变压器行业发展的影响展望

第一节  变压器行业发展态势综述

一、变压器行业发展现状

变压器是电网配电的重要设备，主要包括两部分，运行在主干电网的输电变压器和运行在电网终端的配电变压器。“十五”以来，我国电力需求增长迅速，电力供应紧张。来自全国电网的高速建设和政府对固定资产的投资拉动扩大了输变电设备的市场需求，给从事变压器等输变电设备的制造商提供了极大的发展空间。大发展带来了大繁荣，庞大的电力建设资金给变压器行业（包括变压器、互感器、电抗器、调压器、组件制造厂）带来了机遇和挑战，促使行业得到了有史以来的大发展。

从1996年到2004年，我国变压器产量增长了3.5倍，年递增率为16.9％。目前全国有一定规模的变压器厂已有1200多家。其中能生产500kV变压器的厂家已由原来的沈变、西变、天威保变3家发展到7家，新增企业包括常州东芝、重庆ABB、上海阿尔斯通、衡变。能生产200kV变压器的厂家目前也已达到了19家。

1、产品发展现状

近年来，国内变压器行业通过引进国外先进技术，使变压器产品品种、水平及高电压变压器容量都有了大幅提高。目前，国内企业生产的变压器品种包括超高压变压器、换流变压器、全密封式变压器、环氧树脂干式变压器、卷铁心变压器、组合式变压器。此外随着新材料、新工艺的不断应用，国内各变压器制造企业还不断研制和开发出各种结构形式的变压器。

（一）电力变压器

目前，已在系统运行的代表性产品包括：1150kV、1200MVA，735～765kV、800MVA，400～500kV、3φ750MVA或1φ550MVA，220kV、3φ1300MVA电力变压器；直流输电±500kV、400MVA换流变压器。电力变压器主要为油浸式，产品结构有两类：芯式和壳式。芯式生产量占95%，壳式只占5%。芯式与壳式相互间并无压倒性的优点，只是芯式工艺相对简单，因而为大多数企业采用，而壳式结构与工艺都要更为复杂，只有传统性工厂采用。壳式特别适用于高电压、大容量，其绝缘、机械及散热都有优点且适宜山区水电站的运输，因而仍有其生命力。

（二）配电变压器

国外配电变压器容量到2500kVA，有两种铁芯型式：圆形与椭圆形。圆形的占绝大多数，椭圆形的由于M0（铁芯柱的间距）小，因而用料可以减少，其对应线圈为椭圆形。低压线圈有线绕式与箔式，油箱有带散热管的（少数）与波纹式的（大多数）。

另外，美洲用三相四线制供电，多用单相变压器，这种供电制线路损耗小，运行经济，但变压器因多为单相（油浸式单相占3/4，干式单相占不到10%），用料用工较三相多。

（三）干式变压器

近年来，干式变压器在国内得到迅猛发展。在京、沪、穗、深等大城市，干变已经占到50%，而在其它大中城市也已经占到20%。干变有四种结构：环氧树脂浇注、加填料浇注、绕包、浸渍式。目前，欧美广泛采用开敞通风式H级干变，这是在浸渍式基础上，吸取了绕包式结构的特点并采用Nomex纸后发展起来的新型H级干变，由于售价高，在我国尚未推广。

目前，国内通过短路试验容量最大的干式配电变压器是2500kVA、10/0.4kV;通过短路试验容量最大的干式电力变压器是16000kVA、35/10kV。

（四）非晶合金变压器

非晶合金变压器虽然抗短路性能差、噪音大，但是节能，因此未来发展前景可观。国内只有少数企业掌握非晶合金变压器铁芯生产技术。目前，置信电气参股40％的日港置信具有3000-4000吨的铁芯年产能力，为国内最大的非晶合金变压器铁芯生产企业，但其产品基本直供给置信电气，能够满足置信电气3000-4000台500KVA非晶合金变压器的生产需求，而其他大多数配电变压器企业只能望“芯”兴叹。

