低碳鋼絲變壓器鐵心社會經濟效益分析

長期以來，配電變壓器鐵心結構多為平面排列，由硅鋼片疊裝而成。由于鐵心有接縫，造成磁阻大大增加，不但空載電流大、空載損耗高，而且運行時有噪聲。為克服上述不足，最新發明的三角形卷鐵心高效節能變壓器突破了傳統三相變壓器的平面排列模式，采用三只同形半圓截面卷鐵心框合成三相變壓器鐵心，使三相鐵心磁路完全對稱，鐵軛縮短，心柱截面為圓形，心柱填充系數高，鐵心無接鏠，因此磁阻大大減少，使其激磁電流小、空載損耗低、體積緊湊、節省材料、運行噪聲小、高效節能低損耗。其性能超過常規S9型疊片式變壓器及S11型卷鐵心變壓器。與疊片式變壓器相比，空載損耗下降44%，空載電流下降90%，體積最小，質量最輕，運行噪聲降低10dB以上，性能價格比有較大提高。

　　全國變壓器行業在去年的廣東珠海舉行的行業會議上傳出信息，行業會議提出全國變壓器制造企業要用卷鐵心變壓器代替目前生產制造的S9系列的迭片式鐵芯變壓器，這個信息明確了今后若干年的變壓器發展方向，在于芯結構的變化。然而目前有能力制造卷繞芯變壓器的企業只占全國變壓器行業的7%，有能力生產三角形卷鐵芯變壓器的廠家更是鳳毛麟角。從我國電力發展的十五規劃得知：2005年全國年發電量將達到17500億千瓦時以上，發電機裝機容量預計達到3.9億千瓦，比2000年增加7168萬千瓦以上，按發電設備與變壓器相比1比11計，需要增加變壓器容量為7.8億KVA，平均每年需增1.5億KVA以上。有關資料表明：BG500—64標準的變壓器原則上需要更新。JB1300—73標準的變壓器鐵心為劣質熱軋硅鋼片的變壓器，服役超過20年的一般需要換。重要電力用戶，腐蝕強烈的化工、冶金場所以及非國家標準系列的變壓器一律更新。另據我國95年統計，農村電網改造時，約有69萬臺老式高能耗的配電變壓器需要用新穎的卷鐵芯變壓器替換，數量之大，令人震驚，潛在市場巨大。

　　但是三角形卷鐵芯變壓器的鐵心制造相當復雜。其過程是由一根數控開料機切割成寬窄不一，即由窄到寬，由寬到窄連續均勻過渡的優質冷軋取向硅綱帶卷繞而成，經熱處理退火，浸漬絕緣漆成型。而優質冷軌取向硅鋼又是緊缺商品，據《中國冶金報》報導：據業內人士測算，國內硅鋼片今年消耗量將達到250萬噸左右，且有繼續增長的趨勢。國內市場需求遠遠無法滿足，將有100萬噸產量缺口。

　　發明專利《低碳鋼絲變壓器鐵心》，用其專利技術生產的變壓器，克服了以上技術和市場的不足，既保留了三角形卷鐵芯變壓器的所有長處，又有以下優點:

　　1、用廉價的低碳鋼絲取代緊缺的優質冷軋取向硅鋼片，經過化學熱處理，完全達到優質冷軋取向硅綱帶卷繞鐵心的性能，且綜合成本不足卷繞鐵心的二分之一。

　　2、省去了復雜的數控開料切割工序。由于不用開料切割工序，建廠時不用購買昂貴的數控開料機，可節省一大筆資金和廠房，縮短建廠周期和生產周期，加快資金回籠。

　　3、比傳統變壓器體積小30%，質量輕40%，節約原材料，便于生產、運輸和安裝，并可節省安裝空間。

　　4、漏磁小，只有傳統變壓器1/10以上，減少變壓器對其他電器的干擾，并提高變壓器的效率。

　　5、損耗小，溫升低，與傳統變壓器相比，溫升可降低一半以下，大幅度減緩絕緣材料的老化，有效提高變壓器使用壽命。

　　6、傳統疊片式三相變壓器鐵心在一個平面上，這種結構的缺點是三相磁回路不平衡，A相、C相的磁回路比較長，B相的磁回路比較短，這樣會導致三相電流不平衡，采用本技術生產的磁路長度三相完全相等，并且最短，提高了變壓器的供電質量。

　　7、由于鐵心截面完全可作成圓形，線圈由機器直接繞在鐵心上，便于實現自動化，節省勞動力。又可使線圈平均匝長減少10%以上，降低銅損和減少用銅量。

　　8、有關資料表明：按全國500萬臺老式變壓器計算，換用卷鐵芯變壓器后，空載損耗可節約電費230億多元人民幣，負載節約的電費更是無法計算，為供、用電部門創造出可觀的經濟效益。

　　9、由于有較低的建廠及生產投入和較高的利潤空間，產品有較強的市場競爭力，并可以給生產企業創造出可觀的經濟效益。

　　10、該專利技術還可以用來制造優質電源變壓器、音響變壓器、焊接變壓器、電抗器等鐵心，具有很高的商業價值和廣闊的市場前景。其中電源變壓器和音響變壓器，即有環形變壓器空載漏滋小，又有殼式變壓器負載漏磁小的優點，特別適用于對變壓器漏滋和分布電容要求高的高級音響設備、精密儀器等。

　　11、用該專利技術制造的變壓器與傳統變壓器相比，空載損耗下降80%，（國家介定：下降30%即承認是節能型），負載損耗下降25%（國家介定：下降23%好承認是節能型），生產過程無三廢，運行噪聲比傳統變壓器降低13分貝，屬于環保節能型產品。

　　12、由于該專利技術屬于首創，其產品和技術可以出口創匯。使用該專利技術生產變壓器還可以緩解硅鋼片市場供求壓力，創造良好的社會效益。

　　據有關資料表明：建一條總投資4800萬元的卷鐵芯變壓器生產線，年生產能力120萬KVA，項目達標后，預計年實現銷售收入2億元，稅后利潤2600萬元。投資回收期1.8年。參照資料估算，采用《低炭鋼絲變壓器鐵心》專利技術，以同樣的投資，生產能力可達200萬KVA，有望1年收回投資。由于該專利技術運用靈活，所需主設備較少，因此投資可大可小，大到數億元，小到數百萬元都能投產。

　　另據《中國變壓器待業信息網》2003年4月16日報導：“日本川崎鋼鐵公司開發出人工電磁用途構件、具有優良的高頻磁特性的電磁線材（細線）。具有電磁特性線材的制造尚屬世界首創。在電氣機器等的變換器回路中的變壓器和電抗器上使用，與傳統比可實現鐵心小型化。由此可縮短卷鐵心的銅線實現節能。”用電磁線材（硅鋼絲）制造電感器鐵心的方法。