沈陽(yáng)銅帶廠對(duì)變壓器銅帶和發(fā)展趨勢(shì)的分析

中國(guó)變壓器行業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

       據(jù)安泰科統(tǒng)計(jì)，目前銅合金加工材在中國(guó)銅加工材的生產(chǎn)總量中約占20

新能源配套變壓器有廣闊市場(chǎng)空間

       我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以化石燃料為主，由此形成的環(huán)境、資源壓力日趨嚴(yán)峻，推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、建設(shè)清 潔能源體系已刻不容緩， “十二五 ”期間，新能源發(fā)電取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。

       第三大電源: 技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)性高、具發(fā)展?jié)摿η一緦?shí)現(xiàn)商業(yè)化的可再生能源技術(shù)之一，是我國(guó)繼水電、煤電之后的第三大電源。

       新趨勢(shì): 小規(guī)模陸上風(fēng)電場(chǎng)向大功率、海上風(fēng)電發(fā)展；風(fēng)電建設(shè)由集中“三北”向東部、南部發(fā)展；并網(wǎng)、消納問(wèn)題得到持續(xù)改善，風(fēng)力發(fā)電成本下降、同時(shí)國(guó)家電價(jià)補(bǔ)貼政策出現(xiàn)收縮，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)由政策驅(qū)動(dòng)型向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變。2017年電網(wǎng)總投資

       風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃: 至 2020 年底風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá) 2.1 億千瓦，風(fēng)電年發(fā)電量達(dá)到 4,200 億千瓦時(shí)，占全國(guó)總發(fā)電量的 6%；優(yōu)化風(fēng)電建設(shè)區(qū)位配置、推動(dòng)風(fēng)電消納、提升風(fēng)電技術(shù)水平、完善風(fēng)電行業(yè)管理體制。

       對(duì)變壓器的需求和要求較高: 每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)都需要配置一臺(tái)箱式變電站；還需若干臺(tái)并網(wǎng)輸電的高壓主變壓器及站用中低壓變電設(shè)備；節(jié)能性要求較高、需具有故障率低、免維護(hù)的特點(diǎn)、需要能夠承受海鹽長(zhǎng)期腐蝕，對(duì)可靠性要求很高。2017年中國(guó)電線電纜用銅量約650萬(wàn)噸，受中美貿(mào)易戰(zhàn)影響較

       太陽(yáng)能發(fā)電汽車電機(jī)、電動(dòng)工具、空調(diào)冰箱及家用電器、燈具繼電器。

       太陽(yáng)能優(yōu)勢(shì)： 儲(chǔ)量大、 清潔無(wú)污染等特點(diǎn)， 是目前應(yīng)用技術(shù)比較成熟、資源分布廣泛的可再生能源。

      《太陽(yáng)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》到 2020 年底，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到 1.1 億千瓦以上，發(fā)電量達(dá) 1,500 億千瓦時(shí)。太陽(yáng)能  產(chǎn)業(yè)尤其是分布式光伏電站和太陽(yáng)能熱發(fā)電將得到持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

       每 2 臺(tái) 500 千瓦發(fā)電機(jī)組配置一臺(tái) 1 千伏安變壓器， 電站也需若干臺(tái)并網(wǎng)輸電的高壓主變壓器及中低壓變電設(shè)備， 太陽(yáng)能電站建設(shè)對(duì)變壓器需求較高。

       配套變壓器逐步向大容量、集成化發(fā)展，集中式光伏電站通常安裝在荒漠或高原，要有較強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)能力。

      核電與火電、水電并稱世界三大電力供應(yīng)支柱，是世界上主要的非化石能源之一?！叭A龍一號(hào)”首堆示范工程——福清核電站 5 號(hào)機(jī)組正式開(kāi)工建設(shè)， 標(biāo)志著中國(guó)自主核電技術(shù)的飛躍發(fā)展。

     《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出推進(jìn)沿海核電建設(shè)，至 2020 年核電裝機(jī)容量達(dá)到 5,800 萬(wàn)千瓦。

