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光伏逆变变压器偏磁原因分析及预防措施！

发布时间：

2023-07-06

来源：

电气圈

光伏并网逆变变压器磁饱和对整个电源系统的正常运行将产生极其不利的影响，表现在以下几个方面:

(1)光伏隔离变压器饱和时，由于励磁电流很大，将导致逆变器开关器件的电流过大，可能使过流保护动作或开关器件损坏；

(2)光伏隔离变压器变压器饱和时，由于励磁电流中含有大量的谐波成分，谐波电流在变压器漏感上的谐波压降将导致输出电压波形出现严重畸变；

(3)光伏隔离变压器变压器饱和时，由于励磁电流很大，将使变压器的发热及噪声增加。

于是对逆变电源变压器偏磁产生原因进行深入研究，并提出有效的抗偏磁措施显得尤其必要，造成逆变电源变压器出现偏磁的原因有两个:

(1)光伏隔离变压器原边电压中存直流分量；

(2)光伏隔离变压器副边电流存在直流分量。

在逆变电源系统中，如果给定的正弦波或者三角载波中存在直流分量，或反馈所用的霍尔元件存在零点漂移，或开关管驱动信号的死区时间不一致等都会导致变压器初级电压中存在直流分量;当逆变电源的负载是单相半整流负载时，变压器次级电流中也将出现直流分量。

光伏隔离变压器抗偏磁措施有以下几种:

(1)尽量选用饱和磁感应强度高的铁磁材料作铁芯，如0.lmm的硅钢片压制而成的铁心，以提高变压器对偏磁的承受能力。

(2)使给定的正弦波或三角载波尽量不含直流分量:开关管驱动信号的死区时间尽量一致。

(3)尽量避免使用半波整流负载，即使电源带半波整流负载，功率也不能很大。

(4)变压器铁芯间加气隙。

(5)当逆变电源输出功率较小时，变压器原边可以串电容，隔离其直流成分。

(6)采用对变压器原边电压中的直流分量进行补偿控制来改善变压器偏磁饱和的方法。

变压器,调压器,干式变压器,箱式变电站,预装式变电站,高压开关柜,无功补偿装置,三相不平衡装置

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隔离变压器的作用是什么？使用隔离变压器的好处有哪些?

安全隔离变压器的静电屏蔽是什么？

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隔离变压器的作用是什么？使用隔离变压器的好处有哪些?

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安全隔离变压器的静电屏蔽是什么？

相关信息

变压器行业：非晶合金变压器比例显著提高

今年初以来，低压变压器招标出现了一些新特点。如非晶合金变压器比例显著提高等。 　　一方面，国网11kV、35kV等级变压器招标进程加快，其中2015年第一批货物集中招标35kV变压器的包共56个，中标供应商为24家，中标最多的供应商为4个包，被山东达驰、重庆南瑞博瑞变压器获取;另外济南西电、山东电力、山东华驰、山东鲁能泰山、山东威特、特变电工新疆和衡阳公司、以及江苏华鹏都获得了3个包，总体上山东地区变压器企业获得订单较多，对华东硅钢市场有较强支撑。 　　另一方面，3月底，国网各地方分公司配网和农网改造项目招标开始增加，其中河北电网、北京电网、湖北电网、江苏电网对10kV、20kV变压器标量较大。仅河北电网2015年第一批配网设备协议库存招标和农网项目配网设备招标10kV变压器就有11274台，非金合金变压器为6969台，占比超过60%;湖北电网2015年第一批配网设备5547台，非晶合金变压器占比也接近50%。这说明国家电网在各省的低压变压器采购招标中非晶合金变压器要求占比逐步提高。这也符合国网曾通知2015年运检中新采购的变压器中非晶变占比要达到60%以上的要求。 　　非晶合金变压器比例的提升，以及下游变压器企业对成本控制的要求提高，对低端牌号取向硅钢需求有一定冲击，可能促使其与高牌号取向硅钢间的价差逐步扩大，低牌号资源价格跟随高牌号资源同步上涨的局面将被打破。由于商家手中资源多集中在偏低牌号，钢厂提价后出货压力增加，为保证正常出货节奏，不排除以比市场价略低的价格出货的行为出现。

