輸變電設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

電氣設(shè)備行業(yè)07年上半年繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)。2007年1-5月份電站設(shè)備產(chǎn)品中的發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，銷(xiāo)售收入分別增長(zhǎng)38.97%、62.40%;而氣輪機(jī)、鍋爐增長(zhǎng)緩慢，銷(xiāo)售收入分別增長(zhǎng)12.93%、12.96%。輸變電設(shè)備與電網(wǎng)投資保持同步增長(zhǎng)，無(wú)論是銷(xiāo)售收入還是利潤(rùn)水平，07年1-5月份大部分輸變電產(chǎn)品同比都出現(xiàn)了明顯提升。

原材料的價(jià)格走勢(shì):硅鋼片價(jià)格在05年上半年創(chuàng)下新高后，始終保持在高位盤(pán)整，我們判斷硅鋼價(jià)格繼續(xù)大幅上漲的可能性不大;2005年下半年以來(lái)銅、鋁等原材料價(jià)格出現(xiàn)大幅上揚(yáng)，目前仍保持在高位徘徊，長(zhǎng)期來(lái)看有下降的趨勢(shì)。電氣設(shè)備行業(yè)未來(lái)成本壓力有望得到緩解。

上市公司業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)情況:從天相電氣設(shè)備板塊的07年中報(bào)數(shù)據(jù)來(lái)看，行業(yè)的景氣周期仍然在延續(xù)。電氣設(shè)備板塊加總后的營(yíng)業(yè)收入達(dá)到了301.91億元，同比增長(zhǎng)了20.20%，凈利潤(rùn)達(dá)到26.02億元，同比增長(zhǎng)了47.76%;07年上半年36家上市公司加權(quán)平均每股收益為0.24元、每股凈資產(chǎn)為3.01元，凈資產(chǎn)收益率為7.96%，均高于全部上市公司的平均水平;行業(yè)整體毛利率趨穩(wěn)，凈利率出現(xiàn)上漲。

行業(yè)判斷:隨著電力供需矛盾逐漸緩解，未來(lái)我國(guó)電源建設(shè)增長(zhǎng)將下降，新增裝機(jī)需求逐漸回落，而電源結(jié)構(gòu)將有所調(diào)整，未來(lái)清潔電源占比將有所提高，新能源發(fā)電設(shè)備進(jìn)入了高速發(fā)展的階段。近年來(lái)發(fā)電和輸配電的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失衡，未來(lái)持續(xù)加大電網(wǎng)領(lǐng)域投資是我國(guó)電力工業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的必然趨勢(shì)。國(guó)家啟動(dòng)特高壓實(shí)驗(yàn)示范工程，標(biāo)志著我國(guó)特高壓電網(wǎng)建設(shè)大幕正式拉開(kāi)，相關(guān)生產(chǎn)特高壓產(chǎn)品的龍頭企業(yè)將面臨難得的發(fā)展機(jī)遇。

投資策略:給予電站設(shè)備子行業(yè)中性評(píng)級(jí)，輸變電設(shè)備子行業(yè)增持評(píng)級(jí)。受益于電網(wǎng)建設(shè)的高速增長(zhǎng)，輸變電行業(yè)將保持較快的增長(zhǎng)，行業(yè)龍頭的市場(chǎng)占有率以及高端技術(shù)水平保證了絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，建議關(guān)注行業(yè)龍頭企業(yè);新能源、節(jié)能減排是政府重點(diǎn)支持的另一個(gè)領(lǐng)域，該類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)也比較看好。維持特變電工、思源電氣、平高電氣、哈空調(diào)、東方電機(jī)、置信電氣的增持評(píng)級(jí) 。

輸變電設(shè)備--變壓器，儀表互感器，電力變頻器，電力電容避雷器，接地電阻，電抗器，電爐和加熱設(shè)備，電焊機(jī)，絕緣器及其它輸變電設(shè)備;配電裝置和控制設(shè)備，開(kāi)關(guān)裝

置，高壓開(kāi)關(guān)，高壓斷路器，低壓斷路器;清潔能源等設(shè)備制造。

變壓器的簡(jiǎn)介與詳情

變壓器幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到，它原理簡(jiǎn)單但根據(jù)不同的使用場(chǎng)合(不同的用途)變壓器的繞制工藝會(huì)有所不同的要求。變壓器的功能主要有:電壓變換;阻抗變換;隔離;穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等，變壓器常用的鐵芯形狀一般有E型和C型鐵芯。

變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導(dǎo)線(xiàn)之線(xiàn)圈，并且彼此以電感方式稱(chēng)合一起。當(dāng)一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線(xiàn)圈時(shí)，于另一組線(xiàn)圈中將感應(yīng)出具有相同頻率之交流電壓，而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線(xiàn)圈耦合及磁交鏈之程度。

