取向硅鋼是我國電力建設(shè)十分重要的原材料之一，該產(chǎn)品主要用于各類電力變壓器、互感器和電子變壓器等行業(yè)，據(jù)統(tǒng)計，我國每年需要取向硅鋼約90萬噸~100萬噸，其中高磁感取向硅鋼占30%~40%。

國內(nèi)變壓器行業(yè)對高性能電工硅鋼片的技術(shù)和質(zhì)量要求

變壓器是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，通過鐵心和繞組間電磁能的相互轉(zhuǎn)換，在頻率不變的情況下來變換所連接的兩個或多個系統(tǒng)的電壓和電流并進(jìn)行電能傳輸?shù)撵o止電器。通常電力變壓器在工頻狀態(tài)下運行，而電子通訊變壓器在較高的頻率下運行，基于這些特點，運用于電力變壓器的電工材料應(yīng)在磁性能、機(jī)械性能和工藝性能方面滿足工程的需要。具體體現(xiàn)在如下幾個主要特征：適用于工頻范圍、具有較低的比總損耗和具有適當(dāng)?shù)娘柡痛琶堋Ｓ捎谄渲饕糜谥圃熳儔浩麒F心，因此其良好的磁化性能、較低的磁滯伸縮量、優(yōu)良的絕緣膜結(jié)構(gòu)、良好的板型和均勻的板厚都是需要考慮的。用于變壓器的電工鋼帶的發(fā)展也正是基于上述需求得到了不斷的發(fā)展。

國產(chǎn)硅鋼片與進(jìn)口硅鋼片的性能差異

各國不同牌號的硅鋼片對照表見表1~表4。可以看出，隨著技術(shù)的進(jìn)步，國產(chǎn)硅鋼片與國外同類型產(chǎn)品主要電磁性能已無明顯差異。為了反映國產(chǎn)硅鋼片的應(yīng)用效果，選取分別采用同一規(guī)格國產(chǎn)及進(jìn)口硅鋼片同一批次變壓器產(chǎn)品的試驗結(jié)果進(jìn)行比較。

表1中日韓硅鋼片牌號

表2美法德俄硅鋼片牌號

表3字母含義

表4寶鋼B30P120和川崎硅鋼片30JGH120比較

三峽工程

在三峽工程地下電站發(fā)電機(jī)變壓器SFP-840000/500分別采用國產(chǎn)片B27R095和進(jìn)口片27PHD095，此兩種片型同屬磁疇細(xì)化高磁感型，片型厚度和比損耗值一致，具有較大的可比性。

采用磁疇細(xì)化高磁感型同規(guī)格硅鋼片材料的產(chǎn)品空載試驗數(shù)據(jù)如表5所示。

該工程應(yīng)用實例表明國產(chǎn)的硅鋼片產(chǎn)品

表5采用磁疇細(xì)化高磁感型同規(guī)格硅鋼片的變壓器空載試驗數(shù)據(jù)

B27R095和進(jìn)口產(chǎn)品27PHD095在高壓產(chǎn)品在諸如空載損耗和空載電流等指標(biāo)的表現(xiàn)基本一致。

國內(nèi)某特高壓工程之一

在該項目的特高壓產(chǎn)品調(diào)壓補(bǔ)償變壓器上分別采用了國產(chǎn)的B30P105和進(jìn)口的30ZH105的硅鋼片，此兩種片型同屬高磁感型，片型厚度和比損耗值一致，具有較大的可比性。

采用高磁感型同規(guī)格硅鋼片材料的產(chǎn)品空載試驗數(shù)據(jù)如表6所示。

采用兩種同規(guī)格硅鋼片材料的產(chǎn)品的空載勵磁特性性能曲線比較見圖1和圖2。

表6采用高磁感型同規(guī)格硅鋼片的變壓器空載試驗數(shù)據(jù)

圖1變壓器空載損耗曲線

圖2變壓器空載電流曲線

國內(nèi)某特高壓工程之二

在該項目的特高壓并聯(lián)電抗器上分別采用了國產(chǎn)的B30P105和進(jìn)口的30ZH105的硅鋼片，此兩種片型同屬高磁感型，片型厚度和最大比損耗值一致，應(yīng)用廣泛。分別選取各兩臺產(chǎn)品的噪聲進(jìn)行比較，比較結(jié)果見表7。

以上兩個工程應(yīng)用實例表明國產(chǎn)的硅鋼片產(chǎn)品B30P105和進(jìn)口的30ZH105在特高壓產(chǎn)品中諸如空載損耗、空載電流和噪聲等指標(biāo)的表現(xiàn)基本一致。

為了反映國產(chǎn)高性能硅鋼片應(yīng)用的穩(wěn)定性，下面列舉了國產(chǎn)硅鋼片B27R090與進(jìn)口硅鋼片27PHD095用于同容量750kV自耦變壓器各自在同一批次產(chǎn)品中的表現(xiàn)，見表8和表9。

表7采用高磁感型同規(guī)格硅鋼片的變壓器聲級試驗數(shù)據(jù)

表8采用進(jìn)口硅鋼片的變壓器空載試驗數(shù)據(jù)

表9采用國產(chǎn)硅鋼片的變壓器空載試驗數(shù)據(jù)據(jù)

依據(jù)表10數(shù)據(jù)可以計算得到，采用進(jìn)口產(chǎn)品27PHD095在同一批次產(chǎn)品的平均空載損耗試驗值為114.975kW，平均空載電流試驗值為0.04125%,以此為基準(zhǔn)得到每臺產(chǎn)品空載損耗試驗值和空載電流試驗值的偏差見表10。

表10采用進(jìn)口硅鋼片的變壓器空載試驗數(shù)據(jù)偏差據(jù)


表 11 采用國產(chǎn)硅鋼片的變壓器空載試驗數(shù)據(jù)偏差

依據(jù)表9數(shù)據(jù)可以計算得到，采用國產(chǎn)產(chǎn)品B27R090在同一批次產(chǎn)品的平均空載損耗試驗值為109.19kW，平均空載電流試驗值為0.03567%，以此為基準(zhǔn)得到每臺產(chǎn)品空載損耗試驗值和空載電流試驗值的偏差見表11。從表10和表11可以看出，采用兩種不同硅鋼片同一批次產(chǎn)品的空載損耗測量值偏差均在±5%以內(nèi)，分散性相當(dāng)。對空載電流而言，采用國產(chǎn)硅鋼片的產(chǎn)品穩(wěn)定性更好一些。由此可見國產(chǎn)的磁疇細(xì)化級高性能硅鋼片質(zhì)量優(yōu)良，性能穩(wěn)定，完全滿足高電壓大容量電力變壓器對高性能硅鋼片的需求。

經(jīng)過多年的發(fā)展，國產(chǎn)硅鋼片有了長足的進(jìn)步，本文中筆者以國產(chǎn)產(chǎn)品為例對此進(jìn)行了說明。經(jīng)過幾年的實際產(chǎn)品應(yīng)用跟蹤，國產(chǎn)硅鋼片在損耗、工藝等方面的指標(biāo)與進(jìn)口片不相上下，產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性和質(zhì)量的可靠性均有良好的表現(xiàn)，可以替代進(jìn)口產(chǎn)品并大面積推廣使用。

來源：節(jié)選自《國內(nèi)變壓器行業(yè)對高性能電工硅鋼片的需求》