产业回顾：天津市2006年输配电设备制造业发展研究报告

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一、概述 电力工业是国民经济的重要基础工业，是国家经济发展战略中的重点和先行产业。在能源领域，电能在相同的条件下是廉价、清 洁、方便和高效的二次能源，电力技术是通向可持续发展的桥梁。目前包括中国在内的发展中国家电力供应紧张需要解决，因此大力 发展电力工业已经成为国际的共识。 电能的生产与远距离传输均采用高电压，而电力的使用大多数是低电压供电，无论是工业、农业、交通运输、国防、商业及居民 的生活设施等一切用电部门都无例外。 输变电设备包括变压器、电力电容器、高压开关设备、高电压设备成套装置、继电保护及自动装置、电力半导体器件和部件、输 电线路器材、绝缘子以及避雷器等。输变电设备是衡量一个国家工业现代化水平的重要标志之一。各先进国家对此高度重视，已经把 计算机、微电子、光耦合、光纤和网络等高新技术以及新材料、新工艺和新理论应用于输变电领域，以满足经济发展对电能生产、传 输和使用的安全、可靠、方便、快捷、环保和节能等要求。 二、国内外市场分析 （一）国内 按生活水平规划我国国民经济的发展战略分三步走。第一步2000年达到小康水平；第二步2010年达到富裕小康水平；第三步2050 年达到中等发达国家水平。 国际能源署预测2001～2030年全世界范围内的能源投资将达到10万亿美圆，中国的能源投资将达到2.3万亿美圆，其中的80%即 1.84万亿美圆将用于电力发展，平均每年投资约为5096亿元人民币。另一种预测是2003～2010年输配电行业每年投资将达到3294亿元 ，2010～2020年这一投资为年均4528亿元。在2010年之前我国电力投资平均年增长率将达25%，而2004年为35%。预计2004年新增装机 容量4100万kW，全国装机容量达4.32亿kW。2005年新增装机容量6000万kW。到2010年可达6.5亿千瓦，2020年可达9.5～10亿千瓦。受 到电力投资总量（包括电网的持续改造投资）增长的拉动和结构性调整需求的影响，输变电行业景气周期延续可望持续20年，相关的 主要产品变压器和高压开关设备生产企业将迎来高速增长的黄金期。 统计资料表明电气设备的70～80%是用于非电力部门，国民经济各部门的发展给电气设备制造业带来了更大的商机，如建筑业、交 通、冶金、石化、制造业和城市化等。到2020年我国的GDP比2000年翻2番，GDP的增长必定带动电力建设的增长。 随着科技的发展，原来15～20年的电网设备更新周期已经缩短，每5年就要更新50～60%的设备，其他用户的更新周期有的还要短 。 现在我国发电设备装机容量及发电量均占世界第二位，近年来每年新增发电装机容量由占全世界每年新增容量的1/5增到1/3，我 国已经成为世界上最大的电气设备市场。我国输变电行业市场广阔，增势强劲，前景乐观。 （二）天津市及周边地区 1、天津市在2004及2005年内要分别建成42万kW电厂，“十一五”将有150万kW的新增容量投产。电网建设项目静态投资21亿元， 其中有220kV变电站9座，177万KVA；110KV变电站16座，3855万KVA；35KV变电站44座，9088万KVA。二次继保、自动化、通讯、调度等 投资4亿元。 2、北京、河北省、内蒙、山西等天津周边地区的电网建设项目有220kV变电站47座，预计投资43 .5亿元；110KV变电站56座，预 计投资19 .5亿元；35KV变电站287座，9088万KVA，预计投资33亿元；还有山西、内蒙至北京的两条输电线及北京的奥运会项目：81座 变电站新建、41座变电站改造等。 3、其他行业：包括建筑业、轨道交通、钢厂东移、海河带开发、物流中心、纺织城、大学城等的建设也为输变电行业提供了大市 场。 （三）国际 2002年全世界的发电设备订单总和为11550万千瓦，销售额为400亿美元，输变电市场容量为420亿美元。英国一研究机构预计2004 年欧洲中、高压开关设备市场容量为40亿美元。在发展中国家中，印度的电力市场需求大、发展快，2001年装机容量已经达到1亿千瓦 ，预计今后10年内还要新增1亿千瓦。国际能源署2004年10月份发表的全球能源发展展望中预计2030年前中国的电力需求平均年增速为 4.5%（我国预测为5.6%），而印度和印尼要比中国更快，我国曾经承接过这两国的电站建设项目，预计东南亚以及中亚各国的电力增 速也都很快。 按美国布什政府2001年公布的能源政策，预计到2020年美国电力需求将增长45%，2000年美国装机容量已经达到8.3亿千瓦，这样 平均每年新增1867万千瓦。此外由于美国大部分电站已经老化，也需要改造，在这段时间内要新增和改造1300～1900座电站，这也是 全世界电气设备制造商的机会。2004年特变沈阳变压器厂为美国制造的230KV、90万KVA的特大型变压器已于10月在洛杉机水电站西马 电站并网，证明我国的输变电设备也能进入美国市场。 现在美国是世界上最大的市场，约占全球20%的市场份额，中国在2002年已跃升为全球第二大市场，份额达到11%，其次是德国10% ，俄罗斯7%，日本6%，英国5%。 三、产业分析 （一）企业发展形势分析 以所有制区分大国有、民营和三资企业三种企业经济类型在高压开关设备行业中已经形成三足鼎立之势。 1、国有企业和国有企业改制的股份制企业仍是行业的主力军，其代表性企业有西高、沈高、平高、北开、天威保变、西变、沈变 、长开、许继等，这些企业由于国家多年投资和发展，装备水平和技术水平已经达到国际先进水平，具有很强的实力，在高压和超高 压市场仍占有很大的份额。 2、集中在江浙一带的民营企业改革开放以来，先由低压电器起家发展起来。如今已经在中压市场上占有较大份额，在高压市场也 有一席之地，他们占据着中、低端产品的大部分市场，并正在向高端发展，在国内已经形成一股强大的力量。