目前，除置信电气以外，我国其他知名变压器生产企业，如顺特电气、江苏华鹏、特变电工、杭州钱江电器集团、天威保变、西变等均掌握了非晶合金变压器的生产技术，但由于市场容量及铁芯供应等问题，均未进行大规模生产。然而一旦市场容量扩大、铁芯供应增加，以上变压器企业要扩大非晶合金变压器产能易如反掌。总体上，铁芯及变压器的生产技术并不是制约我国推广非晶合金变压器的关键性因素，非晶合金带材的突破才能促成质的飞跃。

（五）难燃油变压器

国外已生产了石油类、脂类、硅油类难燃油变压器，所占比例分别为45%、10%和45%，据不完全统计，总量已达10GVA，分布在各大洲使用。这类油燃点均在300℃以上，符合国际上对难燃油的要求，其最大容量为60kV、15MVA。

（六）SF6变压器

日本是当今生产SF6变压器最多的国家，三菱、东芝、日立、富士均能生产，前三家生产过275kV、300MVASF6变压器，在日本使用。这四家均有产品进入中国，主要为110kV、31.5～63MVA。以63MVA为例，为强气（SF6）风冷，总重78t，本体SF6重450kg，年漏气率≤1%（即允许漏4.5kg），安装在北京、深圳、上海的地下、地上变电站运行。

（七）组合式变电站与组合式变压器

欧洲从上世纪60年代起即生产24～36kV组合式变电站，即是将常规变电站的高压开关设备、配电变压器、低压开关设备组合在一起供电。它具有体积小、占地面积小、价格低、供电快以及实用、美观、经济等优点，在欧洲占有很大市场。美洲由于供、用电制的特点，则生产10kV插拔式变压器，它是将简单的高压负荷开关、熔断器装于变压器箱体内而用电缆插入供电，并带避雷器，具有简单的高压保护，在低压侧则只有4个端子头，优点是体积小、价位低，在美洲供电占90%。

（八）卷铁芯变压器

卷铁芯变压器的生产，目前主要集中在10kV级，容量一般小于800kVA，也试制了1600kVA，但电力部门采购以315kVA以下的容量居多，适合用于农网。全国现有卷铁芯变压器生产厂200多家，有一定规模的占20%。全国强卷铁芯变压器生产能力约为1600万kVA，但实际产量较低。

2、技术发展现状

总体来看，中国变压器行业总体产品技术水平有了明显进步，但与国外产品相比，还存有一定差距，某些核心技术和产品对进口的依赖性依然很高。由于变压器制造的特殊性，我们在此按组件分析中外变压器生产技术的差异。

（一）铁芯制造技术

各企业主要是通过改善自己的剪切设备来改进铁芯的生产技术，目前铁芯制造技术有以下变化：

1、铁芯柱采用嵌下轭工艺：

该工艺主要是利用先进的硅钢片横剪生产线，将剪切的铁芯片自动叠成芯柱，然后送入打包机中，打成独立的铁芯柱。该工艺的关键是购置具有叠筑功能的自动横剪线和专用的打包机及翻转台。该工艺与常规工艺相比可节省大量的芯柱叠装时间，提高铁芯叠装质量，该工艺适用于配电变压器铁芯的自动化生产。

2、多级接缝铁芯的应用。

近年来，设计上为降低铁芯接缝处的空载损耗，将目光投向改传统的单一接缝为多级接缝。目前常采用的阶梯接缝按奇数3、5、7、9级或偶数2、4、6、8级。目前，国内变压器企业多采取局部阶梯接缝的做法，根据市场实测分析的结果显示，采用多级阶梯接缝的变压器不仅能降低变压器空载损耗15%以上，而且能降低噪音3%～4%。

3、铁芯片加工技术。

上个世纪70年代初，国内各变压器生产企业均采用国产硅钢片纵剪线和多剪床组成的简易硅钢片横剪线。进入上个世纪80年代以后，各厂家先后开始进口德国乔格公司生产的纵剪线和横剪线，并采用硬质合金刀具，铁芯片重建质量得到很大提高，剪切数量也大幅增长。目前，国内运行的硅钢片横剪切线除乔格公司独占鳌头外，瑞士阿尔斯通公司的产品也占有一席之地。

