国产硅钢片与进口硅钢片的性能差异及国内变压器行业需求

取向硅钢是我国电力建设十分重要的原材料之一，该产品主要用于各类电力变压器、互感器和电子变压器等行业，据统计，我国每年需要取向硅钢约90万吨~100万吨，其中高磁感取向硅钢占30%~40%。

国内变压器行业对高性能电工硅钢片的技术和质量要求

变压器是应用电磁感应原理，通过铁心和绕组间电磁能的相互转换，在频率不变的情况下来变换所连接的两个或多个系统的电压和电流并进行电能传输的静止电器。通常电力变压器在工频状态下运行，而电子通讯变压器在较高的频率下运行，基于这些特点，运用于电力变压器的电工材料应在磁性能、机械性能和工艺性能方面满足工程的需要。具体体现在如下几个主要特征：适用于工频范围、具有较低的比总损耗和具有适当的饱和磁密。由于其主要用于制造变压器铁心，因此其良好的磁化性能、较低的磁滞伸缩量、优良的绝缘膜结构、良好的板型和均匀的板厚都是需要考虑的。用于变压器的电工钢带的发展也正是基于上述需求得到了不断的发展。

国产硅钢片与进口硅钢片的性能差异

各国不同牌号的硅钢片对照表见表1~表4。可以看出，随着技术的进步，国产硅钢片与国外同类型产品主要电磁性能已无明显差异。为了反映国产硅钢片的应用效果，选取分别采用同一规格国产及进口硅钢片同一批次变压器产品的试验结果进行比较。

表1中日韩硅钢片牌号

表2美法德俄硅钢片牌号

表3字母含义

表4宝钢B30P120和川崎硅钢片30JGH120比较

三峡工程

在三峡工程地下电站发电机变压器SFP-840000/500分别采用国产片B27R095和进口片27PHD095，此两种片型同属磁畴细化高磁感型，片型厚度和比损耗值一致，具有较大的可比性。

采用磁畴细化高磁感型同规格硅钢片材料的产品空载试验数据如表5所示。

该工程应用实例表明国产的硅钢片产品

表5采用磁畴细化高磁感型同规格硅钢片的变压器空载试验数据

B27R095和进口产品27PHD095在高压产品在诸如空载损耗和空载电流等指标的表现基本一致。

国内某特高压工程之一

在该项目的特高压产品调压补偿变压器上分别采用了国产的B30P105和进口的30ZH105的硅钢片，此两种片型同属高磁感型，片型厚度和比损耗值一致，具有较大的可比性。

采用高磁感型同规格硅钢片材料的产品空载试验数据如表6所示。

采用两种同规格硅钢片材料的产品的空载励磁特性性能曲线比较见图1和图2。

表6采用高磁感型同规格硅钢片的变压器空载试验数据

图1变压器空载损耗曲线

图2变压器空载电流曲线

国内某特高压工程之二

在该项目的特高压并联电抗器上分别采用了国产的B30P105和进口的30ZH105的硅钢片，此两种片型同属高磁感型，片型厚度和最大比损耗值一致，应用广泛。分别选取各两台产品的噪声进行比较，比较结果见表7。

以上两个工程应用实例表明国产的硅钢片产品B30P105和进口的30ZH105在特高压产品中诸如空载损耗、空载电流和噪声等指标的表现基本一致。

为了反映国产高性能硅钢片应用的稳定性，下面列举了国产硅钢片B27R090与进口硅钢片27PHD095用于同容量750kV自耦变压器各自在同一批次产品中的表现，见表8和表9。

表7采用高磁感型同规格硅钢片的变压器声级试验数据

表8采用进口硅钢片的变压器空载试验数据

表9采用国产硅钢片的变压器空载试验数据据

依据表10数据可以计算得到，采用进口产品27PHD095在同一批次产品的平均空载损耗试验值为114.975kW，平均空载电流试验值为0.04125%,以此为基准得到每台产品空载损耗试验值和空载电流试验值的偏差见表10。

表10采用进口硅钢片的变压器空载试验数据偏差据


表 11 采用国产硅钢片的变压器空载试验数据偏差

依据表9数据可以计算得到，采用国产产品B27R090在同一批次产品的平均空载损耗试验值为109.19kW，平均空载电流试验值为0.03567%，以此为基准得到每台产品空载损耗试验值和空载电流试验值的偏差见表11。从表10和表11可以看出，采用两种不同硅钢片同一批次产品的空载损耗测量值偏差均在±5%以内，分散性相当。对空载电流而言，采用国产硅钢片的产品稳定性更好一些。由此可见国产的磁畴细化级高性能硅钢片质量优良，性能稳定，完全满足高电压大容量电力变压器对高性能硅钢片的需求。

经过多年的发展，国产硅钢片有了长足的进步，本文中笔者以国产产品为例对此进行了说明。经过几年的实际产品应用跟踪，国产硅钢片在损耗、工艺等方面的指标与进口片不相上下，产品性能的稳定性和质量的可靠性均有良好的表现，可以替代进口产品并大面积推广使用。

来源：节选自《国内变压器行业对高性能电工硅钢片的需求》