在2003年行业协会统计 的总产值前10名中占7名。德力西集团与西安高压电器研究所合资的上海西安高压电器研究所有限责任公司将成为高压SF6GIS的生产基 地。 3、国外大公司进入中国市场经历了技术引进试探、合资成功赢利、控股、独资的发展历程。先是把过时的技术转到中国，占住了 阵脚以后，为了不失中国市场的先机，近年来都把最先进的技术投向中国市场。凭其技术管理、资金、品牌优势发展迅速，占据中国 高端产品的大部分市场，赢利丰厚。如施耐德1995年～2003年8年间的平均年增幅35%，销售额由3. 9亿元增至4 4亿元。法国AREVA公司2004年以7.2亿元收购的苏州阿尔斯通公司十多年来的增幅年均17～20%。ABB在中国的投资为6亿美元，2004年 销售收入为20亿元，2004年电力与自动化部门在中国的销售增幅为50%，预计到2008年销售收入达40亿美元，年增幅20%。西门子公司 计划在2001～2006年5年间再向中国投资10亿美元。ABB、施耐德、西门子、GE等公司均在中国建立了其本土外的最大研究开发中心， 中国的市场是这些公司的巨大财源。前几年ABB、施耐德公司都全球性亏损，唯中国赢利，对其扭亏起了重要的作用。 （二）竞争力分析 在全球输变电行业中，各大电力制造巨头瓜分了近一半的市场，其中ABB公司约占21.1%，德国西门子约占9.6%，法国阿尔斯通（ 现为法国核电集团）约占8.7%，法国施耐德约占5.3%。其他为55.3%。 从国内总的形势分析，作为主力军的实力强的大企业（如西高、沈高、平高、北开、天威、西变、沈变、长开、许继、上海人民 、常熟开关厂等）在国内竞争力占上风，并且产品已经打入国际市场，甚至发达国家的市场；但占企业大多数的中小企业以及个别的 大企业面临的形势是严峻的。 1、当前火爆市场是电力市场托起来的，而多数产品的技术附加值低，促销的主要手段是低价； 2、由于缺少技术积累和前瞻性开发，面对快速增长的市场，有竞争力的新产品仍较少，新产品产值仅占销售额的12%； 3、中小企业缺少自主开发能力，技术开发经费不足，新产品开发周期长，多数缺乏长远打算和大发展的魄力，形势好时只追求量 的增长，后劲乏力； 4、由于市场日渐规范和各企业整体水平的不断提高，提高了后进入者的门槛，资金、技术和进入市场的难度都加大； 5、政策风险。国家对钢铁、水泥、电解铝等十大过热行业进行了宏观调控，这势必影响电器开关行业，导致高增幅降下来。 四、行业分析 （一）、高压开关设备 按国标GB/T 11022—1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》的规定3000V及以上为高压，但IEC 相关标准规定1kV 以上为高压。在行业内通常把3-72.5kV称为中压，把110-220kV称为高压，330-550kV称为超高压，把750kV称为特高压。估计我国现有 高压开关行业有不少于1100个企业。 1、行业基本情况 （1）高压开关的总体市场容量持续增加，产值快速增长，经济效益显著提高，出口额大幅度增长。根据中国电器工业协会高压开 关分会不完全统计，2002~2003年行业基本情况见表1。 产品产量基本上是大幅度增长的趋势，因产品结构调整等因素有些产品也有在一定阶段内下降的情况，几种主要产品的产量及增 幅见表2。 （2）、规模化程度不断提高，产值向大企业集中，产品的集中度也在提高。 （4）真空断路器市场容量扩大，2003年12kV等级的市场占有率从2002年的92.3%提高到95.8%；40.5kV从57.5%提高到62.2%。 （5）、预装式变电站的市场需求明显增长，2003年12kV等级的产量为18888台年增长率 91.8 %。 （6）、12kV开关柜呈快速增长趋势，2003年金属封闭开关设备产量为199422台，年增长率75.2%；环网柜产量为48718台，年增长 率38.9 %。 2、产品基本情况 国内外各公司为了提高其产品的竞争力，都在持续加大科技投入不断创新，在产品的小型化、智能化、高可靠性、免维修、人机 关系、环境适应性和经济性方面取得了很大成绩，同时产品的参数和水平也有很大的提高，以满足电力系统提出的环保、安全、可靠 、先进、省地、省时、省事、省钱的要求。 （1）高压产品 国外产品高压产品的制造商有西门子、ABB、Alstom、三菱、日立、东芝等公司，国内有西安高压开关厂等20几个公司。 SF6断路器国际上最高电压800kV、4000A、分断63kA、单断口；国内为550kV、4000A、分断63kA、单断口。 GIS（气体绝缘开关装置）国际上电压达1100kV、8000A、分断80kA；国内为550kV、8000A、分断63kA。 高压产品在技术上有如下特点： a)单断口耐压水平提高 国外高压开关早已达到单断口550kV，国内也已开发成功。 b)自能式灭弧技术得到了提升和应用 在第一代自能灭弧技术基础上又附加其他灭弧技术的第二代自能式灭弧技术已经得到应用。 c)断路器的新型操作机构—电子控制电机驱动机构已经应用。 d)智能、小型、紧凑型GIS研制成功 产品模块化、三相共箱、应用了自能与压气混合技术，有状态在线监测与诊断等功能，以光电电压、电流传感器代替了传统的互 感器PT、CT。 e)真空断路器向高电压等级延伸 国际上230kV单断口技术已经成熟，国内北京开关厂的126kV断路器采用了日本进口的单断口灭弧室。 f)高压组合电器取得了进展 把断路器、隔离开关、互感器等组成一个有机整体为一模块单元，并与电子技术和通讯技术相结合，具有先进、可靠、智能、节 能、环保的特点，运输、使用、安装方便。 （2）、中压产品 近年来由于我国电力工业的迅猛发展，促进了我国输变电装备技术水平和产能的迅速提升，在中压领域最为明显。传统的中压开 关设备的产品参数和技术水平已与国际水平相差无几，但在产品的可靠性、创新技术和智能化方面差距较大。