【分析】被忽視的隱患：電力變壓器用可再生硅鋼片鐵心

電力變壓器視界

2021年6月21日 17:50

在能源、資源日趨緊張的今天，國(guó)家鼓勵(lì)應(yīng)用可再生資源，提高能源、資源利用效率，這對(duì)于保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展意義重大。

在變壓器制造領(lǐng)域，由于取向硅鋼片原材料價(jià)格大漲，導(dǎo)致對(duì)可再生硅鋼片的利用趨熱。

廢舊硅鋼片

利用未經(jīng)使用過(guò)的余料硅鋼片制造變壓器鐵心能夠有效緩解資源緊張。但是，利用從報(bào)廢變壓器中拆除的硅鋼片再次制造成變壓器鐵心，并被以次充好使用到電網(wǎng)中，對(duì)電網(wǎng)（尤其是農(nóng)網(wǎng)）安全可靠性帶來(lái)極大隱患。

硅鋼片、鐵心對(duì)電力變壓器的重要性

鐵心對(duì)變壓器而言，最重要的兩個(gè)指標(biāo)就是磁感和單位損耗。

不同型號(hào)的取向硅鋼片鐵心由于磁感和損耗等指標(biāo)不同，適用于不同電壓等級(jí)、不同類(lèi)型的變壓器。

磁感越高意味著磁化能力強(qiáng)，鐵心的體積可以減小，鐵損和銅損都會(huì)降低，同時(shí)也節(jié)約了電磁線、絕緣材料和結(jié)構(gòu)材料的用量，降低了總成本。

單位損耗越低，就越適用于大型變壓器。取向硅鋼130及以下牌號(hào)的取向硅鋼主要適用于110千伏及以下電壓等級(jí)的變壓器，120牌號(hào)可用于220千伏的變壓器，而110及以上牌號(hào)的取向硅鋼可用于500千伏或更高電壓等級(jí)的變壓器。

除普通的取向硅鋼外，還有高磁感取向硅鋼HiB。HiB取向硅鋼磁化特性?xún)?yōu)良，能有效降低變壓器的損耗。

鐵心采用國(guó)產(chǎn)HiB取向硅鋼30QGl30制造的110千伏變壓器比標(biāo)準(zhǔn)值平均空載損耗降低了44%，平均負(fù)載損耗降低了8.1%，并且還大大降低了變壓器的噪音，減少了環(huán)境污染。

什么是可再生硅鋼片鐵心，使用可再生硅鋼片鐵心（油片）有哪些安全隱患

可再生鐵心硅鋼片，顧名思義是將原來(lái)使用過(guò)的大型報(bào)廢電力變壓器鐵心拆解后，按需重新剪切加工為一定尺寸的取向硅鋼片，并再次應(yīng)用到變壓器中，或是利用大型變壓器鐵心鐵軛或芯柱剪切時(shí)的三角余料加工成取向硅鋼片。

可再生硅鋼片分為新片和油片，新片是利用大型電力變壓器鐵心裁切過(guò)程中鐵軛和芯柱的三角余料，這類(lèi)取向硅鋼片由于未經(jīng)使用，性能良好，是加工制造小型電源變壓器、電感器鐵心的很好的原材料。

材料可按硅鋼片方向性取材進(jìn)行裁切，由大改小，對(duì)原材料的性能不會(huì)改變。這種再生材料是行業(yè)內(nèi)鼓勵(lì)利用的，能有效緩解市場(chǎng)材料緊張的壓力，更能夠合理使用再生資源。

油片也稱(chēng)二次硅鋼片，主要指從廢舊變壓器上拆卸的取向硅鋼片，這種硅鋼片可以用來(lái)重新加工制作變壓器鐵心。

油片是經(jīng)過(guò)多年使用的，在使用過(guò)程中鐵心所產(chǎn) 生的溫度一定程度上使硅鋼片表面絕緣層老化；

更有部分硅鋼片鐵心本來(lái)可能就是變壓器燒毀時(shí)高溫已對(duì)涂層產(chǎn)生破壞；

甚至有的廢舊硅鋼片在被加工過(guò)程中，用干沙來(lái)擦拭附著于其表面的油污等雜物，這必然會(huì)對(duì)涂層造成破壞。

這類(lèi)硅鋼片被再次應(yīng)用于變壓器后，雖然硅鋼片之間涂有絕緣漆，但其絕緣電阻很小，只能隔斷渦流而不能阻止高壓感應(yīng)電流。

當(dāng)硅鋼片表面上的絕緣漆因運(yùn)行年久，絕緣自然老化或傷損后，將產(chǎn)生很大的渦流損耗，導(dǎo)致鐵心局部發(fā)熱，使高低繞組溫升加劇，鐵心絕緣擊穿，變壓器內(nèi)部產(chǎn)生爆裂聲響，最終造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀甚至爆炸。

