2018年中國電工材料暨電機變壓器原材料交易峰會,將于9月6-7日在江蘇常州舉行。會議旨在研討銅桿、電磁線、銅排、銅帶等電工行業客戶面臨的機遇與挑戰、下游電力行業需求、市場經營風險控制、新產品開發及新能源電機、變壓器對電磁線企業新要求等問題。保定天威保變電氣股份有限公司正高級工程師張亞杰為大家詳細介紹了2018國內變壓器行業發展現狀、趨勢以及對電磁線產品的需求。
十余年來,我國電力需求增長迅速,特高壓交直流電網的高速建設和投資拉動了輸變電設備的市場需求,給變壓器行業帶來了機遇和挑戰,使變壓器行業得到了快速發展。尤其是近幾年來,西電東送、南北互供、跨區域聯網等工程的建設,風力和太陽能發電項目的持續發展,以及配電網的升級改造,帶動了中國電力變壓器行業的快速發展。
變壓器行業發展主要特點
行業規模不斷擴大,2010-2017年變壓器制造行業資產總額每年以超過10%的速度增長。
特變電工、中國西電、天威保變三家第一集團產能均超過1億kva。特變電工擁有衡陽、沈陽、新疆和天津生產廠,中國西電擁有西安和常州生產廠,天威保變擁有保定、秦皇島和合肥生產廠。
目前,我國變壓器生產企業有1000余家,可滿足全世界變壓器的需要。
特高壓線路的建設推動我國變壓器技術的發展
自2004年三峽工程840mva變壓器開啟了我國kv三相巨型變壓器設計制造以來,我國變壓器技術真正進入了高速發展期。短短幾年時間,750kv和1000kv等超高壓、特高壓變壓器相繼問世,我國變壓器技術達到世界先進水平行列,常規kv及以上電力變壓器基本實現了自給自足,改變了以往大量進口的局面。
特高壓帶動了變壓器仿真技術的廣泛應用
研制特高壓變壓器,以往憑借經驗和實體模型驗證的方法已不能滿足。自上世紀90年代末開始三大變壓器廠引進國外先進的變壓器設計制造技術的同時,開始了電磁場仿真技術的應用。這十多年特高壓變壓器的設計制造,使得變壓器仿真技術在原三大廠和一些后起之秀廠家中得到了廣泛應用,也使得我國變壓器技術縮小了與國際知名變壓器企業的技術差距。同時,在超高壓變壓器和特種變壓器上,電磁仿真技術同樣得到了廣泛的應用。
產品的更新換代加速,節能型變壓器為大勢所趨
能效等級強制性標準執行。
gb24790-2009電力變壓器能效限定值及能效等級,
gb20052-2013三相配電變壓器能效限定值及能效等級,
tceeia258-2016變壓器能效限定值及能效等級
在節能、環保、安全方面,新產品層出不窮,特別是在配電變壓器領域。立體卷鐵心變壓器、非晶合金鐵心變壓器、高過載變壓器、調容變壓器、植物油變壓器等。配電變壓器非晶合金到s16甚至,電力變壓器到s13,立體卷鐵心變壓器和非晶合金鐵心變壓器成為配電變壓器的主角。另外,某公司生產的非晶合金立體卷鐵心變壓器已通過突發短路試驗。
立體卷鐵心配電變壓器
在35kv及以下配電變壓器市場中占據主導地位。
s11和s13節能型立體卷鐵心配電變壓器比普通疊片式鐵心配電變壓器節材效果明顯。
缺點:承受短路能力差,損壞后可修復性差。
非晶合金鐵心變壓器
節能先鋒,在sh15和sh16節能型配電變壓器及以上時非它莫屬。
缺點:噪聲大,承受短路能力差,非晶合金片易碎。
立體折鐵心變壓器
針對立體卷鐵心變壓器損壞后不易修復,線圈繞制時間長的缺點,立體折鐵心變壓器應運而生。在線圈繞制、套裝等環節與常規疊鐵心相同,克服了立體卷鐵心的缺點,空載性能介于立體卷鐵心和疊片式鐵心之間。
變壓器制造行業存在的不足
高端變壓器研發仍不足
2018年1月,德國西門子宣布:將交付世界上第一臺±1100kv換流變壓器,用于中國的世界上最大的第一個高壓直流(hvdc)輸電線路(昌吉—古泉),直流輸電電壓1100kv。制造商在聲明中說,該臺± 1100kv換流變,容量587.1 mva,由西門子在德國的變壓器廠制造。
2017年12月,abb公司宣布:與中國國家電網公司合作的± 1100kv換流變壓器研制成功。
低變壓器產能過剩
