L'industria dei trasformatori ad olio sta evolvendo a un ritmo molto più rapido rispetto al passato, in parte grazie alla tecnologia ma soprattutto perché i produttori hanno dedicato più risorse allo sviluppo e alla produzione dei loro prodotti.
Risposta rapida: Di seguito sono elencati dieci produttori, o aziende che offrono trasformatori ad olio, raggruppati in 3 categorie principali. Il primo gruppo è costituito dai produttori europei e giapponesi, che producono trasformatori di tipo utility di grandi dimensioni e servono la rete del Nord America; il secondo gruppo comprende produttori nordamericani e indiani che sono leader nei trasformatori con classificazione per distribuzione; il terzo gruppo è composto da aziende cinesi che producono la stragrande maggioranza del volume al costo complessivo più basso in termini di prezzo consegnato. Ecco alcuni esempi dei costi di questi prodotti: $12,000-$25,000 per unità di distribuzione da 500kVA; $18,000-$35,000 per unità da 1000kVA; $250,000-$600,000 per trasformatori di potenza da 10MVA; tempi di consegna di 6-12 mesi per tipi ad alta capacità.
Le sezioni seguenti forniscono una panoramica su come questa lista è stata compilata, una descrizione delle differenze tra trasformatori ad olio e tipi a secco, un profilo regionale di ciascuna azienda nella lista, una gamma di informazioni sui prezzi in base alla classificazione del trasformatore, dettagli riguardanti l'efficienza produttiva e operativa, e una guida alle applicazioni e ai prezzi dei trasformatori. Alla fine di questo documento, è presente anche un'analisi della posizione di SUBIAN tra questi profili di produttori.
Cosa ha contribuito alla creazione di questa lista
I quattro criteri utilizzati per creare questa lista sono coerenti con quelli impiegati per creare qualsiasi lista ristretta di fornitori. L'azienda deve produrre (non semplicemente rivendere) i trasformatori acquistati, servire industrie al di fuori del proprio paese d'origine (la maggior parte degli acquirenti compra fuori dal proprio paese), fornire sufficienti informazioni in una scheda tecnica per la specifica (escludendo quindi le aziende che forniscono prezzi solo su richiesta), e avere una capacità produttiva sufficiente per costruire un numero di trasformatori con le classificazioni specificate in un progetto regolare (escludendo quindi le aziende che producono solo trasformatori di innalzamento per generatori).
L'ordine di questa lista non è intenzionalmente basato sul fatturato. Una classifica basata sul fatturato posizionerebbe più in alto i produttori di trasformatori su larga scala e più in basso quelli di trasformatori di distribuzione; tuttavia, un'azienda che produce trasformatori su larga scala potrebbe non essere in grado di fabbricare ciò di cui la stragrande maggioranza degli acquirenti di progetto ha bisogno (Trasformatori di Distribuzione). Pertanto, i produttori sono raggruppati in base alla loro area di competenza e l'ordine di ciascun gruppo si basa sulla loro capacità di produrre trasformatori.
L'unica categoria mancante in questa lista è quella delle Trading Companies che vendono (intermediano) trasformatori tra progetti fattorizzati. Le Trading Companies forniscono un mezzo valido per ottenere prezzi migliori sui trasformatori, ma offrono poche o nessuna opzione per la Certificazione del Test di Tipo, e pertanto diluirebbero il valore dell'intera lista se incluse come produttori.
Differenza tra Trasformatori Riempiti di Olio e Altri Tipi di Trasformatori
Un trasformatore riempito di olio posiziona il nucleo e gli avvolgimenti del trasformatore in un serbatoio di olio minerale. L'olio, oltre a fornire raffreddamento al trasformatore, aumenta anche la resistenza dielettrica dell'isolamento degli avvolgimenti del trasformatore perché l'aria viene sostituita dall'olio nello spazio tra il nucleo e gli avvolgimenti. Un trasformatore riempito di olio è molto più piccolo di un trasformatore equivalente a secco, quindi è meno costoso di un trasformatore equivalente a secco e può essere prodotto per operare a capacità nominali molto più elevate rispetto a un trasformatore a secco, a livelli in cui un tipo a secco diventa economicamente impraticabile.
