综述干式变压器现状及其未来发展

陈猷清 张勖成
摘要：文章从节能、降噪环保、多领域多用途发展、TTU智能终端等方面介绍干式变压器的现状水平，并对其未来发展予以分析阐述。
关键词： 干式变压器 节能 降噪 智能 发展



干式变压器在世界范围内得到迅速发展，时间要追朔到20世纪中后期，至今只有半个世纪。随着我国现代化建设的发展，城乡电网负荷不断增加。上世纪90年代干式变压器在我国得以广泛应用。随着城乡电网建设和改造、西部大开发的步伐加快、北京申办2008年奥运会的成功，长江三峡水利工程开始发电，干式变压器面临着新的发展机遇，其产销量必将有新的飞跃。
近来，有关干式变压器的现状及其发展趋势的文章见诸各报刊，这些对技术、工艺的研究讨论对于干式变压器的发展是十分有益的。借此，我们也谈谈一些看法。

1　我国干式变压器的现状
20世纪80年代末，干式变压器从国外进入中国。至今每年以超过20%的增长率迅猛发展。2002年全国产销量约18,000MVA，成为世界上干变不销量最大的国家之一。据有关部门不完全统计，全国干式变压器生产厂有50多家，但其发展很不平衡：产销量排前五名的厂，约占全国总产销量的62%，前十名厂约占全国总产销量的80%；年产量在100MVA以上的厂有21家（面对如此激烈的市场竞争，年产量在100MVA以下的厂，求得生存和发展是极其艰难的）。
目前，全球产销量第一的厂商为顺德特种变压器厂，从全球范围看，我国的干式变压器生产技术和生产工艺已经达到世界领先水平，并且拥有自主的知识产权，具有很强的竞争力。2002年产销量已超4,200MVA，加入WTO之后，随着开放程度的进一步提高，这一领域出现了更为广阔的市场空间。
下面介绍我国干变在节能降噪、向多领域多用途发展、智能化等方面赶超世界先进水平的概况。
1.1损耗
干式变压器的革新，主要集中在节能、环保、性能参数的优化等方面。特别是在变压器的损耗及声级水平这些世界性课题的研究上，我国已经取得诸多可喜的成绩。
为了降低损耗，采取了一系列措施，如：选购优质低耗的晶粒取向冷轧硅钢片，先进的硅钢片剪切线，阶梯步进铁心接缝，合理的铁心、线圈结构，不迭上轭等先进工艺以及计算机三维优化设计等，使其新系列产品损耗值达到世界先进水平：SC（B）10新系列比现行国标《干式变压器技术参数和要求》（GB/T10228）空载损耗P0下降33%，负载损耗平均下降15%，总损耗平均下降约19%。表1及表2摘录列出西子（志享）SCLB9、ABB（上海）SCR9与顺特SC（B）9、10的空载损耗P0、负载损耗Pk值，并与我国GB/T10228-1997国标值相对照。
从比较可见：国产干式变压器新系列产品损耗值已达到世界先进水平，国产干变在世人关注的空载损耗P0，方面具有明显的品质优势（在国际性招标中，每1kWP0损耗，约折合5,000~6,000美元；每1kWPk损耗，约折合1,000~2,000美元）。
然而，值得注意的是，在相同原材料的情况下，苛求更低的损耗值是不尽合理的。此时，空载损耗的降低将导致用铁（硅钢片）量增加，负载损耗的降低将导致用铜量增加。收益与付出之利弊是需要精心权衡比较的。
1.2声级水平
随着我国现代化进程的加速，环境保护显得日益重要，变压器的噪声危害提上了日程。干变制造厂与科研院校密切合格，对噪声产生的原因、机理进行潜心研究，不断深入求索，优化样品设计，反复进行试验验证，终于取得了突破，并很快将科研新成果落实到产品上。十几年来，更新了一代又一代产品，使干变噪声大幅度下降。新系列配电变压器已将其噪声比现行国标降低达10~20dB(A)：2,500kVA及以下容量的配电变压器，噪声一般可控制在50dB（A）以内；35kV特大容量如16,000kVA电力变压器通常可控制在60dB（A）左右。
可以这样说，中国人制造出的干变，已经基本上解决了变压器噪声扰民的问题；同时，噪声控制已达到世界先进水平。如表3所示。
1.3向多领域多用途发展
1.3.1整流励磁变压器
发电厂励磁，逐渐由传统的动态励磁发电机系统转变为静态变压整流励磁系统，而励磁变压器亦逐步用干式变压器所取代。其电压等级有10~22kV，单相额定容量315~3000kVA。发电厂高压通常采用离相（管道式）封闭母线进线，相间距较大，故励磁变通常采用单相结构。这一静态整流励磁系统已经在水电站广泛应用，新建、扩建的大型火电厂也在逐渐采用。
目前，世界上最大的700MW水轮发电机组之励磁变压器，单相容量达3MVA、三相组成9MVA，4台机组之12台励磁变压器已经设计、制造好并发往三峡，以确保三峡发电厂今年开始发电。该产品为国产的“顺特电气”。由此可见：中国在整流励磁干式变压器的研发、设计、制造上，已达世界先进水平。
1.3.2牵引整流变压器
随着城市轨道交通的飞速发展，适用于城市地铁及轨道交通的干式变压器得以大量应用。电压等级通常有：10、35kV；整流脉波数有12脉波和24脉波，其中24脉