調容變壓器,有載調容變壓器,有載調壓調容變壓器,S11-ZT調容變壓器是一種10kv級及以下輸配電系統的新型節電裝置，其原理是在不中斷供電的情況下，通過智能化系統跟蹤負載變化，根據用電負荷的大小及供電電壓的變化，自動改變變壓器的自身容量，實現帶電調容，保證適時適容供電，達到節能降耗的效果。

產品提出的背景

我國經濟快速增長，經濟發展與資源環境的矛盾日趨尖銳。對電力資源的高效利用、節能減排、已成為急需解決的一大課題。我國現行配電變壓器，包括箱式變電站，絕大多數都是一種固定容量模式，變壓器的額定容量均按用戶單位大負荷情況來配制，變壓器通常處于大馬拉小車狀態，造成網絡無功分量過大，變壓器空載損耗相對輸電容量比例過大，使大量電能浪費在網絡無功電流損耗及變壓器空載損耗中。農村電網的平均負載率僅達到30%～40％，城市電網負載率大部分只有50％～60%，從中看出降低配電變電設備的單位輸送電能的空載損耗比例是近期發展趨勢，本有載調容變壓器適應了變電領域向節能、智能化、高效率、穩定供電質量的發展方向，它可以通過跟蹤負載變化自動改變終端配電變壓器額定輸出容量，適時適量保證供電，從而大幅度地降低了變壓器空載損耗約40%～50%，可提高電網功率因數，降低配電網絡中無功分量，減少網絡損耗，減少電力電容容量，為節能型配電網絡的發展開辟一個新的途徑，為社會帶來良好的經濟效益。

有載調容變壓器現狀和技術發展趨勢

目前，在配電變壓器領域尚無大面積應用有載調容變壓器。現有的配電變壓器，包括箱式變電站，大都是一種固定容量變壓器模式，變壓器的額定容量均按用戶單位大負荷情況來配制，而實際用電負荷長期達不到負荷狀態，即通常處于大馬拉小車狀態。電力部門一直想使用一種變壓器的容量隨用電量大小不同而隨之匹配的變壓器，即在滿足用電需求的前提下大限度降低變壓器容量以達到減少變壓器空載損耗和降低網絡無功電流的目的。為了能改變變壓器容量問題，國內在農村電網曾大力推廣過無勵磁調容變壓器，其原理是在變壓器斷電的情況下，通過調整改變變壓器內部聯結組的方式，從而改變變壓器的容量，可實現容量3：1或2：1的變化。采用無勵磁調容存在的問題是不能適時改變變壓器容量，電網質量提高也不允許常停電進行操作，且常因變壓器處于低容量時負荷突然變大，造成變壓器燒損。之所以采用無勵磁調容技術是因為始終不能解決調容開關帶電轉換的難題，通常帶電中轉換開關大調換級電壓不超過2500V，而調容需調整級電壓10000V。通常開關調壓時只調高壓部分，電流較小而調容開關即調高壓也調低壓。高壓需解決高電壓難題，低壓需解決大電流難題，且由于變壓器容量小、體積小等限制，開關體積需要小型化，其內部絕緣油體積較小，要長期滿足消弧需要，開關油使用壽命難題更為突出，受上述幾個技術難題的制約配電變壓有載調容開關成為技術領域的死區，一直無人問津。

本項目的核心問題即：有載調容開關難題，我公司的有載調容變壓器開關技術解決了上述難題。產品關鍵技術成熟，配套技術完善，配合新農村電網建設和風力發電項目建設，具有高效節能的效果。

本產品是一種10kv級及以下輸配電系統的新型節電裝置，其原理是在不中斷供電的情況下，通過智能化系統跟蹤負載變化，根據用電負荷的大小及供電電壓的變化，自動改變變壓器的自身容量，實現帶電調容，保證適時適容供電，達到節能降耗的效果。該產品通過自主開發有載調容調壓一體化技術、同步差動拉弧調容技術和智能負載跟蹤及自動化操作系統等創新技術，可實現變壓器空載損耗綜合下降50%-70%，供電網絡無功損耗下降20%以上，無功線路損耗下降20%以上，達到領先水平。 該項目現擁有三項實用新型和一項發明（初審合格）。項目產品關鍵部件已通過技術監督部門的。產品實現掛網運行檢測及隨變壓器通過型式試驗。

