器大约为1100万台左右,使用时间长,普遍铁损高、噪音大,有的对环境造成污染,与国际变压器能效标准的差距很大。不符合我国即将实行的新变压器能效标准,也不符合我国对节能减排的要求。

  如果按照配电变压器使用年限和寿命,分期分批对已在网上运行时间较长的三级能效以下的变压器进行升级换代,将从以下几个方面产生重大意义。

  一是可促进提高我国硅钢的生产技术水平和产量,使我国形成以080级别为主导,085和075级别为补充,年产60万吨硅钢的生产能力,在国际上处于领先水平。

  二是可有力促进执行新的变压器能效标准,大幅度降低变压器的铁损,节约能源消耗,减少环境污染。

  三是可提高我国变压器的制造技术水平。我国目前有变压器生产企业3000多家,大力推广立体卷铁心变压器,可使部分变压器生产企业加快升级换代,转型生产节能变压器,以提高整个变压器行业的生产技术水平。同时,可以从根本上解决用废旧硅钢生产伪劣变压器的问题。

  四是可拉动国内需求,为经济增长作贡献。如使用立体卷铁心变压器,每年约需更新变压器近200万台以上,加上每年需新增变压器近百万台,估计每年需要生产300万台左右,将形成一定的节能变压器产值,还可带动其他产品消费。

  五是可利用这种变压器扩大出口贸易,用于“一带一路”沿线国家使用,促进我国变压器的产品和技术加快走向国际市场。

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