大多数企业科技投入较 低，无核心竞争力技术。 A．成套开关设备 系统开发、整体解决、功能组合化、结构模块化、产品系列化、安装快速化、监测与诊断智能化是产品的发展趋势。 当前还有两种产品我国尚有差距： a） 应用多项新技术的空气绝缘开关设备 西门子公司的NXAIR和NXACT型开关柜采用了模块式真空断路器，智能人机接口，综合测控保护单元； ABB公司AX1型智能小型化开关设备有封闭的主回路功能单元，内部电弧快速灭弧装置，光电传感器以及数字控制保护单元； Alstom的VISAX铠装柜中的真空断路器模块，断路器可以旋转900具有通断和隔离功能。 b）有利于环保的C—GIS 为兑现京都协定书减少SF6的使用和排放，如三菱、日立、富士、西门子、ABB等几个大公司都已经开发出减少SF6用量和干燥空气 的24kV C—GIS产品。 B．真空断路器 真空断路器在新技术、新材料、新工艺应用上取得了进展。 a) 固封极柱技术的应用 固封式真空断路器是将真空灭弧室和相关的导电元件同时嵌入到环氧树脂浇注的固体绝缘中使零件减少，尺寸缩小，灭弧室密封 效果好。 b) 永磁机构 用电磁机构和永久磁铁取代了传统的机械弹簧操作机构，提高了可靠性。这种机构是由ABB公司最早开发，现在国内已经有几家公 司生产。 C．特殊用途的产品 为适应特殊环境条件下的用户需求，已经开发了适合于高寒、湿热、高海拔、干旱、重污秽等环境的中压开关设备。 预装式变电站 高/低压预装式变电站（俗称箱变）是将高压开关设备、电力变压器、低压开关设备、功率因数补偿装置和电量计量装置组合成一 体的成套配电装置。 高/低压预装式变电站成套性强、节省占地、选址灵活、供电安全可靠停电维修时间缩短、维修费用降低、可无人值守和易于与环 境协调等诸多优点市场越来越好。上世纪预装式变电站在欧美兴起，80年代被大量采用，我国是在70年代开始使用。现在在一些国家 预装式变电站已经占末端变电站的80%以上，在美国和法国已近90%。我国2001～2003年预装式变电站的年增速分别为33.8%、29.6%和 91.8%。以每年建设末端变电站8～10万座，其中60%为预装式变电站计算，则每年需要5～6万台高/低压预装式变电站。 3．产品发展方向 （1）产品应系列化，并采用模块化、组合化和系统开发，形成几个统一的技术平台，以便于成套供应； （2）产品小型化、紧凑化； （3）满足环保要求，打造绿色产品； （4）产品高可靠性，少（免）维护； （5）产品智能化； （6）人机关系友好； （7）高技术经济指标。 （8）高/低压预装式变电站的产品发展还有如下特点： a）小型化、组合化、模块化； b）全地埋或半地埋式； c）无油化； d）预装式变电站趋向非金属外壳及景观型设计。 （9）应重点开发的产品 a）多功能复合型中压真空断路器； b）高精度和高可靠性的智能开关及受控开关； c）小型化固体绝缘开关设备； d）可扩展的充气开关系统（C－GIS，环网柜、多回路配电柜）； e）超导限流器； f）具有在线检测及诊断功能，应用新型传感器、统一的通讯协议和平台的产品。 4．市场情况 （1）市场发展趋势 a）市场将进一步快速平稳发展 电源建设步伐加快，电网建设力度也随之必然加大，电力工业超常规的发展必然促进行业的进一步发展。 b）市场需求产品多样化 由于市场发展日趋成熟和用户的个性化，要求产品多样化日趋明显。负荷开关、接触器、重合器、分段器、环网柜、充气柜等产 品将进一步得到充分使用；小型化、多功能组合产品和信息化、智能化产品将被迅速推广应用。 c）高可靠性、少（免）维护产品需要量急速增加。 d）智能化、信息化进程加快 由于系统对安全、可靠、连续、经济运行的要求越来越高，要求产品和系统能进行在线实时的检测和检修，智能化、可通信产品 的需求量越来越大。 e）低价位竞争仍将持续一段时间。 （2）市场需求 近两年电力建设的速度非常之快，原计划到2005年装机容量达到4.3亿kW，实际到2004年底即可超出。2004年在建的项目有2亿kW ，加上准备开工的共有3.2亿kW，预计2006年新增6000万kW。电源建设速度快，而由于资金不足电网建设要滞后，因此今后几年内输配 电市场是极好的。从2004年国内多数企业的经济状况及进出口形势分析，2004年形势好于2003年。表6列出2003～2005年几种主要产品 的产量。表中2004年和2005年的产量是按年增幅分别为30%和20%计算的预测值。 5．天津市基本情况 （1）规模小：根据三批城乡电网建设与改造所需产品及其生产企业目录统计，天津生产中压电器的企业有23个，2003年产值超过 千万元的有17个，产值过亿元的有3个，总计产值10.4 亿元。2004年行业年鉴中总产值入围前100名的只有汇和一家以10670万元列第 100位。高压开关产值光明厂以7986万元列第72位。 （2）装备水平不高：天津市只6个生产中压电器的企业有弯、剪、冲三大数控机床及母线加工设备。 （3）产品水平：产品品种少、系列不全、成套性低、无全国领先的产品。只有以下产品尚具一定实力。 a) 真空断路器：天津约有10家生产12kV真空断路器，只有津海开关厂ZN22系列全，该厂也是天津唯一生产40.5kV真空断路器的厂 家，该厂2004年产量超过2000台。 b) SF6断路器：只有天开生产的LN20（12kV，40kV）和LW27（40.5kV）以及津海近日鉴定的LW28（40.5kV）。 c) 开关柜：均为通用产品。2003年全市的总产量不足2000面（不足全国产量的1%），而广州白云公司12kV开关产量为8635面。 d) 高/低压预装式变电站：光明公司2003年年产量为783台，居全国第三位。 （4）新产品开发 ：多为引进图纸重复生产。2000～2003年11个企业共签约引进7个产品。 （5）技术开发能力：近年来技术人员流失多、补充少，技术开发能力不强。 6．