一般指連接交流電源的線(xiàn)圈稱(chēng)之為「一次線(xiàn)圈」(Primamary coil);而跨于此線(xiàn)圈的電壓稱(chēng)之為「一次電壓.」。在二次線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線(xiàn)圈與二次線(xiàn)圈問(wèn)的「匝數(shù)比」所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。

大部份的變壓器均有固定的鐵芯，其上繞有一次與二次的線(xiàn)圈。基于鐵材的高導(dǎo)磁性，大部份磁通量局限在鐵芯里，因此，兩組線(xiàn)圈藉此可以獲得相當(dāng)高程度之磁耦合。在一些變壓器中，線(xiàn)圈與鐵芯二者間緊密地結(jié)合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線(xiàn)圈匝數(shù)比相同。因此，變壓器之匝數(shù)比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標(biāo)。由于此項(xiàng)升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附屑物，提升輸電電壓使得長(zhǎng)途輸送電力更為經(jīng)濟(jì)，至于降壓變壓器，它使得電力運(yùn)用方面更加多元化，吾人可以如是說(shuō)，倘無(wú)變壓器，則現(xiàn)代工業(yè)實(shí)無(wú)法達(dá)到目前發(fā)展的現(xiàn)況。

電子變壓器除了體積較小外，在電力變壓器與電子變壓器二者之間，并沒(méi)有明確的分界線(xiàn)。一般提供60Hz電力網(wǎng)絡(luò)之電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個(gè)洲地區(qū)那般大的容量。電子裝置的電力限制，通常受限于整流、放大，與系統(tǒng)其它組件的能力，其中有些部份屬放大電力者，但如與電力系統(tǒng)發(fā)電能力相比較，它仍然歸屬于小電力之范圍。

各種電子裝備常用到變壓器，理由是:提供各

種電壓階層確保系統(tǒng)正常操作;提供系統(tǒng)中以不同電位操作部份得以電氣隔離;對(duì)交流電流提供高阻抗，但對(duì)直流則提供低的阻抗;在不同的電位下，維持或修飾波形與頻率響應(yīng)?！缸杩埂蛊渲兄豁?xiàng)重要概念，亦即電子學(xué)特性之一，其乃預(yù)設(shè)一種設(shè)備，即當(dāng)電路組件阻抗系從一階層改變到另外的一個(gè)階層時(shí)，其間即使用到一種設(shè)備-變壓器。

對(duì)于電子裝置而言，重量和空間通常是一項(xiàng)努力追求之目標(biāo)，至于效率、安全性與可靠性，更是重要的考慮因素。變壓器除了能夠在一個(gè)系統(tǒng)里占有顯著百分比的重量和空間外，另一方面在可靠性方面，它亦是衡量因子中之一要項(xiàng)。 因?yàn)樯鲜雠c其它應(yīng)用方面的差別，使得電力變壓器并不適合應(yīng)用于電子電路上。

變壓器技術(shù)參數(shù)

對(duì)不同類(lèi)型的變壓器都有相應(yīng)的技述要求，可用相應(yīng)的技述參數(shù)表示.如電源變壓器的主要技述參數(shù)有:額定功率、額定電壓和電壓比、額

定頻率、工作溫度等級(jí)、溫升、電壓調(diào)整率、絕緣性能和防潮性能，對(duì)于一般低頻變壓器的主要技述參數(shù)是:變壓比、頻率特性、非線(xiàn)性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等.

A.電壓比:

變壓器兩組線(xiàn)圈圈數(shù)分別為N1和N2，N1為初級(jí)，N2為次級(jí).在初級(jí)線(xiàn)圈上加一交流電壓，在次級(jí)線(xiàn)圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).當(dāng)N2>N1時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要比初級(jí)所加的電壓還要高，這種變壓器稱(chēng)為升壓變壓器:當(dāng)N2降變壓器。

B.變壓器的效率:

在額定功率時(shí)，變壓器的輸出功率和輸入功率的比值，叫做變壓器的效率，當(dāng)變壓器的輸出功率P2等于輸入功率P1時(shí)，效率η等于100%，變壓器將不產(chǎn)生任何損耗.但實(shí)際上這種變壓器是沒(méi)有的.變壓器傳輸電能時(shí)總要產(chǎn)生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損.

銅損是指變壓器線(xiàn)圈電阻所引起的損耗.當(dāng)電流通過(guò)線(xiàn)圈電阻發(fā)熱時(shí)，一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗.由于線(xiàn)圈一般都由帶絕緣的銅線(xiàn)纏繞而成，因此稱(chēng)為銅損.