（二）绕组制造技术

绕组是变压器的心脏，变压器性能优劣与绕组制造工艺密切相关。采用先进的工艺和设备是确保绕组质量的关键。绕组组装工艺的技术发展。上个世纪80年代初，西变针对锦辽线500kV的产品，在自制空调房内进行局部绕组改造并没有形成正规工艺。上个世纪90年代西变引进了法国阿尔斯通公司及日本日立国分工厂技术后，便正式推行了绕组组装工艺。目前，西变已建有绕组组装工艺场地。这项工艺也逐渐为全国各变压器厂家青睐，并得以迅速推广。

（三）绝缘加工技术

上个世纪70年代，普遍存在着绝缘加工和金属加工设备共享的现象。上个世纪80年代，随着产品电压等级容量的提高和实验项目的增加，绝缘加工逐渐从金属加工中分离出来。现有龙门数控加工中心实现了绝缘加工的全自动化。

（四）绝缘干燥和油处理技术

油浸式变压器采用的是油纸绝缘结构。其核心工艺是绝缘材料的干燥处理，以及变压器的真空脱水。

1、气相干燥

上个世纪70年代以前，绝缘干燥的传统工艺为热风循环干燥或真空加热干燥。上个世纪80年代中期，国内沈变、西变、保变三大变压器厂率先从瑞士Micafil公司引进气相干燥设备，近年来煤油蒸发器又开发出内置式新产品，与传统的外置式蒸发器相比，两者各有利弊。

2、变压器油处理

上个世纪70年代，在变压器制造中传统的油处理方式为压力过滤法和离心过滤法，油处理的质量不高，效率低。进入上个世纪80年代，随着国外先进油过滤设备的引进，国内油净化技术得到了长足发展。企业大多采用了先进的真空喷雾净油法，它的去杂质和脱水效果是其他方法不能媲美的。

（五）节能技术

就变压器节能技术发展历程看，中国变压器历经了S6、S7、S9、S11等几个系列的替代过程，目前S7型产品已经被市场淘汰，S9型节能产品成为市场主流，而S11节能型产品的市场规模正在增长。在推广S11的市场过程中，S11的销售价格比S9的平均高出14.2%，所以价格仍是影响S11变压器普及推广的主要因素。

目前，新S9产品虽已占据大部分市场，但随着经济的发展，用户（特别是农网，变压器负荷率较低的用户）对“11”型产品的需求逐步增长。这要求企业应设计出高可靠性、低损耗的新产品。S11型叠铁心变压器是在新S9成熟的技术基础上设计开发的，在保持产品可靠性的前提下，其性能指标有了较大提高。

S11卷铁芯配电变压器改变了传统的叠片式铁芯结构，采用特制的铁芯成形机将电工钢带绕制成环形铁芯，经过真空退火后，用专用绕线机将线圈直接缠绕在铁芯柱上，有效地降低变压器自身损耗和噪音，达到节能环保的效果。S11卷铁芯配电变压器与传统的叠片式变压器相比较，有以下特点：

1、节约原材料。

硅钢片无横剪工序，废料少，材料利用率高。

2、节能。

卷铁芯充分利用硅钢片的取向性，消除了因磁路与硅钢片取向不一致而增加的损耗。

3、改善供电品质。

卷铁芯无需消耗接缝的磁化容量，减小激磁电流，提高了功率因数，降低了电网线损。

4、噪音低。

卷铁芯是一个无接逢的整体，运行时振动小，噪音只40dB左右。

二、变压器行业相关指标变化

1、行业规模分析

图表：2006年1-9月中国变压器行业规模及增长情况表

图表：2006年1-9月中国变压器行业企业工业总产值规模分析表

图表：2006年1-9月中国变压器行业企业（按工业总产值）规模对比图

图表：2006年1-9月中国变压器企业（按员工人数）规模结构分析图

图表：2006年1-9月中国变压器行业企业员工数分布表

2、地区行业发展情况

以资产、销售收入、利润三个指标来衡量中国各省市变压器行业发展现状，销售收入前五名的分别是广东、江苏、山东和河北省，其中变压器行业资产规模逾百亿元的只有广东省、江苏省和山东省，销售收入过百亿的只有广东和江苏。