推荐天津市开发的新产品 （1）柜式气体绝缘开关设备（简称充气柜或C－GIS） C－GIS（Cubicle GAS Insulated Switchgear）是将高压元件如母线、断路器、隔离开关、接地开关、电流和(或)电压互感器、 避雷器等都装在充有低压力气体（0.02～0.05MPa）的金属封闭柜体的一种智能化、小型化、免维修、全工况的产品。这种更新换代产 品的推广是提高产品档次和调整产品结构的重要举措。该产品有如下特点： a）小型化。40.5kV的C－GIS占地面积仅为AIS的30%。 b）适用范围广，不受环境影响。 c）可靠性高，安全性好。 d）调试方便，易于组装、布置，安装效率高。 e）维护、检修方便。 该产品的市场前景好，目前国内市场被外资企业占领， 在电力市场、大型企业和现代化企业技术改造、高层建筑、矿山、轨道交 通（地铁、轻轨等）等领域市场尤佳。 目前40.5kV的C－GIS市场急需，应集中力量尽快开发（12kV的AIS小型化解决的比较好，市场要求不迫切）。若40.5kV的C－GIS开 发成功，就可将40.5kV的预装式变电站的体积缩小，其用量会大增。 为了环保的要求，应研制不用或少用SF6的C－GIS。欧洲、美国、日本各国在这方面进行了大量研究工作，已有产品推出，产品前 景乐观。 德国预计C－GIS在2003年市场占50%以上，5年内可达90%以上。 （2）固封极拄式真空断路器 这种产品采用了模块化设计，用专门的工艺和设备将真空灭弧室和一次回路都固封成一体，易于解决真空断路器的外绝缘和操作 机构的可靠性。具有小型化，可靠性高，安装方便，维修简便、快捷，防尘、防潮、零件减少，成本降低等优点。 （3）带永磁机构的真空断路器 操作机构用电磁铁操动、永久磁铁锁扣、电容器储能、电子控制，结构简单、机械零件少，适于频繁操作。 （4）SF6负荷开关 在输变电系统中，末端变电站（6～10kV）一般用负荷开关加限流熔断器对变压器进行保护更优于断路器。国外的经验和国内近年 来的发展都表明负荷开关的用量逐年上升。按一台预装式变电站需要配3台负荷开关计算，预计2005年预装式变电站年产3万台，则需9 万台负荷开关，可见需求量之大。SF6负荷开关与产气式、压气式、真空式相比有性能优良，性价比高、环境适应性强等优点，应优先 开发。 SF6负荷开关近年来在技术上有了很大发展，表现在以下方面： a）采用灭弧栅和旋转式灭弧室，结构简单； b）不锈钢壳体强度高，而且可直接接地； c）母线装入SF6气体室内更安全； d）壳体设大视窗，可直接观察动触刀。 （5）预装式变电站； （6）多功能真空断路器； （7）126kV自能式SF6断路器，为地区配套。 7．对天津市现有产品完善提高的建议 a）现在生产的如开关柜、环网柜、真空断路器、SF6断路器、负荷开关、预装式变电站等产品应补齐系列规格，能成套供应。 b）补齐和完善加工设备。 c）提高产品质量。 （二）、低压电器及成套设备 低压电器是指用于交流50Hz，额定电流1000V及以下，直流额定电压1500V及以下的电路，起通断、保护、控制或调节作用的电器 ，主要有配电电器和控制电器，其应用面广、产量大。每新增1万kW发展装机容量就要有几万件低压电器与之配套。发电厂生产的电能 80%是经由低压耗用的，因此低压电器及成套设备在国民经济及人民生活中有极为重要的作用，是衡量一个国家现代化水平的重要标志 之一。 1．行业基本情况 （1）我国已经成为低压电器和成套设备的生产大国，不少的主要产品已经居世界产量第一。生产的低压电器产品有600多个系列 ，2000多个品种，约有1000多家生产企业；生产低压成套设备的厂家约有2000个。已经发放低压电器3C认证证书约12000个，低压成套 设备3C认证证书约6000个。现在我国的低压电器品种、规格、性能、质量和生产能力基本上能满足国民经济发展的需要。 根据行业协会的统计2003年低压电器和低压成套设备销售收入前10位的企业（不包括外资企业）分别见表7和表8，两表中各有7个 企业为民营企业。 （2）民营企业占据市场的半壁河山，以温州为代表的民营企业发展迅速，已经成为我国高低压电器和成套装置的主要生产基地， 产品已经涵盖了252kV及以下的各种电器，并已占领中国市场的半壁河山。目前这些企业的主要产品水平已与全国水平持平，个别产品 还有突破。我国在强制3C认证实施后，又冒出了大批的贴牌企业及其产品，这些产品的原产地也多在温州。2004年中国百强电气企业 排行榜上温州占9席，天津只有2家外企。 （3）外国公司接踵而至，施耐德、ABB、西门子等外国大公司进入中国十多年来发展迅速，都已全方位地进入中国市场。以独资 或控股形式的各公司生产的高低压电器及成套装置已与国外市场同步，并且几个公司都相继开发出适合中国国情的“经济型”产品， 价格已与国产品相差无几（10%左右），极具竞争力。 （4）国企大批萎缩，一大批国家重点企业、骨干企业以及各种规模的国有企业已经破产或濒临破产，上海人民电器厂是硕果仅存 ，其发展形式很好。原国有企业常熟开关厂经改制其企业管理、产品质量、研究开发、装备水平、人才培养均呈良好态势，奠定了可 持续发展的基础。大全集团、TCL都以强势全面进入低压电器行业，前景看好。 （5）当前低压电器市场形势大好，国内外企业竞争也更趋激烈。2004年1～7月低压电器进口额 43.01亿美圆，出口额为19.75亿 美圆，贸易逆差达23.26亿美圆。2005年我国关税还要下调，因此内资企业与外资企业之间的竞争会更激烈。 （6）企业集聚化，以温州几个大公司为代表已出现了产值达十几亿、几十亿元的大型企业。 2．产品基本情况 （1）低压电器 a）经过“八五”“九五”“十五”十多年的发展，我国的第三代低压电器已经形成。其基本特征是高性能、小型化；电子化、智 能化；模块化、多功能化。第三代低压电器主要包括8类:产品：智能化万能式断路器（代表产品DW45）；高性能、小型化塑壳断路器 （代表产品TM30）；模块化、多功能交流接触器（代表产品CJ45）；低压真空断路器；电子式电动机保护器；自动转换开关（ATS）； 控制与保护开关电器（CPS）；低压浪涌保护器等。