低碳钢丝变压器铁心社会经济效益分析

长期以来，配电变压器铁心结构多为平面排列，由硅钢片叠装而成。由于铁心有接缝，造成磁阻大大增加，不但空载电流大、空载损耗高，而且运行时有噪声。为克服上述不足，最新发明的三角形卷铁心高效节能变压器突破了传统三相变压器的平面排列模式，采用三只同形半圆截面卷铁心框合成三相变压器铁心，使三相铁心磁路完全对称，铁轭缩短，心柱截面为圆形，心柱填充系数高，铁心无接鏠，因此磁阻大大减少，使其激磁电流小、空载损耗低、体积紧凑、节省材料、运行噪声小、高效节能低损耗。其性能超过常规S9型叠片式变压器及S11型卷铁心变压器。与叠片式变压器相比，空载损耗下降44%，空载电流下降90%，体积最小，质量最轻，运行噪声降低10dB以上，性能价格比有较大提高。

　　全国变压器行业在去年的广东珠海举行的行业会议上传出信息，行业会议提出全国变压器制造企业要用卷铁心变压器代替目前生产制造的S9系列的迭片式铁芯变压器，这个信息明确了今后若干年的变压器发展方向，在于芯结构的变化。然而目前有能力制造卷绕芯变压器的企业只占全国变压器行业的7%，有能力生产三角形卷铁芯变压器的厂家更是凤毛麟角。从我国电力发展的十五规划得知：2005年全国年发电量将达到17500亿千瓦时以上，发电机装机容量预计达到3.9亿千瓦，比2000年增加7168万千瓦以上，按发电设备与变压器相比1比11计，需要增加变压器容量为7.8亿KVA，平均每年需增1.5亿KVA以上。有关资料表明：BG500—64标准的变压器原则上需要更新。JB1300—73标准的变压器铁心为劣质热轧硅钢片的变压器，服役超过20年的一般需要换。重要电力用户，腐蚀强烈的化工、冶金场所以及非国家标准系列的变压器一律更新。另据我国95年统计，农村电网改造时，约有69万台老式高能耗的配电变压器需要用新颖的卷铁芯变压器替换，数量之大，令人震惊，潜在市场巨大。

　　但是三角形卷铁芯变压器的铁心制造相当复杂。其过程是由一根数控开料机切割成宽窄不一，即由窄到宽，由宽到窄连续均匀过渡的优质冷轧取向硅纲带卷绕而成，经热处理退火，浸渍绝缘漆成型。而优质冷轨取向硅钢又是紧缺商品，据《中国冶金报》报导：据业内人士测算，国内硅钢片今年消耗量将达到250万吨左右，且有继续增长的趋势。国内市场需求远远无法满足，将有100万吨产量缺口。

　　发明专利《低碳钢丝变压器铁心》，用其专利技术生产的变压器，克服了以上技术和市场的不足，既保留了三角形卷铁芯变压器的所有长处，又有以下优点:

　　1、用廉价的低碳钢丝取代紧缺的优质冷轧取向硅钢片，经过化学热处理，完全达到优质冷轧取向硅纲带卷绕铁心的性能，且综合成本不足卷绕铁心的二分之一。

　　2、省去了复杂的数控开料切割工序。由于不用开料切割工序，建厂时不用购买昂贵的数控开料机，可节省一大笔资金和厂房，缩短建厂周期和生产周期，加快资金回笼。

　　3、比传统变压器体积小30%，质量轻40%，节约原材料，便于生产、运输和安装，并可节省安装空间。

　　4、漏磁小，只有传统变压器1/10以上，减少变压器对其他电器的干扰，并提高变压器的效率。

　　5、损耗小，温升低，与传统变压器相比，温升可降低一半以下，大幅度减缓绝缘材料的老化，有效提高变压器使用寿命。

　　6、传统叠片式三相变压器铁心在一个平面上，这种结构的缺点是三相磁回路不平衡，A相、C相的磁回路比较长，B相的磁回路比较短，这样会导致三相电流不平衡，采用本技术生产的磁路长度三相完全相等，并且最短，提高了变压器的供电质量。

　　7、由于铁心截面完全可作成圆形，线圈由机器直接绕在铁心上，便于实现自动化，节省劳动力。又可使线圈平均匝长减少10%以上，降低铜损和减少用铜量。

　　8、有关资料表明：按全国500万台老式变压器计算，换用卷铁芯变压器后，空载损耗可节约电费230亿多元人民币，负载节约的电费更是无法计算，为供、用电部门创造出可观的经济效益。

　　9、由于有较低的建厂及生产投入和较高的利润空间，产品有较强的市场竞争力，并可以给生产企业创造出可观的经济效益。

　　10、该专利技术还可以用来制造优质电源变压器、音响变压器、焊接变压器、电抗器等铁心，具有很高的商业价值和广阔的市场前景。其中电源变压器和音响变压器，即有环形变压器空载漏滋小，又有壳式变压器负载漏磁小的优点，特别适用于对变压器漏滋和分布电容要求高的高级音响设备、精密仪器等。

　　11、用该专利技术制造的变压器与传统变压器相比，空载损耗下降80%，（国家介定：下降30%即承认是节能型），负载损耗下降25%（国家介定：下降23%好承认是节能型），生产过程无三废，运行噪声比传统变压器降低13分贝，属于环保节能型产品。

　　12、由于该专利技术属于首创，其产品和技术可以出口创汇。使用该专利技术生产变压器还可以缓解硅钢片市场供求压力，创造良好的社会效益。

　　据有关资料表明：建一条总投资4800万元的卷铁芯变压器生产线，年生产能力120万KVA，项目达标后，预计年实现销售收入2亿元，税后利润2600万元。投资回收期1.8年。参照资料估算，采用《低炭钢丝变压器铁心》专利技术，以同样的投资，生产能力可达200万KVA，有望1年收回投资。由于该专利技术运用灵活，所需主设备较少，因此投资可大可小，大到数亿元，小到数百万元都能投产。

　　另据《中国变压器待业信息网》2003年4月16日报导：“日本川崎钢铁公司开发出人工电磁用途构件、具有优良的高频磁特性的电磁线材（细线）。具有电磁特性线材的制造尚属世界首创。在电气机器等的变换器回路中的变压器和电抗器上使用，与传统比可实现铁心小型化。由此可缩短卷铁心的铜线实现节能。”用电磁线材（硅钢丝）制造电感器铁心的方法。