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。中國銅業營銷中心副總經理馬靜就變壓器用銅材的選材和發展趨勢發表主題演講。

中國變壓器行業現狀及未來發展趨勢

新能源配套變壓器有廣闊市場空間

我國能源結構以化石燃料為主，由此形成的環境、資源壓力日趨嚴峻，推動能源轉型、建設清潔能源體系已刻不容緩，“十二五 ”期間，新能源發電取得了長足進步。

風力發電

第三大電源: 技術最成熟、經濟性最高、最具發展潛力且基本實現商業化的可再生能源技術之一，是我國繼水電、煤電之后的第三大電源。

新趨勢: 小規模陸上風電場向大功率、海上風電發展；風電建設由集中“三北”向東部、南部發展；并網、消納問題得到持續改善，風力發電成本下降、同時國家電價補貼政策出現收縮，風電產業由政策驅動型向市場驅動型轉變。

風電發展“十三五”規劃: 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%；優化風電建設區位配置、推動風電消納、提升風電技術水平、完善風電行業管理體制。

對變壓器的需求和要求較高: 每臺風力發電機都需要配置一臺箱式變電站；還需若干臺并網輸電的高壓主變壓器及站用中低壓變電設備；節能性要求較高、需具有故障率低、免維護的特點、需要能夠承受海鹽長期腐蝕，對可靠性要求很高。

太陽能發電

太陽能優勢：永久性、 儲量大、 清潔無污染等特點， 是目前應用技術比較成熟、資源分布最為廣泛的可再生能源。

《太陽能發展“十三五”規劃》到 2020 年底，太陽能發電裝機達到 1.1 億千瓦以上，發電量達 1, 億千瓦時。 太陽能 產業尤其是分布式光伏電站和太陽能熱發電將得到持續穩定發展。

每 2 臺 千瓦發電機組配置一臺 1 千伏安變壓器， 電站也需若干臺并網輸電的高壓主變壓器及中低壓變電設備， 太陽能電站建設對變壓器需求較高。

配套變壓器逐步向大容量、集成化發展，集中式光伏電站通常安裝在荒漠或高原，要有較強環境適應能力。

核能發電

核電與火電、水電并稱世界三大電力供應支柱，是世界上最主要的非化石能源之一。“華龍一號”首堆示范工程——福清核電站 5 號機組正式開工建設， 標志著中國自主核電技術的飛躍發展。

《電力發展“十三五”規劃》提出推進沿海核電建設，至 2020 年核電裝機容量達到 5,800 萬千瓦。

我國堅定實施核工業“走出去”戰略，積極參與國際競爭，與英國、巴基斯坦、羅馬尼亞、阿根廷、南非等國家的核電合作項目已陸續啟動，“一帶一路”沿線國家中，共 17 個國家計劃發展核電，規劃機組數達 120 臺，海外市場空間十分廣闊。

核電站使用變壓器包括：維持機組運轉的核島用變壓器，連接機組的常規島用變壓器，及輸電用高壓變壓器及中低壓站用變電設備，總體上核電站對變壓器的質量要求比較高。核電變壓器市場預期將保持穩定增長趨勢。

配電網建設拉動中低壓設備需求

《電力發展“十三五”規劃》，提出配電網設的目標和相應舉措：著力解決配電網薄弱問題，促進智能互聯，提高新能源納能力，供電質量達到國際先進水平；推進配電自動化建設，實現配電網可觀可控；到 2020 年基本建成城鄉統籌、安全可靠、經濟高效、技術先進、環境友好、與小康社會相適應的現代配電網，“十三五”期間配電網投資將累計不低于 1.7 萬億元。

“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。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。

軌道交通發展催生牽引變壓器新需求

隨著“十三五”期間高鐵及城市軌道交通建設進一步加速，牽引變壓器、軌道供電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。

電動汽車充電體系建設拉動變壓器市場

《電動汽車充電基礎設施發展指南2015-2020》，提出：在 2020 年建成包括充換電站 1.2 萬座，充電樁 480 萬座，滿足 萬臺電動汽車充電需求。

交流充電樁額定電壓為 250/440 伏，直流充電樁額定電壓為 750/110 伏，因此汽車充電站需要配備專用的變壓器設施。隨著未來各主要城市汽車充電網絡建設加速，將有力拉動相關變壓器設備市場。

2018農網改造再掀熱潮

2018年起，國家電網將持續加大農村電網投入。新一輪農網改造升級工程規劃總投資5222億元，計劃五年全部完成。多重機遇疊加效應將會顯現，2018年節能高效非晶變壓器在下輪農網改造中會重新走上前臺。按照國家部署，到2020年，我國農村地區基本實現穩定可靠的供電服務全覆蓋，供電能力和服務水平明顯提升，農村電網供電可靠率達到99.8%，將建成結構合理、技術先進、安全可靠、智能高效的現代農村電網。

變壓器的分類

變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）。

主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓（磁飽和變壓器）等。根據不同的分類標準，變壓器分為不同的產品類型，目前主要有五種分類標準。

變壓器用銅材的應用現狀和趨勢

變壓器應用趨勢

變壓器組成部件元部件如線圈、引線、調壓裝置、銅閥、冷卻系統等需要用到無氧銅桿、漆包線、銅母線、銅帶等各種銅材。

銅鋁導體在變壓器繞組中的性能對比

鋁導體與銅導體之間的焊接工藝較差，接頭焊接質量不易保證，一定程度上影響了鋁導體的可靠性；鋁的密度僅為銅的30%左右，所以鋁導體配電變壓器要較銅導體配電變壓器要輕；

鋁導體硬度較低，故其表面毛刺較易消除，故制成變壓器后，其由于毛刺產生的匝間或層間短路的概率減少。

銅導體的電阻率僅僅是鋁導體的60%左右，相同容量和相同參數情況下，鋁導體變壓器體積通常要較銅導體變壓器大，不過此時變壓器的散熱面積也有所增加，所以其對油溫升較低；

鋁導體的熔點較銅導體低許多，所以其在短路電流的溫升限值為250℃，較銅導體的350℃低，所以其設計電密要較銅導體低，變壓器導線截面積要大，故體積也較銅導體變壓器大；

由于鋁導體的抗拉、抗壓強度較低，機械強度差，故鋁導體變壓器承受短路能力不如銅導體變壓器，在進行動穩定計算時，鋁導體的應力應小于450kg/cm2，而銅導體的應力限值為1kg/cm2，承受能力大幅提高；

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