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我国专业功放最新发展趋势及现状

时间: 2016-11-25 16:28:58     

  专业功放是发、输、变、配电系统中的重要设备之一,它的性能、质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益。

  一、专业功放品种

  (一)配电专业功放我国中小型配电专业功放最初是以绝缘油为绝缘介质发展起来的;进入20世纪90年代,干式专业功放在我国才有了很快的发展。

  (1)油浸式配电专业功放S9系列配电专业功放,S11系列配电专业功放,卷铁心配电专业功放,非晶合金铁心专业功放。为了使专业功放的运行更加完全、可靠,维护更加简单,更广泛地满足用户的需要,近年来油浸式专业功放采用了密封结构,使专业功放油和周围空气完全隔绝,从而提高了专业功放的可靠性。目前,主要密封形式有空气密封型、充氮密封型和全充油密封型。其中全充油密封型专业功放的市场占有率越来越高,它在绝缘油体积发生变化时,由波纹油箱壁或膨胀式散热器的弹性变形做补偿。

  (2)干式专业功放干式专业功放由于结构简单,维护方便,又有防火、难燃等特点,我国从20世纪50年代末即已开始生产,但近10来年才开始大批量生产。干式专业功放种类很多,主要有浸渍绝缘干式专业功放和环氧树脂绝缘干式专业功放两类。

  (二)箱式专业功放箱式专业功放具有占地少,能伸入负荷中心,减少线路损耗,提高供电质量,选位灵活,外形美观等特点,目前在城市10Kv、35kV电网中大量应用。我国目前所使用的箱式专业功放,主要是欧式箱变和美式箱变,前者专业功放作为一个单独的部件,即高压受电部分、配电专业功放、低压配电部分三位一体。后者结构分为前后两部分,前部分为接线柜,后部分为专业功放油箱,绕组、铁心、高压负荷开关、插入式熔断器、后备限流熔断器等元器件均放置在油箱体内。目前有些厂家,已将卷铁心专业功放移置到箱式专业功放中,使箱式专业功放体积和质量都有所减小,实现了高效、节能和低噪声级。

  (三)高压、超高压专业功放目前,我国已具备了110kV、220kV、330kV和500kV高压、超高压专业功放生产能力。超高压专业功放的绝缘介质仍以绝缘油为主,根据电网发展的需要,专业功放的生产技术正在不断提高。SF6气体绝缘高压、超高压专业功放正在研究开发。

  二、制造水平总体讲,我国专业功放技术处于国际20世纪90年代初的水平,少量的处于世界20世纪90年代末的水平,与国外先进国家相比,还存在一定的差距。

  1、铁心材料20世纪70年代,武汉钢铁公司在引进消化吸收日本冷轧硅钢片制造技术生产冷轧硅钢片的基础上,于20世纪90年代又引进了日本高导磁晶粒向冷轧硅钢片(HI-B)制造技术,制造出了节能效果更好的专业功放铁心材料。但是由于产品数量不能满足需求及生产工艺两方面的问题,仍然要从日本、俄罗斯以及西欧等国进口部分冷轧硅钢片。在研制配电专业功放铁心用非晶合金材料方面,我国于20世纪90年代初曾由原机械部、原冶金部、原电力部、国家计委、国家经贸委、原国家科委组成了专门工作组,对非晶合金铁心材料和非晶合金铁心专业功放的设计和制造工艺开展了深入研究,研制的非晶合金铁心材料基本达到原计划指标的要求,并于1994年试制出电压10kV、容量160~500kVA的配电专业功放,经电力用户试用表明,基本达到实用化的要求。

  但对非晶合金材料制造工艺仍需进一步改进,才能达到批量生产的要求。1998年,上海置信公司引进了美国GE公司的制造技术,用美国非晶合金材料生产了非晶合金铁心专业功放,目前已能生产电压10kV、容量50~2500kVA、空载损耗34~700W之间、负载损耗在870~21500W之间的非晶合金铁心专业功放,而且已将此种材料应用于环氧树脂干式专业功放上,进一步促进了我国非晶合金铁心专业功放制造水平的提高。我国已有一些专业功放厂家应用引进非晶合金材料铁心制造出的产品投入电网运行。