有載調容變壓器行業及市場概述

隨著電力工業進入大機組、大電廠、大電網、超高壓、自動化、信息化，在電力結構方面，也調整了發電、輸電、配電之間的關系。在發展電源的同時，高度重視電網建設，使輸電網、城網、農網均得到極大發展，極大地促進了輸變電產業整體質量的提升。2006年1-12月，我國輸配電及控制設備制造行業實現累計工業總產值398,921,043千元。

從市場需求來看，我國近年來電力的緊張，以及未來經濟發展對電力需求的不斷增強，對電力系統的建設提出了更高的要求。再加上西部大開發、西電東送及三峽工程建設對輸變電設備的需求將呈現高峰局面，其中HVDC（高壓直流）輸電工程增多，750KV輸變電網絡工程將批準建設，配套的500KV及220KV多條輸電網絡相繼開工，對500KV及以下電壓等級變壓器產品種類和質量需求均有大幅度的增加。因此，輸配電行業在未來5-10年內將會出現飛速發展的局面

從行業銷售收入及利潤總額數據來看，輸配電行業增速明顯。“十一五”期間電網公司和南方電網公司規劃總投資規模將超過1.3萬億元，相當于“十五”期間的兩倍。據中國企業電力聯合會統計，2006年中國電網建設保持較高規模，全國電網建設完成投資2105.75億元，同比增長近38%。2007年電網公司和南方電網公司將分別計劃完成電網投資2025億元和413億元，總投資較2006年增加15.78%。

預計隨著行業產品成本上升，產品價格也有所上升，行業毛利率將基本穩定。在這一條件下，支撐行業景氣度的主要因素在于對電力設備行業的投資力度。根據電網投資規劃，未來投資的重點是骨干電網以及城市和農村電網改造。因此對于輸配電行業而言，高低端設備都將獲益匪淺。只要產品市場的空間足夠大，大規模的電源與電網建設投入就能夠給電力設備行業帶來機會，該行業的增速就不會放緩。

目前，國內主要的輸變電設備生產廠家眾多，本公司作為專業化、高端化的輸變電設備生產廠家，憑借雄厚的研發實力和成熟的技術，技術處于同行業領先水平，部分產品達到領先水平。

變壓器有載調容調壓裝置在大幅度降低變壓器和電網的空載損耗和穩定電壓的上，是現有的產品無法比擬的。該項目已被電網公司電科院及變壓器廠家高度重視，技術被納入電力科學研究院承接的十一五節電計劃，編入新農村建設中的電力建設規范。

根據電力公司的預測，僅農村電網預計改造變壓器總量達300萬臺以上，年改造8-10%，對本項目產品的需求量為每年24萬-30萬臺。而公司正式達產后的生產規模約為年產量1-2萬臺，因此正式達產后的產能還遠遠無法滿足需求。

有載調容變壓器市場需求程度 

本產品廣泛用于油田、農村和城市電網等領域。隨著社會的發展，電力市場增長潛力無疑是巨大的。公司作為電力市場主要設備變壓器的配套企業有著非常光明的未來。預計公司產品銷售年增長率將不低于30%。

公司目前正與電網公司合作并將達成協議，該項目產品的銷售80%由中國電網公司農電部推廣銷售，20%由本公司自行銷售。電力公司僅農村電網預計改造變壓器總量達300萬臺以上，每年改造8-10%，即每年改造24-30萬臺。項目產品正式達產后的產能還遠遠無法滿足需求。

有載調容變壓器預期經濟效益

近幾年隨著我國GDP迅速增長，發電機年裝機總容量2004年為4.4億KW；2005年為5.08億KW；2006年為6.22億KW；2007年為7.13億KW。國產變壓器每年產量：2004年為4.9億KVA；2005年為5.8億KVA；2006年為7.37億KVA；2007年為8.5億KVA。

變壓器年產量中單臺容量為6300KVA及以下容量變壓器產量占30%，臺數達160萬臺（含油浸式與干式變壓器），油浸式10KV達80萬臺左右，能應用本研究成果的10KV油浸式變壓器每年達1000萬KVA，臺數約10萬臺左右。因此應用前景是可觀的。

