低碳鋼絲變壓器鐵心社會經(jīng)濟(jì)效益分析
長期以來,配電變壓器鐵心結(jié)構(gòu)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(yùn)行時(shí)有噪聲。為克服上述不足,最新發(fā)明的三角形卷鐵心高效節(jié)能變壓器突破了傳統(tǒng)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(shù)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(jié)省材料、運(yùn)行噪聲小、高效節(jié)能低損耗。其性能超過常規(guī)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(zhì)量最輕,運(yùn)行噪聲降低10dB以上,性能價(jià)格比有較大提高。
全國變壓器行業(yè)在去年的廣東珠海舉行的行業(yè)會議上傳出信息,行業(yè)會議提出全國變壓器制造企業(yè)要用卷鐵心變壓器代替目前生產(chǎn)制造的S9系列的迭片式鐵芯變壓器,這個(gè)信息明確了今后若干年的變壓器發(fā)展方向,在于芯結(jié)構(gòu)的變化。然而目前有能力制造卷繞芯變壓器的企業(yè)只占全國變壓器行業(yè)的7%,有能力生產(chǎn)三角形卷鐵芯變壓器的廠家更是鳳毛麟角。從我國電力發(fā)展的十五規(guī)劃得知:2005年全國年發(fā)電量將達(dá)到17500億千瓦時(shí)以上,發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量預(yù)計(jì)達(dá)到3.9億千瓦,比2000年增加7168萬千瓦以上,按發(fā)電設(shè)備與變壓器相比1比11計(jì),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(guān)資料表明:BG500—64標(biāo)準(zhǔn)的變壓器原則上需要更新。JB1300—73標(biāo)準(zhǔn)的變壓器鐵心為劣質(zhì)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(qiáng)烈的化工、冶金場所以及非國家標(biāo)準(zhǔn)系列的變壓器一律更新。另據(jù)我國95年統(tǒng)計(jì),農(nóng)村電網(wǎng)改造時(shí),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(shù)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(dāng)復(fù)雜。其過程是由一根數(shù)控開料機(jī)切割成寬窄不一,即由窄到寬,由寬到窄連續(xù)均勻過渡的優(yōu)質(zhì)冷軋取向硅綱帶卷繞而成,經(jīng)熱處理退火,浸漬絕緣漆成型。而優(yōu)質(zhì)冷軌取向硅鋼又是緊缺商品,據(jù)《中國冶金報(bào)》報(bào)導(dǎo):據(jù)業(yè)內(nèi)人士測算,國內(nèi)硅鋼片今年消耗量將達(dá)到250萬噸左右,且有繼續(xù)增長的趨勢。國內(nèi)市場需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足,將有100萬噸產(chǎn)量缺口。
發(fā)明專利《低碳鋼絲變壓器鐵心》,用其專利技術(shù)生產(chǎn)的變壓器,克服了以上技術(shù)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(yōu)點(diǎn):
1、用廉價(jià)的低碳鋼絲取代緊缺的優(yōu)質(zhì)冷軋取向硅鋼片,經(jīng)過化學(xué)熱處理,完全達(dá)到優(yōu)質(zhì)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(fù)雜的數(shù)控開料切割工序。由于不用開料切割工序,建廠時(shí)不用購買昂貴的數(shù)控開料機(jī),可節(jié)省一大筆資金和廠房,縮短建廠周期和生產(chǎn)周期,加快資金回籠。
3、比傳統(tǒng)變壓器體積小30%,質(zhì)量輕40%,節(jié)約原材料,便于生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝,并可節(jié)省安裝空間。
4、漏磁小,只有傳統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)疊片式三相變壓器鐵心在一個(gè)平面上,這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)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(dǎo)致三相電流不平衡,采用本技術(shù)生產(chǎn)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(zhì)量。
7、由于鐵心截面完全可作成圓形,線圈由機(jī)器直接繞在鐵心上,便于實(shí)現(xiàn)自動化,節(jié)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(guān)資料表明:按全國500萬臺老式變壓器計(jì)算,換用卷鐵芯變壓器后,空載損耗可節(jié)約電費(fèi)230億多元人民幣,負(fù)載節(jié)約的電費(fèi)更是無法計(jì)算,為供、用電部門創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
9、由于有較低的建廠及生產(chǎn)投入和較高的利潤空間,產(chǎn)品有較強(qiáng)的市場競爭力,并可以給生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
10、該專利技術(shù)還可以用來制造優(yōu)質(zhì)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(yè)價(jià)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(huán)形變壓器空載漏滋小,又有殼式變壓器負(fù)載漏磁小的優(yōu)點(diǎn),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(shè)備、精密儀器等。
11、用該專利技術(shù)制造的變壓器與傳統(tǒng)變壓器相比,空載損耗下降80%,(國家介定:下降30%即承認(rèn)是節(jié)能型),負(fù)載損耗下降25%(國家介定:下降23%好承認(rèn)是節(jié)能型),生產(chǎn)過程無三廢,運(yùn)行噪聲比傳統(tǒng)變壓器降低13分貝,屬于環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品。
12、由于該專利技術(shù)屬于首創(chuàng),其產(chǎn)品和技術(shù)可以出口創(chuàng)匯。使用該專利技術(shù)生產(chǎn)變壓器還可以緩解硅鋼片市場供求壓力,創(chuàng)造良好的社會效益。
據(jù)有關(guān)資料表明:建一條總投資4800萬元的卷鐵芯變壓器生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力120萬KVA,項(xiàng)目達(dá)標(biāo)后,預(yù)計(jì)年實(shí)現(xiàn)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(shù),以同樣的投資,生產(chǎn)能力可達(dá)200萬KVA,有望1年收回投資。由于該專利技術(shù)運(yùn)用靈活,所需主設(shè)備較少,因此投資可大可小,大到數(shù)億元,小到數(shù)百萬元都能投產(chǎn)。
另據(jù)《中國變壓器待業(yè)信息網(wǎng)》2003年4月16日報(bào)導(dǎo):“日本川崎鋼鐵公司開發(fā)出人工電磁用途構(gòu)件、具有優(yōu)良的高頻磁特性的電磁線材(細(xì)線)。具有電磁特性線材的制造尚屬世界首創(chuàng)。在電氣機(jī)器等的變換器回路中的變壓器和電抗器上使用,與傳統(tǒng)比可實(shí)現(xiàn)鐵心小型化。由此可縮短卷鐵心的銅線實(shí)現(xiàn)節(jié)能。”用電磁線材(硅鋼絲)制造電感器鐵心的方法。