利润超过1亿元的有七省市，主要分布在长三角和东北地区，广东省虽然在资产、销售收入方面独占鳌头，但利润却输于在此两项指标上位居第二的江苏省。

图表：2006年1-9月中国各省市变压器行业规模及增长表

3、行业集中度分析

2006年1-9月全国变压器行业前10位企业，资产总计占全国行业资产的23.40%。销售额占全国行业销售额的21.66%，利润总额占全国行业利润总额的17.7%。以上数据说明，中国变压器行业集中度偏低。

4、进出口情况分析

2006年1-9月份，变压器、整流、电感器及零件总计进口额累计为4713378千美元，同比增长29.7%；变压器出口额累计为955906千美元，同比增长25.9%。

图表：2007年1-9月全国变压器进出口金额完成情况表

单位：千美元

第二节  影响变压器行业发展的主要因素

一、原材料因素

我国的电子变压器产品目前仍是几十年生产的传统产品居多，仍是用矽钢片、铁氧体、漆包线、塑料骨架等为主要原材料和零部件。近年来由于矽钢、漆包线市场价格的不断增长，使变压器产品的生产成本增长，阻碍了变压器行业的快速发展，成为影响变压器行业的重要因素之一。

二、市场因素

电子变压器的技术发展趋势是产品向微型化发展。目前国外的微型电子变压器的发展较快，已经生产出5mm×5mm×5mm的微型变压器和厚薄仅为0.2mm的平面变压器，我国少数外资企业已经有此类封装微型电子变压器，而国内企业尚待开发。微型化是新产品的发展趋势。

压电陶瓷变压器在国外已经得到广泛应用，特别是在液晶显示器中已广泛使用。压电陶瓷变压器的生产将改变变压器的传统生产方式，主要原材料、磁材、漆包线等将被陶瓷材料所取代，将会使这部分变压器的加工工艺发生根本变化。

第三节  2007～2010年变压器行业发展态势展望

一、2007～2010年变压器行业整体发展趋势展望

1、产品发展趋势

近年来，国外开发研制了全自动绕线机自动排线、自动张紧，提高了绕线的质量。直流换流变压器制造技术是目前世界变压器制造领域最尖端的技术之一，代表着变压器制造业的最高水平。

世界变压器技术的发展目标是轻量、高效、高密度；片式化产品将获得进一步发展；高频、低损耗、小尺寸、低价位的电源变压器将占有大量市场；高压电源变压器市场前景广阔。在配电变压器制造中，随着铁芯变压器的发展，将会研制出成套的自动化程度较高的卷铁芯生产设备，包括剪切卷制、成型和退火设备。

1、电压等级向特大型超高电压发展。

目前,变压器产品按电压等级分为高端变压器、220～500kV变压器、110～200kV变压器以及小于110kV的变压器。输变电线路的电压等级越高,输变电能力越大，因而变压器整体发展方向是电压等级将向750kV、1000kV发展，主要应用在长距离输变电线路上。

2、产品向节能化、小型化、低噪音、高阻抗、防爆型发展。

这类产品主要以中小型为主，如目前在城网、农网改造中被推荐采用的新S9型配电变压器，还有卷铁芯、非晶合金、全密封、组合、干式、高燃点油、SF6气体绝缘等变压器，中国将研究出台优惠政策，鼓励老旧高耗能变压器的替换和改造，制定和推动变压器的生产和销售，鼓励高效变压器的推广。