可再生硅鋼片為何行情火暴

自2004年以來(lái)，國(guó)內(nèi)電力建設(shè)高速增長(zhǎng)。截至2007年底，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到71329萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)14.36%，其中水電達(dá)到14526萬(wàn)千瓦，占20.36%，火電裝機(jī)達(dá)55442萬(wàn)千瓦，占77.73%，核電達(dá)885萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)29.2%，并網(wǎng)風(fēng)電設(shè)備容量達(dá)到403萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)94.4%。

報(bào)廢變壓器

變壓器產(chǎn)量也迅速增長(zhǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年全國(guó)變壓器產(chǎn)量為90000萬(wàn)千伏安，與2006年同期相比增長(zhǎng)22.2%，再創(chuàng)歷史新高，直接拉動(dòng)了對(duì)取向硅鋼的需求，并成為全球取向硅鋼供求失衡的最重要因素，最終導(dǎo)致取向硅鋼片的價(jià)格大幅上升。

以武鋼產(chǎn)30Q130為例，2004年中期市場(chǎng)流通價(jià)格約在15000元/噸，2004年年底就達(dá)到了30000元/噸，2005年3月份市場(chǎng)價(jià)達(dá)到了歷史最高價(jià)40000元，而此時(shí)武鋼的出廠價(jià)則為18800元/噸。

武鋼集團(tuán)

為了保障國(guó)內(nèi)變壓器行業(yè)良好發(fā)展，武鋼改變銷(xiāo)售體制，直接向各變壓器廠商供貨。但2005年二季度其價(jià)格直接上漲至27500元/噸，2006～2007年其出廠價(jià)穩(wěn)定在35000～36000元/噸（均為含稅價(jià)）。

2006年3月份為32573.97元/噸，2007年3月份HiB取向硅鋼30Q130出廠價(jià)格為35147.97元/噸，較上年同期上漲2574元，而這一年的市場(chǎng)價(jià)格維持在盤(pán)整之中，到2008年3月份出廠價(jià)格卻漲到了驚人的38189.97元/噸，市場(chǎng)流通價(jià)格再次超過(guò)40000元/噸，三年時(shí)間每噸取向硅鋼凈漲了20000元。

國(guó)外企業(yè)的價(jià)格也呈現(xiàn)類(lèi)似走勢(shì)，如俄羅斯NLMK集團(tuán)的取向硅鋼離岸價(jià)格就從2006年一季度的2860美元/噸上升至2007年二季度的3495美元/噸，上漲了22%，但考慮到人民升值因素，實(shí)際國(guó)內(nèi)企業(yè)的成本上漲幅度約為16%。

2007年全球取向硅鋼產(chǎn)量將較2006年增加約23萬(wàn)噸，但仍不能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

展望2008年，電工行業(yè)將會(huì)保持平穩(wěn)較快的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，據(jù)中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，2008年變壓器產(chǎn)量將完成110000萬(wàn)千伏安，預(yù)計(jì)同比增長(zhǎng)22%。

通過(guò)研究國(guó)內(nèi)取向硅鋼表觀消費(fèi)量及變壓器產(chǎn)量，我們?cè)噲D尋求兩者之間的關(guān)系，不難看出取向硅鋼仍是賣(mài)方市場(chǎng)。現(xiàn)在，我們需要介紹另一種取向硅鋼的來(lái)源渠道——油片，而這個(gè)來(lái)源并未統(tǒng)計(jì)到正式的進(jìn)口渠道之內(nèi)，但其實(shí)際規(guī)模對(duì)國(guó)內(nèi)取向硅鋼市場(chǎng)的影響不容忽視。

可再生硅鋼片加工主要分布區(qū)，其來(lái)源、產(chǎn)量、加工方式、鐵心流向

2004年以來(lái)，因取向硅鋼資源緊缺、價(jià)位攀升，變壓器的生產(chǎn)成本急劇增加，一些中小變壓器廠開(kāi)始尋找可以降低成本的可再生資源，致使不太景氣的進(jìn)口油片經(jīng)營(yíng)活動(dòng)開(kāi)始興旺起來(lái)。