上述产品大部分已经开发完成并投放市场，还有一部分规格正在开发中。这批产品 已经成为我国的高端低压电器产品。当前第一代产品还未全面淘汰，第二代的低中档产品仍在大量生产。随着新技术、新材料、新标 准的不断发展以及材料价格的大幅度上涨，第一代电器有望在2010年前全面淘汰。 b) 国外低压电器的主要制造商包括施耐德、西门子、ABB、默勒、GE、Cutler、Hammer三菱、富士等公司从上世纪九十年代后期 到本世纪相继推出新一代产品。这批产品在综合技术经济指标、产品结构和材料选用以及新技术应用（如数字与通信技术）等方面都 有新的突破，而且新一代产品已经进入中国市场。 （2）低压成套设备 a）产品品种 现有十几种型号的产品，主要有GCK、GCS、GCD（MNS）、PGL、GGD等，最大电流6300A。结构有固定面板式、固定分隔式、抽出式 、混装式等不同形式，近年来又开发了智能型的GCK－2000Z。国内企业低压成套设备的总体水平达到了国外20世纪90年代中期的水平 。国内企业与国际大公司合作生产的产品有西门子的8PD，SIKUS；施耐德的Prisma，Masterboc；ABB的Artu；罗克韦尔的Centerline ；莫勒的Modan等。 b）产品格局 国内企业产品品种少，在技术参数、功能、结构、安装等特色产品少，高、中、低档次之分不明显，不能满足多层次、多品种和 特殊使用环境的需要。近来已有改观，还是处于起步阶段。 c) 产品质量 多数企业由于生产能力和技术水平较差，没有名牌产品，产品质量与国际先进水平还有差距。 3．产品发展方向 （1）产品的综合性能应达到国外最新一代的先进水平； （2）产品在结构和性能上有新的突破，产品小型化、多功能化，产品使用维修方便、安全可靠等； （3）产品应成套开发，同时强调标准化，包括达到产品标准、通信协议、通信规约等要求，不同公司生产的同类产品有较好的互 换性； （4）产品主要材料的选用应符合欧盟有关指令，限制使用有害物质，报废产品材料便于回收； （5）产品的零部件结构应适合自动装配和自动检测的需要； （6）产品的安装与出线方式应考虑系统连接和配套的需要； （7）应用新技术，改造传统产品 a）应用电子技术改造传统产品，提高性能、扩大功能、实现智能化（如对配电线路和产品本身的监测和诊断；控制和显示数字化 ，提高控制和检测的精度等）； b）应用计算机仿真分析寻找现有产品缺陷进行分析改进（如对触头灭弧系统的仿真分析、对结构件的应力分析等）； c）应用网络技术，发展具有双向通信功能与多种开放式先进现场总线连接的智能化产品； d）应用新的控制理论（如模糊理论、神经网络等）改进产品设计； e）应用新材料、新工艺提高产品质量； （8）大力发展边缘产品，如低压浪涌保护器、建筑物总线系统及相关产品等。 4．市场情况 （1）产值：2003年低压成套设备总产值约400亿元，低压电器的总产值约为240亿元。 （2）产量：几种主要低压电器元件2003年的产量及2004年、2005年的预计产量（按年增约20%计算）见表9。 5．天津市基本情况 （1）企业规模 天津市现有生产低压电器元件和低压成套开关设备的企业40多家，产值超过1亿元的有6个（其中有4个外企），超过千万元的有27 个。施耐德电气低压（天津）有限公司产值为5.5亿元，西门子电气传动有限公司产值4.4亿元，这两个企业是进入2004年度全国电器 百强的企业。内企过亿元的有天津传动所和百利电气公司。 天津的多数企业是组装厂，其中一些厂高、低压设备都有，产值大都重复计算，除4个外企、天津传动所和百利电气公司外，其余 厂大都规模较小，还有几个公司是贴牌生产低压电器。 （2）装备水平 多数内资企业装备较差。百利电气公司2004年新增一条万能式断路器的装配检测生产线，水平较高。 （3）产品 a） 低压电器 具有代表性的是百利电气公司的产品，TM30、TM40、TW30、TW450、TQ30等断路器均达到国际先进水平，TM40为国内首先推出的智 能型塑壳断路器，该厂现有国家授权的4项实用新型专利，这在国内同类企业中还是少见的。其余几个生产ACB、MCCB的厂多为贴牌生 产。 天津市生产双电源转换开关的厂家约有20个，多数企业产量不大，但2004年被施耐德收购的万高电力成套技术有限公司的双电源 转换开关销量全国第一，2000年产值过亿元，预计2005年为1.8亿元（预计2006年全国为60亿元）。 b） 低压成套设备 具有代表性的是天津传动所，该所近年来组织设计了多种先进的成套装置，GHT、GTD、GCK2000等装置已经在包括本市的全国范围 推广，取得了较好的效益，天津传动所的电气传动装置2004年产值可达3亿元，是本市的一个亮点。本市有多家企业以技术转让方式生 产施耐德的Prisma和ABB的Artu柜，所用元件分别是施耐德和ABB的产品。这些开关柜的水平为国际水平。 （4）技术水平 除4个外企、天津传动所和百利电气公司多数企业技术力量不强，自主开发能力较差。 6．推荐天津市开发的新产品 （1）智能化可通信低压电器 包括可通信的智能化框架断路器、智能化塑壳断路器、智能化双电源转换开关、智能化交流接触器、智能化电动机起动器，这些 元件是当今低压配电网自动化系统和工业过程自动化所必须，是现代化的基础元件，应用面广，用量大。 （2）智能化低压成套开关设备 现代低压配电系统及工业自动化系统要求由计算机进行智能化管理，实现数据集中处理、集中监控、集中分析和集中调度，实现 四遥功能，使用现场总线技术的智能化低压配电系统就可实现网络通信。 （3）低压配电网自动化系统 应用这种系统方能实现无人值守变电站配电电网自动化 7．对天津市现有产品完善提高的建议 增加现有电子脱扣器的功能，提高检测、控制精度，增加兼容多种通信协议的转换接口等。 (三)变压器 变压器是用来转换线路的电压和电流，以传递能量，是输变电系统中的重要装备。在各级变电站的装备中，变压器体积最大、重 量最重、价格最贵。除电力变压器外变压器行业还包括特种变压器、调压器、电力互感器、电抗器等。 1．行业基本情况 a）我国已经成为变压器的生产大国和最大的变压器市场 电力建设的飞速发展为变压器行业带来了机遇和挑战，行业获得了前所未有的大发展。表10列出“九五”以来每年变压器的产量 和电网的投资。 从1996～2003年变压器产量增加了1.69倍，年递增率为13.1%。目前全国有一定规模的变压器厂已有1200多家，其中能生产500kV 变压器的厂家有8家（沈变、西变、保定天威、常州东芝、重庆ABB、上海阿尔斯通、衡变、济南西门子），能生产220kV变压器的厂家 有19家，110kV变压器的厂家有100多家，干式变压器的厂家有80多家。大发展造就了一批新秀，如新疆特变集团、广东顺特电气、江 苏华鹏、山东达驰、海南金盘特种变压器厂等， 2003年新疆特变以4.4亿元并购了沈变，生产能力达到6000kVA，成为世界最大的产能 集团之一。 b）变压器产销两旺各项经济指标同步增长 c）变压器水平全面的提升 通过引进、合作生产、技术改造，变压器的品种、容量、技术指标都有了较大提高，全面的提升了我国变压器的水平。除供应国 内外，高压、超高压、大容量的变压器、电抗器等产品已出口美国、德国、澳大利亚等发达国家。 d）产品质量明显提高可与国际上最好产品媲美 最近5年500kV变压器有12次事故，其中有11起都是进口变压器，只有1起是国产变压器，500kV电抗器4次事故有3起是进口产品， 只有1起是国产品。 e）国际大公司先后在我国建合资厂 f）低档产品竞争激烈，超高压产品供不应求 变压器市场很大，但低档产品生产能力过剩，中低端领域竞争很激烈；220kV及以上电压等级变压器供应能力仅为需求量之半，高 端产品虽也竞争激烈，但主要生产厂前景看好。 2．产品基本情况 （1）电力变压器 电力变压器主要是油浸式，产品结构有两类：线圈包铁心的称为心式，铁心包线圈的称为壳式。心式生产量占95％，壳式只占5％ 。 国内主要的变压器生产厂都有先进的生产装备和检测手段，近年来也掌握了西门子、ABB的制造技术．包括全部的设计计算软件。 目前制造500kV为30万kW机组配套的变压器已游刃有余，为60万、70万kW机组配套的变压器则刚起步。目前西变及保定天威正承担 750kV、150万kVA的变压器研制任务。壳式变压器结构与工艺相对要复杂一些，由于它布置紧凑，体积较小，重量较轻，适宜用于山区 水电站布置场地小，运输困难的特点。保定天威已生产出500kV、15万kVA壳式变压器，500kV壳式电抗器已发展4、5、6万kvar及中性 点电抗器4个系列。2002年初保定天威与日本三菱公司合资成立保菱变压器有限公司，专门生产壳式变压器、壳式电抗器、SF6变压器 等特色产品。 2004年1月27日常州东芝开发的500kV、75万kVA分解运输式变压器发往目的地。该单元运输重量仅为单相变压器的23％～26％，为 三相一体变压器的10％，每个运输单元不超过50t，彻底解决了我国交通落后地区电力发展的需要。1998年以来，西变已成功投放20余 台组合式变压器。它研制的6台220kV、15万kVA组合变压器，是当时投运的国产组合变中，电压等级最高、容量最大的，在广西贺州、 贵州松桃、云南个旧等地运行。 (2）SF6变压器 SF6变压器具有不燃、不爆、耐潮、噪声低、占地省、安装高度低、维护简单等优点，特别适宜向高压大容量发展，安装在市区地 下变电站内。早在1991年日本三菱已有275kV、30万kVA变压器投运．1995年又制成500kV、30万kVA单相变压器。345～500kVSF6变压器 比传统变压器轻40％～50％，噪音比干式变压器小6～15dB。但造价约与干变相当，为传统变压器的1.5倍。 北京第二变压器厂已生产1OkV、100～1000kVASF6变压器达100台。保定天威与三菱组建的保菱公司引进三菱技术，可以生产 110kVSF6变压器。常州东芝为北京奥运项目配套的2台110kV、5万kVASF6变压器，已发往北京。2003年3月顺特公司与西门子签署技术 合作协议，不久的将来能提供SF6全封闭中压开关成套设备。中美合资重庆三江变压器公司也引进技术，可生产SF6变压器。 （3）配电变压器 我国10kV和35kV配电变压器大多数为标准设计，其产品标准经历了“64”、“73”、“86”、“95”标准，不断进步，1995年又 推出10kVS9产品。按照“64”和“73”标准设计的产品与当前的S9系列相比，平均损耗高100％以上。其后又开发出S10、S11等型损耗 更低的产品。 目前主要产品为新S9型，容量到1600kVA，有较好的经济指标，已与国外产品不相上下，能通过突发短路试验，说明它有很高的可 靠性，到1999年末已有400家工厂取得生产许可证。城乡电网改造促进了配电变压器的更新换代。到2001年8月止，城网淘汰10kV高耗 能变压器2800万kVA，多数换成S9产品。 （4）非晶合金变压器 非晶合金最大特点是磁滞损耗大幅度下降；但非晶合金变压器要比普通变压器贵一倍。 1994年沈阳变压器研究所开发了SHll—160、200、315、500kVA四种产品，并由上海变压器等六家厂商试制，小批量投入应用。 1998年上海置信电气公司引进了美国GE和联信公司的设计、工艺技术，是国内唯一专业生产非晶合金系列变压器的企业，2000年置信 电气又与美国霍尼韦尔公司合作在上海建立制造非晶合金铁心工厂，供全国制造非晶变压器厂家的需要。当今国内有沈阳农电、宁夏 、佛山、钱江、三变、关江等近30余家工厂生产非晶变。配电变压器一般负载率低，城市级为40％，农村级为10％；峰谷差大，高负 载时间短。