3、超高压大型变压器向大容量（超过1000MVA）、轻结构、三相式和组合式方向发展。

4、城网用变压器向高阻抗方向发展。

5、配电变压器向小型化、卷铁心、非晶合金、常温超导方向发展。

2、技术发展趋势

总体来看，组合化、低损耗、低噪声、节能环保、高可靠性将是未来变压器的发展方向。随着用户对电能质量的要求越来越高，是否会产生高次谐波、引起电压闪变和波动、对电网造成污染等也将成为判断变压器性能优劣的重要标准。

此外，有利于环境美观的地下式变压器、防火性能好的干式变压器和低损耗的S11型油浸配电变压器等都将得到越来越广泛的应用。

（一）大容量、高电压变压器的技术发展

中国第一个750kV输变电工程的建设带动了特高压变压器、电抗器产品的研制开发工作。中国首批750kV变压器、电抗器分别在保定天威保变电气股份有限公司、西安西电变压器有限责任公司和特变电工衡阳变压器有限公司研制成功，这是国内变压器制造业在2004年取得的一个比较大的成就。它们的研制成功，一方面满足了西北750kV输变电工程的需求，另一方面，750kV产品的制造技术也为500kV、330kV、220kV乃至更低电压等级变压器的制造起到了指导作用，有助于中国变压器制造水平的进一步提升。此外，目前我国自行制造的三相变压器单台最大容量已达84万kVA(500kV)，可以与装机容量为700Mw的机组配套，作为其主变压器使用。在高压直流换流变压器的国产化方面，国内企业也取得了重大突破。目前，特变电工沈阳变压器集团有限公司、西安西电变压器有限责任公司都已经具备了自主设计制造高压直流换流变压器的能力。在贵州-广州高压直流输电工程与灵宝背靠背直流工程中，采用的全部是国内企业自行研制的高压直流换流变压器。

(二)干式变压器的技术发展

干式变压器的防火性能很好，但是它的电压等级无法做得很高。以前，干式变压器的最高电压只到35kV。2004年由山东金曼克集团公司研制开发的目前世界上最高电压等级的110kV环氧树脂浇注有载调压干式变压器投运成功。以Nomex纸为绝缘材料的敞开式干式变压器近几年在国内发展很快，但Nomex纸的高成本仍然是个大问题。相比较而言，生产环氧树脂浇注干式变压器的企业要多一些。目前。国内环氧树脂浇注干式变压器和Nomex敞开式干式变压器的产量之比大约为10∶3。性能方面，两者相差无几，今后仍将同步发展。

(三)非晶合金变压器的技术发展

国内近年来已成功开发了很多规格的非晶合金变压器，但也面临着成本问题。由于目前中国生产非晶合金材料的厂家并不多，且材料价格较高，导致非晶合金变压器的成本居高不下。目前，同等规格的非晶合金变压器的售价约为S9型变压器的1.5倍，用户大约需要7～8年才能通过节省能耗收回初期增加的投资。

虽然国家出台了有关非晶合金变压器生产和使用的税收优惠政策，但用户购买的积极性仍然不高。若非晶合金变压器的售价能降为S9型变压器的l.3倍及以下，用户用3～4年的时间即可收回初期增加的投资，用户购买的积极性才有可能提高。非晶合金变压器还存在材料宽度不够的问题，这使其容量有一定的局限。目前来看，非晶合金变压器的最大容量只能达到2500kVA。如果今后非晶合金材料的产量能够增加。其价格就有可能降低，这将为非晶合金变压器的发展赢得很大空间。

(四)组合化产品的发展

组合化是未来配电变压器的发展趋势。以前变电站的变压器、开关、熔断丝等电力设备要分别采购，然后再配套。如今，把这几种产品装在一起，功能也集中在一起，用户使用起来更为方便。现在组合化有两种发展趋势，一种是组合式变压器(俗称“美式箱变”)，它将熔断丝和负荷开关装在变压器内部形成一个整体，低压输出侧可以分为几路，每一路都有计量装置，没有裸露的带电部分，接上线即可使用，一般多用于环网供电：还有一种是预装式变电站(俗称“欧式箱变”)，变压器的两侧分别为高压与低压配电柜，它们根据不同接线方式配置保护组件，也就是即接线即使用。一般来说，预装式变电站的容量相对大一些，功能多一些，组合式变压器的功能相对少一些，用户可根据自己的需求选择。这两种组合化的产品发展很快，生产厂家和产量都在不断增长，市场需求也在不断扩大。