可再生硅鋼片的市場(chǎng)分布區(qū)域

廣東省清遠(yuǎn)、佛山，江蘇省無(wú)錫、姜堰，浙江省臺(tái)州，福建省賽歧，河北省保定等地是油片加工的主要市場(chǎng)。

我國(guó)地圖

10年前以廣東省清遠(yuǎn)、佛山，浙江省臺(tái)州為主的地區(qū)對(duì)國(guó)外進(jìn)口報(bào)廢變壓器或電機(jī)進(jìn)行拆卸，陸續(xù)形成可再生硅鋼片集散地，此后部分浙江商人北上在江蘇省無(wú)錫、泰州建立銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)并逐步形成加工產(chǎn)業(yè)。

在河北省保定地區(qū)以變壓器產(chǎn)業(yè)為核心的供應(yīng)商也看準(zhǔn)商機(jī)，利用“油片”為地方企業(yè)加工配套電力變壓器鐵心無(wú)疑是近水樓臺(tái)。

廣東省清遠(yuǎn)、佛山，江蘇省無(wú)錫、泰州是利用油片制造環(huán)型鐵心、電力變壓器鐵心的主要加工地區(qū)。浙江省臺(tái)州，河北省保定、石家莊等地主要利用油片加工電力變壓器鐵心。

河北省保定、石家莊更是利用三角片拼接電力變壓器鐵心的重災(zāi)區(qū)。福建省賽岐、江蘇省姜堰主要是將油片或三角片沖制EI片或F片。

可再生硅鋼片來(lái)源、產(chǎn)量

自2004起歐美、日本向中國(guó)輸出的可再生硅鋼片每年遞增，加上國(guó)內(nèi)淘汰的變壓器拆卸出的硅鋼片再次利用，以上地區(qū)2006年再生取向硅鋼的供應(yīng)量就達(dá)到了6~7萬(wàn)噸。

雖然這些油片僅供中小變壓器使用，但其數(shù)量占到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的約12%。像中變金屬、萬(wàn)興隆金屬等公司每年拆卸量就達(dá)幾萬(wàn)噸硅鋼片，2007年的供應(yīng)量更是成倍的增長(zhǎng)，龐大的需求市場(chǎng)及較高的利潤(rùn)使全球各地的可再生硅鋼片集中向中國(guó)供應(yīng)。

可再生硅鋼片加工方式

可再生硅鋼片主要用于卷繞鐵心的加工（如音響變壓器中的環(huán)型鐵心、電源變壓器使用的CD、SD型鐵心）和EI型沖制以及電力變壓器鐵心的裁切。

三角料拼接電力變壓器鐵心是將不同大小的三角料經(jīng)裁切成一定的尺寸后，將多片拼接成一張條片，整個(gè)鐵心是由無(wú)數(shù)個(gè)三角片拼裝而成。

可再生硅鋼片的加工利潤(rùn)

據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，2004年以前可再生硅鋼片加工因原材料價(jià)格低，加工成品利潤(rùn)相對(duì)較低。自2004年年底原材料價(jià)格暴漲，使部分可再生硅鋼片貿(mào)易商一夜暴富，庫(kù)存再生材料利潤(rùn)成倍增長(zhǎng)。

同時(shí)，他們看到更大的商機(jī)，不再單純的供應(yīng)材料而是轉(zhuǎn)型加工產(chǎn)品，原本每噸不足萬(wàn)元的“油料”經(jīng)加工成變壓器鐵心后可以賣(mài)到每噸兩萬(wàn)多元甚至3萬(wàn)，加工后的邊角余料每噸還可以賣(mài)4、5仟元。

由于該產(chǎn)業(yè)的暴利使原來(lái)只是變壓器廠的廢料和報(bào)廢變壓器拆出的油片價(jià)格逐年上漲，可再生硅鋼片材料成為搶手貨，電力變壓器鐵心使用新料成本大，加上近年銅材價(jià)格居高不下，很多變壓器廠選用可再生硅鋼片鐵心來(lái)降低產(chǎn)品成本。

加工的高利潤(rùn)致使一些鐵心生產(chǎn)企業(yè)不惜高價(jià)爭(zhēng)奪再生資源，致使價(jià)格不斷攀升，爭(zhēng)奪進(jìn)入白熱化。

大量的可再生硅鋼片材料被加工成電力變壓器鐵心，使加工環(huán)型鐵心和EI片產(chǎn)品的企業(yè)無(wú)法經(jīng)營(yíng)下去，嚴(yán)重影響了市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)秩序，擾亂了市場(chǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成許多企業(yè)面臨停產(chǎn)或即將關(guān)閉。