  2、工装设备20世纪80年代以前,我国变压专用设备技术水平,整体上是比较低的,除绕线设备有专业生产厂生产外,其余绝大部分都是企业自制的比较简单的设备,只有少数几家有简易的铁心加工纵剪线。进入20世纪80年代专业功放行业开始引进国外先进的专用关键设备,如铁心纵剪线、低频电热燥系统等。到20世纪90年代,由于干式专业功放的大力推广,引进了一批环氧浇注设备和箔式绕线机,几个大型生产厂还引进了绝缘件加工中心,使我国专业功放生产工装装备水平大大提高。国内一些专用设备厂家经过消化吸收,也开发了纵、横间生产线等专用设备,这些国产专用设备,其功能及主要技术参数基本达到或接近国际水平,对保证我国专业功放产品量,提高专业功放的技术性能,提高生产效率起到了至关重要的作用。

  3、专业功放工艺设计近20年,对110kV及以下电压等级的油浸专业功放进行了不少优化设计,已逐步取代了64、73、79、86等标准,目前推行的是20世纪90年代后期的99标准,形成了节能专业功放的新系列,使各种损耗进一步降低,替代了高能耗产品的生产。1998年国家又进一步明确,在电网中运行的64系列、73系列老旧专业功放必须淘汰更新,按1979年标准生产的S7型专业功放也必须停止生产。1998~2001年的城乡电网建设改造中大力推行的S9型配电专业功放,符合1999年国家标准。2000年开始,在两网建设改造中还使用了卷铁心专业功放。

  在干式专业功放中,在自主开发的基础上,引进了德国、瑞士、意大利、葡萄牙等国多家公司的有关10kV、35kV干式专业功放系列的设计、制造等多种技术,并早已批量生产10kV、35kV干式专业功放,目前可生产最高电压等级为110kV、单相容量为1.05万kVA的干式专业功放,产品质量已达到引进的国外同类产品的技术水平。

  在高压、超高压设计方面,除开展了科技攻关、自主开发外,在进入20世纪80年代以来还先后引进了日立、东芝、ABB、三菱、西门子等公司的制造技术。目前在超高压500kV专业功放制造中,从最初的大部分依赖进口,发展到如今可与进口产品具有相当竞争能力的产品。随着三峡工程的建设需要,引进的西门子公司专业功放制造技术,在三峡水电站左岸应用的84kVA三相专业功放制造中,我国已同外商合作,每台承担30%左右的制造份额;对于西门子公司设计、制造技术的关键部分已能完全掌握,三峡右岸所用专业功放的制造,应用西门子技术,要求做到由国内承制,为参加投标创造了条件。

  这一切都表明,改革开放以后,在专业功放的科技攻关、技术引进、消化吸收、科技创新等方面都取得了积极的成效;对掌握各种类型专业功放的制造技术,提高产品性能,提高产品质量,缩短产品开发周期,扩大产品产量,增加产品品种都发挥了积极作用。

  据2015年统计,全国共生产干变1600万kVA占专业功放总产量的近9%(全国生产干变能力为3000万kVA);生产SF6绝缘介质专业功放的厂家有3家,主要是生产10kV电压等级的产品,且产量很少,更高电压等级的正在开发。适应城网及住宅小区要求,地埋专业功放也有一些厂家开始生产;生产箱式专业功放的厂家很多,据不完全统计约有600个厂家,年生产约7000台,其中年生产量200台以上的约有20家。

  电子专业功放需求旺盛近年来,电子专业功放技术发展目标是轻量、高效、高密度,片式化产品也将获得进一步发展。由于家用电器以及电子设备的不断发展,对低压电子专业功放的需求量越来越大,因此,高清晰度电视和高频显示器用回扫专业功放成为生产企业关注的主要领域,其中无环回扫专业功放的需求量将有较大的增长;高频、低损耗、小尺寸、低价位的电源专业功放也将占有大量市场;高压电源专业功放市场前景令人鼓舞。