对这类用户的配电，2002年置信公司曾计算过200kVA农用非晶变与S9型变压器的经济比较，得出如果年平均负载率为40％ ，非晶变压器一次投资多付的资金不到三年就可回收，而今后20余年的使用寿命中，每年还可以连续得益2500元的电损差价。 据1998年统计，美国约有100多万台非晶变在挂网运行，至今日本约有20万台非晶变挂网运行，印度1992年已能生产非晶变，每年 安装万余台。国内推广步伐不快，犹待宣传推动，促进变压器节能事业的发展。 （5）燃油变压器 早在1988年，广州高压电器厂就已研制成功充Formel绝缘液的S12型配电变压器，容量为1000～1600kVA，电压为6～11kV，由于液 体价高，来源困难，未获推广。 2000年4月沈变所与美国DSI公司签约，生产β油SRZ9型110kV、315万kVA电力变压器与SR9型10kV、1600kVA配电变压器。同年番禺 明珠电器公司完成试制，由SDI公司提供β油。种防火变压器比普通变压器贵一倍。最近江苏中电设备制造公司推出β液浸变压器采用 了NOMEX纸(聚芳酰胺为美国杜邦公司专利产品)和β液相配合，经真空压力浸渍H级无溶剂漆，提高了耐热等级和机械强度，在结构上 设计为全密封，采用气垫式和压力释放阀保护，高低压套管可采用全绝缘结构，不仅使外形缩小，且能可靠保证人身安全，免维护， 过载能力强，噪声低等优点。如1000kVA变压器噪声实测为42dB。据称该类产品近几年在美国推广，已用于五角大楼、空军基地、航空 总署等重要单位，已占到美配电变压器销量的5％。 （6）密封式变压器 近年来，全充油密封式变压器的市场占有率越来越高。由于它没有传统的储油柜，也没有空气或氮气，油体积变化由波纹油箱壁 或膨胀式散热器的弹性作补偿，变压器油和周围空气不接触，使油不能吸收外界氧气和潮气，从而延缓了变压器油和绝缘材料的老化 ，提高了变压器的寿命和可靠性。然而这种变压器如果器身定位不可靠，会带来增大噪声和空载损耗等后果；如果全密封变压器注油 量不符合要求，运行时也会出现问题。 （7）干式变压器 近年来，干式变压器在国内得到迅猛发展。1990年产量还只有50万kVA，1997年为683万kVA，1998年为1000万kVA，2000年为1223 万kVA，2002年为2100万kVA，平均年递增率为36％。干式变压器具有结构简单、维护方便、防火阻燃、能深入负荷中心等优点，被广 泛应用在高层建筑、地下建筑、机场、重要市政设施、商业大厦处。在我国大中城市干变平均占有配电变压器总数的 15％～20％ ，而在京沪穗深等特大城市约占50％，达到发达国家的水平。目前干变产量已占配电变压器容量的1／3左右。 干变有四种结构：即环氧树脂浇注、加填料浇注、绕包、浸渍式。浇注式以引进德国MC技术为主，顺特生产出35kV、1.6／2.4万 kVA电力变压器，地铁牵引用10～35kV、800～4400kVA变压器。金曼克集团生产了110kV、3.15万kVA三相浇注式电力变压器，运行情况 良好，该产品在国内外处于领先地位。许继集团引进德国HTT技术，生产带填料干变，最大产品为35kV、1.5万kVA有载调压变压器。上 海富士电机公司应用日本富士有填料浇注技术。上海ABB公司生产绕包式干变。云南变压器厂引进法国Fransfix的Securemid H级绝缘 干变技术。真空压力浸渍式为美国GE技术，真空浸渍式为德国MORA技术。目前欧美广泛采用开敞通风式H级干变，由于售价高,在我国 尚未推广。专家指出：对于高电压、大容量干变非环氧浇注式莫属。顺特公司研制出智能化节能型干式变压器，它由变压器、传感器 、变压器智能终端TTU、后台监控管理系统四部分组成。引入TTU智能化终端，它具有数据处理、状态控制、状态显示等功能，从而使 变压器成为一种多功能智能化、随时处于最佳运行状态的电气设备。 （8）卷铁心变压器 卷铁心配电变压器，其空载性能水平有较大提高。正在推广的S11系列10kV卷铁心配电变压器，与新S9型叠铁心配电变压器相比， 空载损耗下降70％～80％，噪音下降到30～40dB，性能价格比有较大提高。国电公司已将S11系列卷铁心配电变压器作为近期城网改造 工程中优选型号之一。这种变压器的缺点是：a)对铁心退火工艺要求较高；b)铁心和绕组绕制均需要专用设备；c)变压器的铁心和维 修较困难；d)三相卷铁心变压器每个柱中都会有三次谐波磁通。 3．产品发展方向 产品总的发展趋势是提高运行的可靠性，减免维护、降低损耗、减轻重量、发展品种。 （1）大型变压器向超高压、大容量、轻结构、不吊芯、少维护方向发展； （2）城网用变压器发展高阻抗、难燃油、低噪音变压器； （3）配电变压器向低损耗、小型化、自动化、高可靠性方向发展，非晶变压器、内附熔断丝及负荷开关的箱变都应推广； （4）SF6气体绝缘变压器向110kV、220kV级发展，适应110kV、220kV进入市中心地区底下变电之需； 4．市场情况 合资企业的年产量见表11，三大变压器厂的产量见表14。 按未来6年新增变电容量预测2005～2010年变压器需求与现有生产能力对比见表15。 4．天津市基本情况 天津市生产变压器的企业有13家，产值过亿元的只有特变电工，超过2000万元的有7家。产品水平和装备水平好的只有特变电工和 泰达变压器。最高电压为110kV（油浸式），但产量很少。特变电工的发展势头好，从1999年成立，至今已经开发出15种产品，2004年 产值达1.5亿元。纽泰克互感器公司引进MWB产品，在国内35kV及以下的浇注互感器市场占有一定优势，但近年来发展不快，2004年产 值6000万元。原为中小型变压器企业排头兵的天变，在目前大好的市场形势下处于维持状态，前景堪忧。 5．推荐天津市开发的新产品 （1）开发35kV，8000kVA蒸发冷却变压器，该产品节能、阻燃、环保； （2）开发10kV、35kV，30～2500kVA新型带填料、环氧树脂浇注的干式变压器； （3）开发自动接地调谐成套装置； （4）开发10 kV、35kV户外环氧树脂浇注的互感器； （5）110kV干式和SF6变压器； （6）电子式电压、电流互感器。 