1. 技术名称

绿色节能敞开式立体卷铁心干式变压器设计技术

2. 适用范围

电压等级 6kVA～ 35kVA， 额定容量为 30kVA～ 12500kVA的三相双绕组立体卷铁心非包封干式电力变压器。

3. 技术内容

3.1 技术原理

铁心是变压器核心部件， 其结构决定变压器的性能损耗和生产成本。 该技术采用立体卷铁心结构。 立体卷铁心是在平面卷铁心变压器技术基础上， 将铁心的排列方式优化为立体等边三角形结构， 使三相铁心磁路对称， 磁路最短， 磁阻减小， 励磁电流、 空载损耗、 运行噪声显著降低， 是一种使用传统材料通过技术改造获得的高效节能节材变压器核心部件。

3.2 主要创新点

创新立体卷铁心结构， 突破传统平面结构， 由三个通过若干根梯形料带依次连续卷绕的铁心单框拼合而成， 将三个心柱排列方式优化为立体等边三角形结构， 三相铁心磁路是对称的，磁路最短， 磁阻减小。 彻底改变了原来铁心的结构， 是一种使用传统材料， 但结构更合理、 制造成本更低、 性能优良、 质量可靠的高效节能变压器铁心。

4. 节能与温室气体减排效果

按平均容量 2500kVA 计算， 空载损耗 1.96kW， 负载损耗16.264kW， 空载电流 0.09%， 与国家标准《干式电力变压器技术参数和要求》( GB/T 10228-2015)( 空负载允许偏差取 8%)相比， 每台每年可节约电量 43481kW·h， 变压器的生命周期是20 年， 设有 2000 台产品运行二十年， 总节电量为 173924 万kW·h， 折算标准煤 21.38 万 t， 同时减少二氧化碳 99.19 万 t、二氧化硫 3.93 万 t。

5. 技术示范情况

已在 12个项目实现工程应用。 例如伯恩光学有限公司， 2021年， 投入使用一级能效绿色节能敞开式立体卷铁心干式变压器SGB18-RL-2500/10-NX1( 18 台)， 性能与国家标准《干式电力变压器技术参数和要求》( GB/T 10228-2015)( 空负载允许偏差取 8%) 相比， 18 台 2500kVA 容量， 每年可节约电量 78.27 万kW·h； 变压器的生命周期是 20 年， 运行 20 年， 总节电量为1437.98 万 kW·h， 折算标准煤 1767.28t， 同时减少排放 8200.80t二氧化碳、 353.96t 二氧化硫。

6. 投资估算

按年产量 1200 台的规模， 基建投资 2000 万元， 设备及其他附属设备( 含安装费) 投资 800 万元， 无形资产投资 1000 万元； 项目建成后预计首年产量 400 台， 第二年 800 台， 第三年可达到计划产量 1200 台。 通过产品价格分析， 项目生产规模为1200 台/年， 达产后年销售收入为 36000 万元。

达产期时产品总成本 31385 万元， 其中固定成本 6035 万元，包括新增工资福利费、 修理费、 折旧费、 管理费用等； 可变成本 25350 万元， 包括主要原材料、 燃料及动力费等。

7. 投资回收期

按年产量 1200 台/年的生产规模测算， 项目投资回收期约为3.09 年( 税前含建设期)； 项目投资回收期约为 3.74 年( 税后含建设期)。

8. 技术成果转化推广前景

该技术制造的产品经鉴定， 达到国际先进水平。 具有替代传统叠片铁心变压器的技术性能和经济显著优势， 能引领带动行业技术升级， 提升变压器国际竞争力， 增加出口创汇。 该技术成熟、 规范， 已有国家标准《三相干式立体卷铁心配电变压器技术参数和要求》( GB/T 32825-2016)。 产品符合国家政策、原材料供应充足。 目前市场干式变压器主要分为树脂绝缘干式变压器和敞开式干式变压器， 国内树脂绝缘干式变压器占比约90%左右， 而敞开式干式变压器占比只有约 10%左右， 该技术预期有较大的推广空间。