可再生硅鋼片鐵心流向

可再生硅鋼片加工成電力變壓器鐵心的主要使用者是一些小型電力變壓器生產(chǎn)企業(yè)。這類(lèi)可再生硅鋼片鐵心多被用于電壓等級(jí)35千伏及以下、容量6300千伏安以下的中小型油浸式電力變壓器以及中小型干式電力變壓器等。

也有部分高牌號(hào)的可再生硅鋼片被應(yīng)用到電壓等級(jí)較高的電力變壓器。以三角片和油片加工的EI片和C型、環(huán)型鐵心被廣泛應(yīng)用于電表變壓器、控制變壓器、電源變壓器等。

再生鐵心制造的變壓器能通過(guò)鑒定并獲得入網(wǎng)許可？是否鑒定體系存在漏洞？

許多變壓器生產(chǎn)企業(yè)其產(chǎn)品通過(guò)了國(guó)家變壓器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的鑒定和認(rèn)證，獲得了某某省農(nóng)網(wǎng)電器產(chǎn)品入網(wǎng)許可證等，但或許其在產(chǎn)品鑒定時(shí)使用好的材料制造樣機(jī)以便獲得入網(wǎng)許可，而實(shí)際操作過(guò)程中卻偷工減料、以次充好。

因此，建議相關(guān)部門(mén)今后對(duì)接入公用電網(wǎng)的電力變壓器生產(chǎn)企業(yè)增加鐵心材料來(lái)源監(jiān)控，對(duì)使用不符合鐵心生產(chǎn)的再生材料變壓器禁止入網(wǎng)，在源頭上堵住劣質(zhì)電力變壓器產(chǎn)生的安全隱患。

同時(shí)也希望國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)電力變壓器實(shí)行召回制度，凡是因變壓器產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題造成的電網(wǎng)中斷或人員傷害及財(cái)產(chǎn)損失，由變壓器生產(chǎn)企業(yè)全責(zé)承擔(dān)并召回所有同型號(hào)變壓器產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。國(guó)家電監(jiān)會(huì)應(yīng)盡快制定出相應(yīng)的召回應(yīng)急制度。

對(duì)于變壓器用戶(hù)來(lái)說(shuō)，要購(gòu)買(mǎi)注冊(cè)廠家且型號(hào)規(guī)范的變壓器產(chǎn)品。變壓器生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)該具備承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的意識(shí)，主動(dòng)實(shí)行產(chǎn)品召回制。

強(qiáng)烈呼吁重視農(nóng)村電網(wǎng)安全

農(nóng)網(wǎng)改造遺留問(wèn)題多，網(wǎng)絡(luò)自身安全隱患、缺陷突出。就變壓器而言，幾乎自2005年以后配備于農(nóng)村電網(wǎng)的變壓器大部分是由再生油片鐵心或三角片拼接鐵心組裝的。

這類(lèi)變壓器等于給農(nóng)村電網(wǎng)安裝了無(wú)數(shù)個(gè)不定時(shí)炸彈。農(nóng)村配電網(wǎng)中的變壓器絕大部分裝置在村鎮(zhèn)道路旁或集鎮(zhèn)人行道邊，發(fā)生線路短路或者事故時(shí)，無(wú)法自動(dòng)斷電，要么導(dǎo)致用電設(shè)備燒毀，要么是變壓器燒毀，一旦發(fā)生爆炸很容易造成路過(guò)人員傷害，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致多人傷亡。

而尤為值得注意的是隨著農(nóng)村居民生活的改善，電力負(fù)荷也逐年增加，特別夏季是用電高峰，環(huán)境溫度高，電力負(fù)荷大，電力變壓器隨時(shí)都有引爆的可能，遺留了太多的安全隱患。

隨著國(guó)家對(duì)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施方面的投入不斷加大，農(nóng)網(wǎng)電力系統(tǒng)安全管理水平的不斷提高。

國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)應(yīng)該建立完善的農(nóng)網(wǎng)監(jiān)管制度，以保障農(nóng)網(wǎng)安全，切實(shí)提高農(nóng)村安全用電水平，使廣大農(nóng)村用上安全電、放心電，推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。

來(lái)源：變壓器科技信息網(wǎng)

【分析】被忽視的隱患：電力變壓器用可再生硅鋼片鐵心的圖6