Oltre alle dimensioni e al peso di un trasformatore ad olio, anche il costo associato all'installazione è un fattore importante nel costo complessivo di proprietà; pertanto, le unità riempite di olio sono tipicamente utilizzate in siti esterni, mentre le unità a secco sono più comunemente usate all'interno. Tuttavia, poiché i codici che regolano l'installazione dei trasformatori riempiti di olio generalmente limitano la collocazione dell'unità in un edificio a una tensione inferiore a 600V e richiedono generalmente un involucro con classificazione antincendio, è facile capire perché i trasformatori riempiti di olio montati su basamento e su palo dominano il panorama della distribuzione.
Tre elementi principali di costruzione differenziano un trasformatore riempito di olio di alta qualità da uno di bassa qualità. Il metodo di avvolgimento utilizzato, poiché gli avvolgimenti a lamina e a strato hanno caratteristiche di guasto molto diverse in condizioni di cortocircuito. La qualità del nucleo; giunti mitrati a gradino e acciaio elettrico a bassa perdita sono i fattori principali che determinano le perdite a vuoto. La qualità del serbatoio; un serbatoio sigillato con copertura di azoto è più efficace in un ambiente umido rispetto a uno dotato di conservatore e respiratore che alla fine fallisce a causa della mancanza di manutenzione.
La tendenza nel design è chiaramente verso serbatoi sigillati e fluidi esteri, poiché entrambi questi elementi consentono cambiamenti significativi sia nelle caratteristiche antincendio del trasformatore sia nei requisiti di manutenzione del trasformatore durante la sua vita utile. L'applicazione pratica delle tendenze per lo sviluppo dei trasformatori riempiti di olio è presentata alla fine di questo documento.
Aziende, la loro gamma principale e per cosa sono conosciute, il loro posizionamento di prezzo
Le dieci aziende sono riassunte nella tabella sottostante, e ogni gruppo è ulteriormente spiegato nelle sezioni seguenti.
| Azienda | Base | Gamma principale | Per cosa è conosciuta | Posizione di prezzo |
|---|---|---|---|---|
| Hitachi Energy | Svizzera & Giappone | 000 MVA Distribuzione | Un leader nei trasformatori HVDC e di grande potenza e accettato dalle utility | Più alto |
| Siemens Energy | Germania | 800 MVA Distribuzione | Un leader nei progetti di rete e conforme alle specifiche UE per le utility | Alto |
| GE Vernova | USA | 500 MVA Distribuzione | Un leader nella fornitura di servizi alla flotta utility nordamericana | Alto |
| SGB-SMIT | Germania | 50kVA a 250MVA | Distribuzione e Media Potenza con classi di efficienza europee | Da alta a media |
| Prolec GE | Messico e USA | Distribuzione e Media Potenza | Guida il mercato della distribuzione USA e la conformità all’efficienza DOE | Medio |
| ERMCO | USA | 5kVA a 10.000kVA Distribuzione | Unità di distribuzione utility e consegna rapida negli USA | Medio |
| Hyundai Electric | Corea | 800 MVA Distribuzione | Grande potenza e offshore con base utility coreana | Da media ad alta |
| CG Power | India | 400 MVA Distribuzione | Distribuzione di volume e principali progetti in India e Africa | Da media a bassa |
| TBEA | Cina | 000 MVA Distribuzione | EPC su larga scala e finanziamento all’esportazione | Basso |
| China XD Group | Cina | 800 MVA Distribuzione | Esportazione a utility e conformità sia agli standard cinesi che IEC. | Basso |
Il prezzo nell’ultima colonna è una misura relativa, non assoluta, poiché può esserci una differenza di prezzo fino a 30% tra due aziende nella stessa fascia per la stessa specifica. Un’azienda può includere la documentazione dei test di tipo e i test di accettazione in fabbrica, mentre l’altra azienda quotare solo il prezzo del serbatoio e delle bobine.