09-28

2023

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非晶合金变压器处于国际领先地位

在变压器领域，非晶合金变压器被誉为“没有发电机的绿色发电厂”，虽然是后起之秀，却是业界最为看好的项目之一，为此，不少企业纷纷将触角伸向非晶合金变压器。作为一家成立5年的“年轻”公司，山东恒威电力设备有限公司生产的非晶合金变压器、非晶合金铁芯在国际上却处于领先地位。在商海搏击中，恒威凭借什么战胜行业内众多元老级公司?其迅速发展的秘诀在哪?公司总经理李龙峰一语中的，科技创新让企业勇立潮头。 　　5月26日，山东恒威电力设备有限公司的车间里一派繁忙的生产景象，绕线、铁芯叠层、套装……每一条生产线上，工人们都紧张忙碌着。总经理李龙峰告诉记者，去年底，恒威已成功入围并成为国家电网、南方电网两大电网公司的合格供应商，目前，订单源源不断，车间更是开足了“马力”。 　　在输配电设备行业，很多企业的目标就是能成为两大电网公司的供应商，但不少企业为之努力了十几年也未能入围。“这两大电网公司对供应商的审核非常严格，没有‘看家本领’，想入围的确很难。”在李龙峰看来，非晶合金变压器就是恒威的“看家本领”，与传统的硅钢变压器相比，非晶合金变压器空载损耗要减少80%以上。正因为如此，非晶合金变压器已成为配电网节能降耗的设备，也广受电网企业的追捧。“看家本领”的背后是科技创新的强力支撑。一直以来，恒威电力设备有限公司走“加强产学研合作，坚持科技创新，品牌经营”的发展道路，以山东大学雄厚的科研技术力量为依托，打造了独有的竞争优势。2013年，他们与山东大学电力系统动态模拟与仿真省级重点实验室建立产学研合作模式，采用共享科技资源和联合培养人才的方式进行合作。两年来，通过与山东大学电力系统动态模拟与仿真实验室合作，充分利用其科研资源和技术人才，提升了自身的研发实力，已取得配电变压器远程无线监控系统、无漏磁铁芯自屏蔽式可控电抗器、模块化非晶合金变压3项实用新型专利。“只要领先一点点，在竞争中就能战胜对手。”去年，非晶合金变压器开始大范围应用，行业内不少企业也瞄准了这一机遇，纷纷试水。面对激烈的市场竞争，恒威在关键技术上战胜了对手。“非晶合金铁芯是变压器中的一个重要部件，但非晶合金铁芯的生产是制约各变压器厂家的关键瓶颈工序，其他企业自己生产不出这种铁芯，要依靠进口组装。”而恒威却能独立生产非晶合金铁芯，也正是凭借这一技术环节的领先，占有了市场话语权。至今，李龙峰仍清楚地记得南方电网公司到恒威现场审核时，5位专家脸上那惊讶的表情。“通过现场考察、测试后，他们认为一个新公司能从铁芯工序开始独立生产，这种全系列化的生产保障能力是在山东见到的第一家。”专家的话语里，充满了对恒威的认可。 　　入围两大电网的供应商很难，一旦入围就能给企业带来丰厚的利润。去年，恒威实现产值12100万元，销售收入11237万元。其中，变压器产值达到了9000多万元，成为主导力量。“今年，我们利用技术优势，抓住时机，投资1000万元扩大铁芯加工能力，预计光铁芯今年就能实现销售收入7000万元。”李龙峰告诉记者，不仅如此，今年还将加大智能模块化变压器的研发力度，使非晶合金材料的优异性能，能在更大范围内得以广泛应用，该项技术将填补国内空白。