從經濟效益及社會效益看，節能減排氣既定政策，每節能1KW·H，可節省標準煤0.3kg，減排CO2 0.78kg,如果變壓器的空載損耗能降1W，每年可節能8.76KW·H。采用本研究成果時，一臺315KVA帶電調容變壓器，在20%低負載率運行時，可降低總損耗113W，按一半時間量低負載率運行，年節能495KW·H，節省標準煤173kg，減排CO2 386kg,實際運行時，負載率會低于20%，實際節能遠大于此數。

變壓器運行預期壽命20年，20年節能9900KW·H，年節煤17300t，減排CO2 38600t。壽命期間還要增大20倍節能效果。

如果根據研究成果開發供油田與抽油機配套用100KVA帶電降容，復式節能專用變壓器，抽油機啟動時全容量，正常運行時降容量，年節電4000KW·H，根據介紹大慶油田年需2000臺，共可年節電800萬KW·H，全國油田可年節省0.8億KW·H。對建筑工地用100KVA，由于日夜負載不同，用調容變壓器后，也有可觀節能效果。

以上僅計算有功損耗降低后的效益，沒有計算空載電流下降后無功電流下降使配電系統線路損耗降低的效益，無功電流下降使變配電線路損耗可降低20% ～25%。效益之一是節能，效益之二是減少無功補償裝置的補償容量。全國年產調容變壓器10萬臺，可少裝20萬kvar無功補償裝置。

有載調容變壓器關鍵技術的先進性

（1）有載調容調壓一體化

（2）采用同步差動拉弧技術，低壓觸頭微電弧或無電弧狀態切換設計，大大提高低壓大電流觸頭使用壽命，減緩絕緣油老化速度，使開關小型化得以實現。其關鍵技術是解決變壓器調容開關內部絕緣油體積較小，要長期滿足消弧需要，開關油使用壽命難題。

（3）智能負載跟蹤及自動化操作系統設計本裝置還可在調容部分的操動機構下端與調容部分的快速機構和調壓快速機構間設有使調壓部分與調容部分共用一套操動機構的電磁離合器。還設有根據變壓器負載電流的變化進行自動調量或根據負載電壓的波動進行自動調整電壓的電氣控制箱。采用雙路互檢的方法，用智能負載跟蹤變電設備的負載變化，自動發出操作指令可實現無人監視的自動化操作。

有載調容變壓器產品的技術性能指標

(1) 負載率由原來的30~40%提高到70~80%；    

(2) 空載損耗綜合下降50%左右，供電網絡無功損耗下降20%以上，無功線路損耗下降20%以上；    

(3) 一級分接間有載切換電壓達10000伏。（常規有載開關大達2500伏）；    

(4) 供電質量的電壓波動范圍在±2.5%（我國現在+7～-10%，美國等發達一般在+5%～-6%）。 

(5) 開關實現機械切換壽命20萬次，帶電切換壽命5萬次，換油周期延至2年左右。 

有載調容變壓器能生產的大容量及技術參數：

局限于有載調容開關的大電流，目前有載調容變壓器大生產容量為630KVA，有載調容變壓器各型號技術參數如下：

S11-M-ZT型有載調容變壓器的技術參數

額定容量(kVA)	電壓組合及分接范圍			聯結組標號	空載損耗(W)	負載損耗(W)	空載電流(%)	短路阻抗(%)
	高壓(kV)	高壓分接范圍(%)	低壓(kV)
160（50）	10 10.5 11	±4×2.5 ±3×2.5 ±2×2.5	0.4	Dyn11 (Yyn0)	280（130）	2590（1030）	1.6（0.9）	4.0（4.0）
200（63）					340（150）	3215（1230）	1.5（0.9）
250（80）					400（180）	3780（1480）	1.4（0.7）
315（100）					480（200）	4540（1770）	1.4（0.7）
400（125）					570（240）	5480（2130）	1.3（0.6）
500（160）					680（280）	6520（2600）	1.2（0.6）
630（200）					810（340）	8030（3060）	1.1（0.5）	4.5（4.0）
注：括號內數據為小容量方式技術參數。