二、2007～2010年变压器行业相关指标预测

1、产量预测

图表：2007-2009年国内变压器产量预测图

从2005年开始，我国变压器产品的产量增长速度开始下降，预计2007年变压器产量的增长速度将下降到20%以下，到2010年变压器产量将下降到10%左右。

2、需求量

在电网投资的推动下，变电设备和发电设备容量比例将逐步回升。未来十年，输变电设备将进入一个快速发展阶段，设备的升级换代、大容量、超高压输电线路建设、城市电网的改造将带来巨大商机。

图表：2010年我国变压器产品需求量预测图

第四节  2007～2010年变压器行业发展的影响展望

根据国家电网公司“十一五”电网规划及2020年远景目标报告，“十一五”期间，国家电网公司将新增330kV及以上输电线路6万km、变电容量3亿kVA，投资9000亿元左右；电力供应紧张问题刺激了电力投资热潮，带动输变电设备行业增长可能会持续到2008年，预计变压器行业的年需求量为3.6亿～4亿kVA。到2010年，跨区输电能力将达到4000多万kW、输送电量1800多亿kWh。国家电网公司“十一五”期间平均每年投资1800亿元，考虑到南方电网公司投资一般为国家电网公司的1/3～1/4，国家电网跟南方电网的投资总和将可能达到2250亿元，和“十五”相比增幅达到了90%。到2020年全社会用电将达到39400亿～43200亿kWh，需要装机8.2亿～9.0亿kW；2011～2020年年均净增电量1400亿～1660亿kWh，年均需净增装机2600万～3200万kW。变压器需求与发电设备相关，其配比按1∶11测算，变压器的需求量非常可观。

《电器工业“十一五”标准化发展规划》里指出，变压器领域将重点发展SF6气体绝缘变压器，500kV级壳式变压器，220kV级直降式低噪声低损耗变压器，110kV高短路承受能力低损耗低噪声变压器，非晶配电变压器、组合式变压器、时速200km高速机车用牵引变压器，与GIS配套用SF6气体互感器等产品，注重提高能效，降低降低空载损耗和负荷损耗。

随着新一轮的电力投资热潮来临，输变电设备制造企业在未来几年都将处于满负荷状态，而作为输配电行业一个重要分支的变压器制造业，由于中国西电东送、南北互供、全国联网的实施，仍将保持平稳增长的态势。从国内新增装机容量的角度分析，2001年是电力新增装机容量的一个低潮期，2003年开始进入复苏期，2004年电力建设呈现“井喷”局面，经国家批准建设的电站装机容量为6000万千瓦，但实际开工建设达1.5亿kW，为国家计划的2.5倍。为此，国务院于2004年12月下发了32号文件，即《国务院批转发展改革委关于坚决制止电站项目无序建设意见的紧急通知》，对电站建设进行宏观调控。尽管国家加强了对电站建设的宏观调控，但从2003年开始的拉闸限电以及中国经济依然高速增长的现实所反映出来的对于电力的需求预期，将使未来几年的电力新增装机容量继续保持高速增长的态势。专家预计，2007年底中国装机容量将达到6.38亿kW，2007年后增长速度逐渐减慢，但是不会出现2001年市场需求极度萎缩的状况。

可以说，未来两年中国电力建设将仍然呈现热火朝天甚至“大干快上”的局面。电力新增装机容量的增长必然导致发电设备需求的大幅增长，而目前发电设备与输变电设备的构成比例大约为1∶12（前两年约1∶8～1:9）。据此比例估算，国内变压器市场容量接近700亿元。

图表：未来5年变压器需求与现有生产能力表