Gli europei: scala di rete e specifiche per utility
Hitachi Energy, Siemens Energy sono le prime 2 aziende che partecipano quasi a tutte le gare d'appalto per grandi utenze, tuttavia il loro livello di supporto non riguarda solo il ferro e il rame che costituiscono il Trasformatore, ma un livello complessivo di supporto. Oltre a evidenze di test di tipo, dati di resistenza alla corrente di guasto e garanzie acustiche, l'organizzazione di assistenza ventennale contribuisce a sostenere il prodotto attraverso la sua affidabilità. Un'utenza che acquista un autotrasformatore da 200 MVA sta essenzialmente acquistando un asset della rete di distribuzione; pertanto, il costo aggiuntivo riflette accuratamente questo valore aggiunto.
SGB-SMIT è il fornitore successivo per dimensioni, che offre prodotti più coerenti con ciò che è tipicamente richiesto dal mercato industriale. La sua gamma più bassa parte da 50 kVA e si estende a potenze di media gamma (ad esempio: livello di distribuzione) e soddisfa i livelli di efficienza europei definiti dal Regolamento Ecodesign 548/2014. Dispongono inoltre di stabilimenti produttivi in più paesi, il che consente tempi di consegna più brevi in Europa rispetto ad altri fornitori.
Il gruppo europeo offre coerenza attraverso la loro documentazione; per ogni trasformatore prodotto, è disponibile un rapporto di prova di routine conforme a IEC 60076-1 e una documentazione di test che dettaglia la conformità del prodotto agli standard di prova europei tipici. Inoltre, può essere effettuata una misurazione delle perdite da parte di terzi. Questi documenti sono richiesti da finanziatori/assicuratori e rappresentano l'area in cui un fornitore a basso costo avrebbe difficoltà a soddisfare i requisiti.
La posizione americana e indiana
I mercati nordamericano e indiano differiscono in termini di specifiche. In Nord America, i trasformatori sono prodotti secondo IEEE C57.12.00 e gli standard di prodotto americani, insieme ai requisiti di efficienza DOE sotto 10 CFR 431. Le caratteristiche di progettazione fisica (ad es. bushing, disposizioni di montaggio) per i trasformatori prodotti in America non sono intercambiabili con quelli prodotti in Europa. In Nord America, Prolec GE ed ERMCO sono i due marchi di distribuzione più riconosciuti; GE Vernova (una controllata di General Electric Co) rappresenta la categoria di potenza più alta nelle categorie di potenza maggiori. Gli acquirenti al di fuori del Nord America generalmente trovano non conveniente acquistare un'unità da 1.000 kVA da uno stabilimento statunitense. Tipicamente, le unità specificate per gli USA non sono conformi agli standard IEC, motivo per cui la differenza di costo è sostanziale. Tuttavia, per progetti basati negli USA, l'acquisto da uno stabilimento statunitense è generalmente appropriato anche nei casi in cui comporti un premio non associato al costo del prodotto, perché i tempi di consegna e la risposta di assistenza che accompagnano i produttori USA fanno parte di ciò che viene acquistato.
CG Power (India) si trova in una posizione completamente diversa a causa del suo volume e della struttura dei costi, che le consentono di essere competitiva per quanto riguarda le potenze di distribuzione in tutta l’Asia e l’Africa. Inoltre, le referenze disponibili (utility) danno al comitato di gara la sicurezza nella selezione di questa azienda. Per i progetti nel Golfo e nel Sud-est asiatico, da 500 a 2.500 kVA, CG è spesso l’opzione di valore quando si valuta il (1) premium europeo o (2) l’opzione a basso costo cinese.
Cosa rende unici TBEA e China XD Group?
TBEA e China XD Group detengono una quota significativa del mercato globale dei trasformatori, ma la loro strategia di go-to-market differisce notevolmente da quella dei produttori europei poiché vendono agli utenti finali che acquistano i loro prodotti tramite un modello EPC (engineering, procurement and construction). Tipicamente, molti trasformatori di TBEA e China XD Group vengono esportati sulla base di finanziamenti garantiti all’acquirente di destinazione e costruiti secondo lo standard pertinente (IEC o GB) specificato dall’acquirente.