       我國(guó)堅(jiān)定實(shí)施核工業(yè)“走出去”戰(zhàn)略，積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，與英國(guó)、巴基斯坦、羅馬尼亞、阿根廷、南非等國(guó)家的核電合作項(xiàng)目已陸續(xù)啟動(dòng)，“一帶一路”沿線國(guó)家中，共 17 個(gè)國(guó)家計(jì)劃發(fā)展核電，規(guī)劃?rùn)C(jī)組數(shù)達(dá) 120 臺(tái)，海外市場(chǎng)空間十分廣闊。

       核電站使用變壓器包括：維持機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的核島用變壓器，連接機(jī)組的常規(guī)島用變壓器，及輸電用高壓變壓器及中低壓站用變電設(shè)備，總體上核電站對(duì)變壓器的質(zhì)量要求比較高。核電變壓器市場(chǎng)預(yù)期將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)。國(guó)，絕大多數(shù)的韌煉銅桿(低氧銅)是使用美國(guó)SCR或德國(guó)Contirod等進(jìn)口的連鑄

電網(wǎng)建設(shè)拉動(dòng)中低壓設(shè)備需求

      《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，提出配電網(wǎng)設(shè)的目標(biāo)和相應(yīng)舉措：著力解決配電網(wǎng)薄弱問(wèn)題，促進(jìn)智能互聯(lián)，提高新能源納能力，供電質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；推進(jìn)配電自動(dòng)化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控；到 2020 年基本建成城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、技術(shù)先進(jìn)、環(huán)境友好、與小康社會(huì)相適應(yīng)的現(xiàn)代配電網(wǎng)，“十三五”期間配電網(wǎng)投資將累計(jì)不低于 1.7 萬(wàn)億元。

     “十三五”期間巨額的配電網(wǎng)建設(shè)投資， 將直接推動(dòng)中低壓變電設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展，尤其是節(jié)能效果好、智能化程度高的變壓器產(chǎn)品會(huì)體現(xiàn)較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。根據(jù)財(cái)富證券對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)中投資結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，設(shè)備采購(gòu)約占總投資的 30%，而設(shè)備采購(gòu)中，變壓設(shè)備約占 59%，由此推算“十三五”期間配網(wǎng)變壓器市場(chǎng)容量將超過(guò) 3,500 億元，發(fā)展?jié)摿κ挚捎^。

軌道交通發(fā)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(shè)進(jìn)一步加速，牽引變壓器、軌道供電變壓器及其它信號(hào)設(shè)備電源變壓器等需求將大幅提升，加之國(guó)家推進(jìn)軌道交通設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的政策扶持，相關(guān)企業(yè)面臨良好的發(fā)展機(jī)遇。絕大多數(shù)的

電動(dòng)汽車充電體系建設(shè)拉動(dòng)變壓器市場(chǎng)

      《電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南2015-2020》，提出：在 2020 年建成包括充換電站 1.2 萬(wàn)座，充電樁 480 萬(wàn)座，滿足 500 萬(wàn)臺(tái)電動(dòng)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(shè)施。隨著未來(lái)各主要城市汽車充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)加速，將有力拉動(dòng)相關(guān)變壓器設(shè)備市場(chǎng)。中國(guó)銅加工企業(yè)數(shù)量多、

農(nóng)網(wǎng)改造再掀熱潮

      2018年起，國(guó)家電網(wǎng)將持續(xù)加大農(nóng)村電網(wǎng)投入。新一輪農(nóng)網(wǎng)改造升級(jí)工程規(guī)劃總投資5222億元，計(jì)劃五年全部完成。多重機(jī)遇疊加效應(yīng)將會(huì)顯現(xiàn)，2018年節(jié)能高效非晶變壓器在下輪農(nóng)網(wǎng)改造中會(huì)重新走上前臺(tái)。按照國(guó)家部署，到2020年，我國(guó)農(nóng)村地區(qū)基本實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的供電服務(wù)全覆蓋，供電能力和服務(wù)水平明顯提升，農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠率達(dá)到99.8%，將建成結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、智能高效的現(xiàn)代農(nóng)村電網(wǎng)。