變壓器的鐵損包括兩個(gè)方面.一是磁滯損耗，當(dāng)交流電流通過(guò)變壓器時(shí)，通過(guò)變壓器硅鋼片的磁力線(xiàn)其方向和大小隨之變化，使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦，放出熱能，從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗.另一是渦流損耗，當(dāng)變壓器工作時(shí).鐵芯中有磁力線(xiàn)穿過(guò)，在與磁力線(xiàn)垂直的平面上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流，且成旋渦狀，故稱(chēng)為渦流.渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱(chēng)為渦流損耗。

變壓器的效率與變壓器的功率等級(jí)有密切關(guān)系，通常功率越大，損耗與輸出功率就越小，效率也就越高.反之，功率越小，效率也就越低。.

變壓器的原理

當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓U1加在初級(jí)線(xiàn)圈兩端時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)中就有交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通ф1，它沿著鐵芯穿過(guò)初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈形成閉合的磁路。在次級(jí)線(xiàn)圈中感應(yīng)出互感電勢(shì)U2，同時(shí)ф1也會(huì)在初級(jí)線(xiàn)圈上感應(yīng)出一個(gè)自感電勢(shì)E1，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了I1的大小。為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時(shí)次級(jí)沒(méi)接負(fù)載，初級(jí)線(xiàn)圈中仍有一定的電流，這個(gè)電流我們稱(chēng)為"空載電流"。

如果次級(jí)接上負(fù)載，次級(jí)線(xiàn)圈就產(chǎn)生電流I2，并因此而產(chǎn)生磁通ф2，ф2的方向與ф1相反，起了互相抵消的作用，使鐵芯中總的磁通量有所減少，從而使初級(jí)自感電壓E1減少，其結(jié)果使I1增大，可見(jiàn)初級(jí)電流與次級(jí)負(fù)載有密切關(guān)系。當(dāng)次級(jí)負(fù)載電流加大時(shí)I1增加，ф1也增加，并且ф1增加部分正好補(bǔ)充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持鐵芯里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認(rèn)為一個(gè)理想的變壓器次級(jí)負(fù)載消耗的功率也就是初級(jí)從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過(guò)改變次級(jí)線(xiàn)圈的圈數(shù)而改變次級(jí)電壓，但是不能改變?cè)试S負(fù)載消耗的功率。

變壓器的損耗

當(dāng)變壓器的初級(jí)繞組通電后，線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁通在鐵芯流動(dòng)，因?yàn)殍F芯本身也是導(dǎo)體，在垂直于磁力線(xiàn)的平面上就會(huì)感應(yīng)電勢(shì)，這個(gè)電勢(shì)在鐵芯的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好像p一個(gè)旋渦所以稱(chēng)為"渦流"。這個(gè)"渦流"使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵芯發(fā)熱變壓器的溫升增加。由"渦流"所產(chǎn)生的損耗我們稱(chēng)為"鐵損"。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線(xiàn)，這些銅導(dǎo)線(xiàn)存在著電阻，電流流過(guò)時(shí)這電阻會(huì)消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱(chēng)這種損耗為"銅損"。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。由于變壓器存在著鐵損與銅損，所以它的輸出功率永遠(yuǎn)小于輸入功率，為此我們引入了一個(gè)效率的參數(shù)來(lái)對(duì)此進(jìn)行描述，η=輸出功率/輸入功率。

變壓器的材料

1、鐵芯材料

變壓器使用的鐵芯材料主要有鐵片、低硅片，高硅片

的鋼片中加入硅能降低鋼片的導(dǎo)電性，增加電阻率，它可減少渦流，使其損耗減少。們通常稱(chēng)為加了硅的鋼片為硅鋼片，變壓器的質(zhì)量所用的硅鋼片的質(zhì)量有很大的關(guān)系，硅鋼片的質(zhì)量通常用磁通密度B來(lái)表示，一般黑鐵片的B值為6000-8000、低硅片為9000-11000，高硅片為12000-16000，

2、繞制變壓器通常用的材料

漆包線(xiàn)，紗包線(xiàn)，絲包線(xiàn)，最常用的漆包線(xiàn)。對(duì)于導(dǎo)線(xiàn)的要求，是導(dǎo)電性能好，絕緣漆層有足夠耐熱性能，并且要有一定的耐腐蝕能力。一般情況下最好用QZ型號(hào)的高強(qiáng)度的聚脂漆包線(xiàn)。

3、絕緣材料

在繞制變壓器中，線(xiàn)圈框架層間的隔離、繞阻間的隔離，均要使用絕緣材料，一般的變壓器框架材料可用酚醛紙板制作，層間可用聚脂薄膜或電話(huà)紙作隔離，繞阻間可用黃臘布作隔離。

4、浸漬材料

變壓器繞制好后，還要過(guò)最后一道工序，就是浸漬絕緣漆，它能增強(qiáng)變壓器的機(jī)械強(qiáng)度、提高絕緣性能、延長(zhǎng)使用壽命，一般情況下，可采用甲酚清漆作為浸漬材料。