09-28

2023

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市场调研报告分析：变压器产业发展存隐忧

变压器产业发展存隐忧 企业平均利润率走进负时代 　　变压器是电力系统中关键的设备之一，其性能直接影响电网运行的安全可靠性。在国家大力支持民族装备制造业振兴发展的良好政策支持下，我国变压器行业取得长足的进步，呈现出持续高速发展的态势。但是，在变压器行业快速发展光鲜的背后，变压器仍存在着种种困扰和隐忧。那么如何能破解我国变压器行业目前的困局？ 　　行业发展尚存隐忧 　　变压器是电力系统中关键的设备之一，其性能直接影响电网运行的安全可靠性。变压器的设计、制造能力代表了整个电力装备行业的综合技术水平。经过多年发展，我国变压器设计和制造技术已经非常成熟，不仅变压器生产总量位居世界前列，而且掌握了从750千伏到1000千伏特高压交流、±800千伏特高压直流等一大批输变电关键装备研制的核心技术，国际竞争力不断增强。 　　然而，在变压器行业快速发展光鲜的背后，仍存在着种种困扰和隐忧。目前，最突出的问题是低价竞争、无序竞争，严重扰乱了市场秩序。近期，几家变压器生产企业纷纷反映：目前行业低价竞争、恶性竞争日趋严重，而且这种价格战已从低电压中小容量产品向高电压大容量产品领域蔓延，已经对变压器制造企业，甚至整个行业造成了巨大伤害。 　　尤其令人担心的是，如果任其发展，伤害到用户将是迟早的事。因为，这种低价竞争的结果必将是没有赢家，“最终谁也伤不起”。 　　数据显示：我国每年变压器需求量在15亿千伏安左右。与此同时，我国变压器行业规模庞大、中小企业居多、产业集中度较低，年产能约有30亿千伏安，处于市场严重过剩状态。 　　自2009年以来，国家电力建设速度放缓，国内变压器需求量有所降低，特别是设备需求企业采用集中招标的方式采购变压器，由于低价中标，导致市场竞争空前激烈，也导致了设备生产企业的降价竞争。目前，部分变压器产品最终售价只有原材料成本的80%。 　　企业平均利润率走进“负时代” 　　调研报告显示，20世纪七八十年代，我国变压器行业的平均利润率约为20%；2010年前后约为8%。而如今，多数变压器生产厂家750千伏及以下产品的平均利润率走进“负时代”，直接导致近年来我国变压器生产企业处于低效益运行状态。企业为求生存，无奈只能减少研发投入，寻找低价材料摊低成本，甚至出现了变压器企业牺牲产品质量进行恶意竞争的局面，市场秩序日趋混乱。 　　据了解，不仅低电压中小容量变压器领域成为价格战的重灾区，即使技术含量相对较高、生产厂家数量较少的高电压、大容量产品领域也未能幸免于难，价格战也是越演越烈，而且所涉及的领域呈现进一步扩大的趋势。从电源到电网、从风电到光伏等新能源行业也无一幸免。 　　据统计，从2012年至今，招标已定标的30个百万火电机组和57个60万火电机组，次低价和最低价中标的项目占比高达78%；近三年来，常规火电主变压器产品中标价格降幅超过15%，很多变压器制造企业处于亏损或严重亏损状态。此外，由于风电和光伏行业进入门槛较低，因此更是鱼龙混杂。投标价格最高和最低的相差20%以上，直接导致了产品质量问题层出不穷。 　　据一家以研发高电压、大容量产品为主的企业老总透露，这种价格战、恶性竞争的结果，已造成制造企业长期“失血”。尤其是在国家电力建设放缓、投资减少、市场需求缩水的情况下，价格战更是雪上加霜地加速了制造企业陷入困境，甚至是举步维艰。他表示，长此以往，国家精心培育的一批中国民族变压器核心骨干企业将无法生存，或将走向衰败。 　　专家支招破解困局 　　如何破解我国变压器行业目前的困局？业界权威专家、中国工程院院士朱英浩认为：为了防止低价促销，上级主管部门应制定以质量为先导的变压器评标办法。比如节能配电变压器明确按照国际通用的LCC(全生命周期成本)评标方法，可靠性指标列在首位，在产品质量上要有要求，生产能力应有规定，测试设备应满足节能降耗精度要求，产品质量要满足最新国标或IEC标准要求，要有突发短路、雷电冲击、局部放电测量报告，以及损耗测试仪要符合国家标准要求等。 　　此外，他认为，对投标企业应有资质规定，对初次生产或业绩不多的企业，应有考核指标的规定。对在运行中质量问题严重的企业，实际标价低于材料成本的企业，应在评标中特别规定其投标资格等。总之，不能只以单一的损耗值与报价值作为评标的依据。 　　一位行业协会人士表示，由于市场需求大幅减少，导致竞争越来越激烈，而企业只好尽可能的将价格压到最低。产品价格压低使企业利润缩水，因此很多企业在变压器产品上偷工减料，以次充好，以此来挽回低价带来的利润损失。变压器作为电网运行的重要设备，其恶性竞争导致的低质产品进入市场，无疑为我国的电网安全埋下了定时炸弹。 　　为彻底改变目前变压器行业价格战的乱象，综合行业专家和多家企业高管的意见，现提出相关建设性意见： 　　一是应充分看到变压器行业面临的良好机遇，提振对行业未来发展的信心。在国家宏观经济层面，目前已经启动实施“一带一路”战略，对化解及释放国内过剩产能将起到至关重要的积极作用。同时，国家大力推动结构调整、促进产业转型升级，也给企业带来了良好机遇。近期，工信部、质检总局、发改委联合下发《配电变压器能效提升计划(2015~2017年)》，为企业转型升级提出了具体的指导方向和实施举措，广大企业应积极紧跟、贯彻国家政策精神，大力推进科技创新，提高产品质量，以求得竞争的主动性。 　　二是应大力发挥行业协会的作用，由协会牵头开展广泛的市场调研。在充分掌握行业“大数据”的基础上，制定合理的产品指导价格，引导制造企业合理报价，通过提供优质的产品和服务提高市场竞争力，而不是通过恶性竞争的价格战来求得生存。同时，呼吁用户企业要按照国际通用规则把产品质量作为评标的重要标准，对明显低于材料成本的恶性价格竞争，加以必要的限制。 　　三是应大力发挥用户的作用，从采购源头杜绝低价中标。用户企业应该充分认识到，低价中标与低质产品是有一定必然联系的，目前许多产品的中标价格已经接近或低于原材料价格，而变压器制造成本中原材料成本占比高达70%。在这种形势下，制造企业为了生存不可避免地会低价材料，甚至铤而走险选用低质原料，必将为电网的安全运行埋下隐患，直接关系到国家的电力安全。 　　四是应大力发挥制造企业的作用，立足企业长远发展。各制造企业应充分认识到价格战没有赢家，这也是企业的短期行为。惟有抱团取暖，依靠加强精益化管理，加快产品技术创新、加快产品更新换代步伐，为用户提供更加贴心的服务，创造更多的价值，才能真正增强企业的核心竞争力。否则，企业将无从获得持续健康发展。

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