變壓器的分類

       變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)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(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，變壓器分為不同的產(chǎn)品類型，目前主要有五種分類標(biāo)準(zhǔn)。

變壓器用銅材的應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢(shì)

       變壓器組成部件元部件如線圈、引線、調(diào)壓裝置、銅閥、冷卻系統(tǒng)等需要用到無(wú)氧銅桿、漆包線、銅母線、銅帶等各種銅材。品的高端

       隨著電力工業(yè)的發(fā)展，單臺(tái)變壓器的容量日益加大。因此，電力行業(yè)按照增加容量、節(jié)約材料、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、縮小使用體積的原則，對(duì)變壓器的結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)要求，以提高變壓器運(yùn)行效率和可靠性。

       傳統(tǒng)變壓器采用的為導(dǎo)線繞組結(jié)構(gòu)形式的變壓器（油浸式變壓器），而由純銅帶材繞制而成的箔帶繞組結(jié)構(gòu)形式的變壓器（干式變壓器），因具有：

      ①極高的動(dòng)、熱穩(wěn)定性、尤其是在短路狀態(tài)更為明顯；

      ②空間利用率高，制造工藝簡(jiǎn)單、可自動(dòng)繞制，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，纏繞效率高；

      ③熱分布均勻、體積小，重量輕、容量大，節(jié)省材料、節(jié)能效果好、空載損耗小；

      ④散熱性能好、易焊接、無(wú)軸向力，使用壽命長(zhǎng)、無(wú)污染，終身免維修等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在輸配工程中得到廣泛應(yīng)用，并將逐步取代導(dǎo)線繞組結(jié)構(gòu)的變壓器。

      相應(yīng)的，用于高壓繞組的銅帶稱高壓帶，用于低壓繞組的銅帶稱低壓帶，目前已采用的有高低壓側(cè)均采用銅帶繞制的干式變壓器，也有高壓側(cè)用銅線、低壓側(cè)用銅帶的干式變壓器。還有油浸式變壓器中低壓側(cè)也用銅帶來(lái)繞制。

       國(guó)外的變壓器銅帶基本采用無(wú)氧銅，國(guó)內(nèi)由于生產(chǎn)能力的限制及降低生產(chǎn)制造成本的要求，較為普遍的使用普通紫銅，但對(duì)某些顯著影響導(dǎo)電性能的雜質(zhì)元素例如Fe、P等進(jìn)行嚴(yán)格控制，以保證產(chǎn)品的導(dǎo)電性能。

變壓器用銅材工藝流程

       變壓器帶材產(chǎn)品的生產(chǎn)方式有兩種：

       半連續(xù)或全連續(xù)鑄造（或鐵模鑄造）--熱加工生產(chǎn)方式和水平連鑄—零加工生產(chǎn)方式。前者是目前成熟的工藝，適用于大規(guī)模生產(chǎn)方式。

       國(guó)外先進(jìn)的變壓器帶材生產(chǎn)工藝為：大規(guī)格、連續(xù)鑄造、大加工率軋制的高效率生產(chǎn)方式，其單塊錠坯重量可達(dá)25噸。

       國(guó)外某公司的生產(chǎn)工藝及流程如下：

       因變壓器帶材的品質(zhì)要求較高，故應(yīng)選用先進(jìn)的工藝及設(shè)備保證產(chǎn)品質(zhì)量。

       研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化是為了滿足下游行業(yè)對(duì)材料性能的新

變壓器銅帶的規(guī)格及狀態(tài)

       狀態(tài)：M

       規(guī)格：0.1~2.5*14~1200，其中一般窄薄帶用于高壓側(cè)，寬帶用于低壓側(cè)。

       目前變壓器用銅帶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 18813-2014。