In conclusione, la percezione della qualità è evoluta. Un trasformatore di distribuzione da 1000 kVA con test di tipo IEC 60076 approvato e prodotto in Cina è del tutto accettabile, e le carenze rispetto a un’unità europea da 1000 kVA (con la stessa potenza nominale) sono molto più piccole di quanto indichi la differenza di prezzo. La differenza risiede nella qualità della documentazione e nella corrispondenza del campione di spedizione con la produzione in serie.
Cosa distingue i produttori più piccoli dai due grandi produttori sopra menzionati? Se un’azienda sta considerando un’offerta cinese, deve chiarire le seguenti tre informazioni: il trasformatore è conforme alle specifiche IEC o GB? Le perdite sono garantite o tipiche? Il test di tipo è stato eseguito su questa specifica famiglia di trasformatori o solo su uno simile? Le risposte a queste tre domande distingueranno gli esportatori che possono assistere nel progetto da quelli che possono assistere solo con l’ordine.
Qual è il costo di un’unità, per potenza nominale?
I seguenti prezzi sono solo intervalli indicativi (EXW) per i trasformatori standard di distribuzione e potenza ad olio e sono soggetti a fluttuazioni basate sui prezzi del rame e dell’acciaio elettrico, entrambi volatili. Devono essere utilizzati come test di ragionevolezza per un’offerta e non come budget.
| Valutazione | Applicazione Tipica | Tipo/Prezzo Indicativo | Uso Tipico Finale |
|---|---|---|---|
| 25 a 50 kVA | Montaggio su palo, monofase | $3.000 – $7.000 | Distribuzione rurale e piccoli gruppi |
| 100 a 250 kVA | Montaggio su palo o su basamento | $6.000 – $14.000 | Suddivisioni residenziali e piccoli commerciali |
| 500 kVA | Montaggio su basamento, trifase | $12.000 – $25.000 | Edifici commerciali e industria leggera |
| 000 kVA | Montaggio su basamento o tipo stazione | $18.000 – $35.000 | Impianti industriali e campus |
| 500 kVA | Tipo stazione, ONAN o ONAF | $40.000 – $80.000 | Impianti di processo e sottostazioni |
| 10 MVA | Trasformatore di potenza, 33 – 132 kV | $250.000 – $600.000 | Sottostazione step down |
| 50 MVA e oltre | Trasformatore di potenza, 132 – 400 kV | $1,2 milioni – $4 milioni | Trasmissione e generazione step up |
Due cose cambiano un prezzo più della potenza nominale
Impedenza e gamma di prese: un’unità con una gamma di prese sotto carico più ampia e un’impedenza più elevata ha design differenti, non unità più grandi, pertanto ha prezzi più alti, indipendentemente dalla potenza nominale effettiva in kVA. Le garanzie sulle perdite aumentano i costi di produzione perché è necessario utilizzare più acciaio per il nucleo e rame nella realizzazione di design a basse perdite, quindi una gara che specifica limiti di perdita può influenzare la classifica dei fornitori che vi partecipano.
Tempi di consegna nel 2027
I distributori che hanno sperimentato la carenza a partire dal 2021 l’hanno vista attenuarsi a ritmi diversi. Le unità di distribuzione con potenze nominali tra 100 e 1.000 kVA sono attualmente offerte con tempi di consegna da 16 a 30 settimane da più produttori, un livello che si avvicina alla disponibilità “normale”. Il tempo di consegna per grandi trasformatori di potenza oltre 100 MVA continua a variare da 18 a 30 mesi, dovuto in gran parte allo spostamento del collo di bottiglia della fornitura dal piano di produzione alle risorse umane qualificate e alla sala prove in molte strutture dell’industria elettrica globale.