  目前,世界电子专业功放的市场规模基本维持在60亿~70亿美元左右,占世界电子元件市场总量的7.5%左右。其中日本的生产与消费分别占世界市场的43%和40%左右,美国的生产与消费分别占17%和22%左右,亚洲其他国家和地区的生产与消费占有率急速上升,分别在13%和8%左右。

  我国加入WTO以来,国内电子专业功放市场竞争基本处于平稳状态,没有受到较大冲击,这是因为电子专业功放产品属于劳动密集型和以用户要求定制生产为主的产品。品种规格多,生产批次多、量大,因此不适宜自动化、规模化大生产。随着市场竞争的日趋激烈,为了减低成本,生产正向低劳务成本地区转移。

  目前,我国电子专业功放生产呈现以下特点:

  ——中频专业功放产量大、价格低,并以出口为主,出口带动其快速发展。目前我国电子系统内企业中频专业功放的行业平均价格为0.626元/只,但多数企业的平均出厂价在0.20~0.30元/只之间,高者在1元/只左右。

  由于产品主要是出口,其价格也完全是由国际市场决定。

  随着数字音频电子产品的日益普及和更广泛地采用集成电路,新款式彩电已不再使用音频专业功放,音频专业功放市场份额在不断下降。

  ——电源专业功放市场需求旺盛。电源专业功放是劳动密集型产品,并以用户定制生产为主,近几年来国内外市场需求旺盛,成为发展迅速的热门产品。据统计,近年我国台湾省电源专业功放的生产预计增长50%,香港地区将增长20%,而印度将增长25%。通信、计算机、消费类电子产品是其三大主力市场,其中通信需求的增长将起很大的推动作用,现全球电源专业功放年需求已超过百亿美元,并向表面安装、高功率和高压方面发展。

  日本LCD和CD用的6×6.6×3.5mm,游戏机和调谐器用的2.6×5×277mm系列表面安装电源专业功放,生产仍向低劳动成本地区转移,给国内生产发展带来了良好机遇。——回扫专业功放生产过剩。目前,全球彩色电视接收机需求下降已严重地影响了亚洲回扫专业功放产量。我国台湾回扫专业功放现大约有6家制造商,而绝大部分已将生产基地转移到祖国大陆。

  由于回扫专业功放是一个劳动密集型产品,要在台湾生产是较困难的,加之LCD监视器不用回扫专业功放,而其发展正在领先于CRT监视器,因此,大陆企业开始生产LCD监视器用的变换器。台湾回扫专业功放产品的发展注重两方面工作:

  一是开发短颈CRT用的小型回扫专业功放;

  二是增强质量意识,大部分制造商已将获得UL、CSA、VDE、CE、EMI和TCO之类认证作为提高产品质量的一个主要目标。

  目前,日本回扫专业功放已呈现供应过剩情况,主要原因是由于日本公司的中国工厂供应过量。随着大量投资进入中国大陆的回扫专业功放企业,供应过剩形势还将继续,预计这一形势还将持续一个时期。由于传统的电视接收机和PC机监视器用的回扫专业功放价格下降,日本制造商正致力于增值产品生产,如投影电视用的回扫专业功放。为了避免价格竞争,大多数厂商已转向高档产品市场,如日本媒体电子公司已将重点转向HDTV接收机和高分辨率监视器用的高档回扫专业功放。制造商为保持其国际竞争力,正在积极利用其技术优质开发高档产品。JVC公司已开发了一种综合高压设计技术和控制电路的回扫专业功放,从而改变了产品性能,同时又降低了生产成本。如HRCM11是一种用于脉冲宽带调制系统的双聚焦型回扫专业功放,它装有高压控制电路,其水平扫描频率高达120kHz。

  在PC监视器市场上,日立公司已推出了用于CAD/CAM领域的超高分辨率监视器用的回扫专业功放,其水平扫描频率达130kHz,采用一个以聚焦电位器进行动态聚焦调制。大多数公司将研制目标放在开发低损耗回扫专业功放方面,以供节能电视接收机使用,为此取代回扫专业功放中传统绕线圈的技术开发工作也正在进行之中。




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