五、差距及存在问题 近年来我国高压开关设备以及低压电器和成套设备的水平虽然有了很大提高，但是就整体水平而言，还存在一些差距。 1.投入低、创新少、基础研究薄弱、前瞻性开发落后 国内高压开关设备行业2003年的研发投入虽然以53%的速度增长，但此投入只占当年销售收入的2.4%，而国外一些公司这个占比为 5～10%。 在创新方面国内更显落后，2000～2002年我国电器业界（包括企业、研究所、高校）在我国申请的电器方面的发明专利为28项， 而同期国外公司在我国申请的发明专利有608项（是国内的21.5倍），其中仅西门子公司就有88项。 在基础研究方面存在问题更多。一是原来作为研究主体的各归口研究所研究力量大为削弱，；二是资金来源渠道少、数额小；三 是产、学、研、用四方不协调，快出成果、快速商品化、工业装备投入不足、资金短缺、用户要物美价廉等诸多方面的矛盾难于调和 。一个典型的示例就是真空断路器，我国已是世界上真空断路器的生产大国，西安交通大学的真空电器研究也是世界一流水平，但是 年产量20万台的12kV真空断路器却没有自主知识产权的主力产品。40.5kV及以上电压等级的产品也不尽如人意，不少低压电器的研究 成果也未在实践中应用。 2.能化产品少，能为系统自动化提供配套的智能化产品更少。 3.有自主知识产权和核心竞争力的产品少 多数产品为仿制，产品单一，多数厂家生产的产品几近雷同。 4.除ZN28型真空断路器基本达到系列化、小型化外，其他产品系列化、小型化产品少见。 5.多数产品外观设计及工艺水平还有差距。 6.特殊用途产品的开发滞后 如高寒、高海拔、湿热、重污染、铁道电气化、地铁等特殊行业和地区所需的专用产品严重滞后，甚至落后于外国公司。如在西 部大开发的一些项目中，国外一些公司投入力量研制适用于特殊要求的产品。 7.在高端产品范围竞争力弱 产品总体质量有差距，配套件材质和工艺欠佳。一般按工程水平和质量要求，将产品分为原装进口、国内合资企业生产和国内生 产三个档次。虽然基本上各企业都已经通过了ISO 9000认证，但尚没有一个内资企业进行ISO 14000、OHSAS 18000认证和开展6σ质量 管理，竞争力不强。 8.执行标准滞后于IEC标准的发展与更新 在采用IEC标准方面，大约滞后5年，而不少企业标准滞后于国家标准。 六、发展目标 在2005～2008年应达到如下目标： 1．110kV及以下变电站能成套供应，相关的主要产品变压器、互感器、断路器、开关柜、低压断路器及低压成套开关设备达到国 际先进水平。 2．培育出产值超过2亿元的企业10个，其中超过5亿元的4个。 七、关于发展措施的建议 1． 加大资金投入 企业应学习外企和国内先进地区、先进企业，加大对新技术、新产品、科研开发的资金投入。施耐德公司历时5年耗资3亿殴元开 发了11种全明星的低压电器产品，2004年7月6日耗资1000万元向中国市场推介。江苏省2004年拨款3亿元用于成果转化，2005年增至5 亿元；凯帆公司2004年几个项目就得到2000多万元政府资助。 建议政府加大扶持力度，特别是加大对重要项目的投入。 2．统一技术平台并为用户提供整体解决方案 为满足用户需求多样化和节约的要求以及企业降低成本、提高市场反应速度和提高质量的要求，产品应系列化，并采用模块化、 组合化和系统开发，形成几个统一的技术平台，以便于成套供应，使制造厂和客户共赢。 3．加速企业改制改革 尽快解除机制的束缚，在企业尚存活力时抓紧改制、改革。 4．建立地方行业协会 引导企业建立地方行业协会，协会以维护企业利益、规范市场机制为宗旨，可在政府与企业间、各企业间、各行业间以及与国内 外进行沟通，提供政策、法律、贸易、市场、技术等方面的信息，开展竞争中的交流合作，达到双赢、多赢。 5．加强对企业领导层的管理 加强对企业领导人的管理，特别是规范对国有企业领导层的聘用、激励、制约、培训制度。 6．加强企业内部的管理 建立适应市场变化的研发和经营机制，建立销售网络，增强科技开发和市场开发能力。加强质量的监控管理如进行ISO 14000、 OHSAS 18000认证和开展6σ质量管理，提高产品竞争力。 7．组织投标联合体 就重要项目与设计院和相关企业组成项目公司投标联合体，实现设计、、制造、资源等的强－强联合，以祢补各企业势小、力单 的缺点。例如，ABB公司靠其实力曾在天津轻轨项目中拿到7000万元的订单，如我们能有一个企业牵头或由企业协会组织投标联合体， 就有可能争取这样的项目。 8．建立决策约束机制 企业应有决策约束机制，在进行可行性研究的同时开展不可行性研究，既不能盲目决策，也不能错失良机。 9．加强企业文化建设 应重视企业的文化建设，发动企业和员工的勃勃生机。制定企业发展规划，有明确的发展方向和目标，使企业不断的壮大和发展 。 10．促进规模生产 走集团化、规模化的生产道路，以质取胜，扩大优质产品规模。 11．发展合资、合作 与国内外企业或财团组建合资、合作企业。外资企业为降低成本，加速本地化，积极地ODM制，这也是我们可利用的合作方式。 12．加强员工培训 聘请国内外专家，组织和强化各层次人员培训。 13．质量监督部门应加大监督检查的力度，规范市场，维护天津市产品的声誉。 14．规范招投标，使投标公平、公正。 15．建立健全实验基地 在现有电器研究所的基础上补充基础设施，建立实验研究基地，选准项目开展前瞻性研究。加强行业内外及产、学、研、用之间 的合作，互补、互利。 a）建立可通信电气设备及相关现场总线的测试基地； b）补齐低压电器和低压成套设备的型式试验项目，争取尽快获得主要产品的3C认证检测资格； c）跨系统、跨行业整合现有的检测资源，建立中压实验网，逐步满足中压产品（开关、成套设备、变压器、线缆）主要项目的测 试要求； d）跨系统、跨行业整合现有的检测资源，建立电磁兼容测试网。