Due principali fattori strutturali mantengono i tempi di consegna per grandi trasformatori di potenza molto lunghi, e nessuno dei due è previsto cambi rapidamente. Il primo è che l’acciaio elettrico orientato a grano, il materiale del nucleo per grandi trasformatori di potenza, è prodotto da pochi produttori di acciaio nel mondo. Pertanto, qualsiasi picco di domanda globale a breve termine non può essere risolto semplicemente aumentando la capacità produttiva dei produttori.
In secondo luogo, un trasformatore può richiedere fino a diversi giorni per essere testato. Di conseguenza, il tempo impiegato per testare ogni trasformatore limita il numero di trasformatori che un produttore può realizzare, indipendentemente da quante persone aggiuntive impieghi per costruire trasformatori.
As a result, for every electrical utility project, it is critical to identify the transformer lead time at the start of the project and not at the end of the project. A substation that is constructed in 12 months and that requires approximately nine months to order the transformer will be able to energise in 15 months after the order is placed, regardless of the number of workers on the job site.
In summary, while the delivery lead time for large power transformers remains a highly complex market issue, the manufacturing and delivery schedules are closely linked to the demand for transformers.
Including References for Standards and Efficiency in Specifications
Four basic references to be used in the specifications of oil-filled transformers are essential. The requirement to follow the standard design criteria for oil-filled transformers, as established by international electrical engineering organisations (e.g., IEC 60076 in most parts of the world; IEEE C57.12.00 and the product-specific C57.12.xx in North America). The requirement to use standards for efficiency, as specified in the Ecodesign Directive 548/2014 for Europe, and 10 CFR 431 for the United States, and equivalent rules established by the national standards organisation for other countries. In evaluating the loss, you must capitalise both the load loss and the no load loss when you want to make a comparison between two units, one being a less expensive unit and the other a more efficient unit. In performing this analysis, you must take into account routine testing on each unit, type testing of the family of units, and factory acceptance testing depending on the nature of the project.
The majority of the energy savings associated with the efficiency can be realised in the first 20 years of the life of the unit. An example would be a 1,000 kVA transformer operating at 60% Load factor with no load losses of 1.5 kW and load loss of 11 kW. This power transformer will consume approximately 48,000 kWh of losses annually. If you are able to reduce these losses by 20%, or 9,600 kWh, this will provide you a 10% additional return on your investment within a four to six year timeframe when using industrial rates.
The difference between a power transformer and distribution transformer is important as they are each designed for different workloads. The workloads of a distribution transformer vary based on time of day while the power transformer has a constant load moving from two points that have constant characteristics. Therefore, the load evaluations and impedance ranges are significantly different between these two transformer types.
Choosing by Application, Voltage and Budget
Selecting a transformer should be based on the specific application, voltage, and budget.
The table below captures the most practical approach through the ten choices. Each line provides a typical buying scenario, therefore listing out a group, not an individual company. A company may have a strong position in one size yet may not be as strong in another. It indicates where to find transformer products and what the selection criteria are, and covers the following categories:
| Situazione | Where to buy | Perché |
|---|---|---|
| U.S. utility distribution transformers (25 to 500 kVA) | Prolec GE, ERMCO and GE Vernova | Products that comply with IEEE and DOE requirements for U.S. service, and shorter lead times than other manufacturers due to being locally based |
| European industrial transformers (630 to 2,500 kVA) | SGB-SMIT and Siemens Energy | Products that meet the European Ecodesign regulations for loss grade, documentation that complies with IEC standards, and warranty support |
| Gulf and Southeast Asia EPC (1 to 10 MVA) | China XD and TBEA | Low pricing, meeting IEC manufacturing specifications, and established locations for export shipping |
| Transmission and generation step-up transformers | Hitachi Energy, Siemens Energy and Hyundai Electric | Type-approved large power ratings, and therefore the necessary utility acceptance |
| Rural electrification, small transformers | CG Power, plus Chinese and regional manufacturers | A credible supplier of small one-phase and pole-mounted transformers for rural electrification, on price and larger quantity volumes |
| Replacements | The original manufacturer first, then another manufacturer | A product that meets the physical sizing needs and impedance requirements of the incoming busbar |
| Budget constraints, IEC acceptance | SUBian, or others comparable to Chinese manufacturers | A similar standard and overall quality, with different overhead expense and delivery time |
A transformer rated the same but with a different impedance does not qualify as a replacement; it requires a redesign of the entire relay/protection scheme.