前面提到過,國內特變電工、中國西電和天威保變三家的產能就能滿足國內變壓器市場的需要,而國內變壓器廠家的產能可以滿足全世界變壓器市場的需要。供遠大于求的局面已持續近十年。國網公司年內招標,kv入圍廠家10余家,220kv入圍的投標廠家有40余家,110kv入圍的投標廠家有100余家。
如此激烈的市場競爭下,僧多粥少的狀況無法得到根本好轉。變壓器行業全面進入微利時代,很多廠家處于無利潤或負利潤。
產品質量問題突出
激烈的市場競爭下,加上供應商的良莠不齊,使得變壓器質量問題呈上升趨勢。
變壓器制造行業發展趨勢
隨著社會的繼續發展,對電力需求也會跟著上漲。電網的建設也會拉動輸電設備的市場增長,變壓器作為關鍵的輸電設備,市場需求也會持續跟著增長。可以預計,今后幾年,我國變壓器制造行業又將迎來一個持續、穩定的發展時期。
根據我國電力行業發展規劃,以及變壓器的歷史發展規律,前瞻分析預測,2023年,我國變壓器的產量將達到21.6億千伏安,變壓器制造行業市場規模有望達到7億元。
新能源發電占比日益增加,配套變壓器有廣闊市場空間
“十二五”期間,風電裝機年均增長33%,太陽能發電裝機年均增長,我國已成為世界第一的風電、太陽能裝機大國。
2016 年 12 月國家能源局頒布的《風電發展“十三五”規劃》提出了風電發展的總體目標和相應措施:至 2020 年底風電并網裝機容量達 2.1 億千瓦,風電年發電量達到 4,200 億千瓦時,占全國總發電量的 6%;
加速向海外拓展業務
在當前國內慘烈的變壓器市場競爭環境下,很多企業已將眼光轉向了國際市場。近幾年,越來越多的變壓器公司參與國際投標,特別是江浙一帶的變壓器生產企業。
而為了進一步降低產品成本,提高國際投標的競爭力,一些變壓器企業在嘗試在國外建廠的模式。目前,特變電工、天威保變都在印度建立了超高壓變壓器制造廠并已產出成品,中國西電在印尼的超高壓變壓器工廠也已向該國電力公司供貨,鞍山華冶在非洲建立了35kv變壓器成套設備工廠。
配電網建設拉動中低壓設備市場
“十三五”期間巨額的配電網建設投資, 將直接推動中低壓變電設備市場發展,尤其是節能效果好、智能化程度高的變壓器產品會體現較強的競爭優勢。智能電網已經進入全面建設的重要階段,城鄉配電網的智能化建設將全面拉開。根據財富證券對配電網建設中投資結構的統計,設備采購約占總投資的 30%,而設備采購中,變壓設備約占 59%,由此推算“十三五”期間配網變壓器市場容量將超過 3, 億元,發展潛力十分可觀。
高鐵及城市軌道交通建設
截至 2016 年底,全國鐵路營業里程達到 12.4 萬公里, 其中高速鐵路 2.2 萬公里; 全國城市軌道運營線路里程達 4,152.8公里,地鐵、輕軌、快軌、有軌電車等多元化發展趨勢明顯。根據最新修訂的《中長期鐵路網規劃》,到 2020 年我國鐵路網規模目標達到 15 萬公里,其中高速鐵路 3 萬公里。
牽引供電設備和電力機車是電氣化鐵路的兩大主要設備, 牽引變壓器是牽引供電系統的核心。隨著“十三五”期間高速鐵路及城市軌道交通建設進一步加速,牽引變壓器、軌道交通用整流變壓器及其它信號設備電源變壓器等需求將大幅提升,加之國家推進軌道交通設備國產化的政策扶持,相關企業面臨良好的發展機遇。
變壓器制造行業對電磁線產品的需求
變壓器是料重工輕的行業,對于一般的電力變壓器來講,材料成本可能占到整個產品最終成本價格的70%-80%甚至更多。其中,電磁線、硅鋼片和變壓器油占比最大。下面是一臺ssz11-5萬kva/110kv變壓器的材料成本構成。
變壓器中銅鋁材料的應用
在變壓器中,銅(鋁)的用量較大,繞組為銅線或鋁線繞制而成,各繞組間的連接引線及引出到變壓器外部的連接引線為電纜或母排,大型變壓器或特種變壓器為了降低損耗而在變壓器內部增加銅板或鋁板制成的電磁屏蔽。
變壓器技術的發展與產品的多樣性,對電磁線產品提出了更多的需求與要求。
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