Where SUBian Goes
We make oil filled distribution transformers tra 30 kVA – 5 MVA, which are the ratings the majority of commercial and industrial projects specify. Core and coils are manufactured in our facility, as opposed to being sourced elsewhere. 20 kV oil immersed distribution transformers are the top seller, with additional products available with 11, 22, and 33 kV primary connections in ONAN and ONAF cooling configurations.
While we provide explicit documentation and information on all products shipped, the distinction between a factory and trading company is apparent in the delivery of documents associated with our products. Each transformer is shipped with a routine test report in accordance with IEC 60076-1, loss measurements, oil test certificates and a nameplate photograph. We provide type test reports on common transformer families and advise customers that any third party witnessing of a transformer type test will be included in the offer price prior to receipt of any purchase order for transformers.
We do not offer grid-scale types of transformers. For example, Hitachi Energy or Siemens Energy would be quoting on a 200 MVA auto-transformer used by a utility company. If a project requires a compliant 500 kVA – 5 MVA distribution transformer to meet project timelines, that is the range of products that can fulfil those requirements.
Domande frequenti
Who is the largest manufacturer of transformers in the United States?
GE Vernova is America’s largest transformer manufacturer by total revenue across all classes. GE Vernova has the largest share of the total revenue in the United States for all types of transformer manufacturers. In Distribution Ratings for the majority of utility investors’ purchases, Prolec GE, and ERMCO are the largest participants in the U.S. utility market, followed closely by Eaton and multiple regional plants supplying the outstanding participants for that market. The selection will vary with the definition of which meaning of the question appears (e.g., for transformers or in terms of distribution).
Who Makes Transformers in the USA?
The companies who make transformers in the United States are: GE Vernova, Prolec GE, ERMCO, Eaton, Niagara Transformer, Sunbelt Solomon, and many regional manufacturing plants that produce in accordance with IEEE standards. The majority of these suppliers concentrate their efforts on Distribution Units and Medium Power Rating Transformers because there is a limited number of manufacturers that support testing equipment for the construction of Very Large Power Transformers.
Who Is The Largest Transformer Manufacturer in The World?
By volume, the largest transformer manufacturers are TBEA and China XD. By revenue in the higher voltage classes, Hitachi Energy and Siemens Energy are the market leaders. The metric can vary, so it is more beneficial to create a List based on the ratings, and standards versus League Table rankings.
What Are Oil-Filled Transformers?
Oil-filled transformers include distribution transformers ranging from approximately 25 kVA to 2500 kVA; pad-mounted and pole-mounted transformers; Station Type Transformers up to Approximately 10 MVA and power transformers at transmission and distribution voltages. For conditions in which the use of oil is not possible, such as indoors and up to approximately 2500 kVA, dry-type transformers are the solution to use.
Why Are Oil-Filled Transformers Less Expensive Than Dry-Type?
Oil-filled transformers are typically built with lower amounts of copper, less core steel, and smaller enclosures because of the fact that oil is a superior dielectric and coolant versus air. However, the savings from a lower cost of raw material and labor are offset by bundling, fire separation, and vaulting for installations of oil-filled transformers (inside).
What Is the Lead Time for an Oil-Filled Transformer?
Lead time for 100-1000 kVA range distribution transformers will be 16 to 30 weeks, while for larger power transformers (greater than 100 MVA) the lead time will be 18 to 30 months. The bottlenecks for large units are test bay capacity and skilled winders, not steel.
Riferimenti
- Hitachi Energy – Power & Distribution Transformers
- Siemens Energy – Transformer Portfolio and Grid Technology
- SGB-SMIT Group – Oil Filled Distribution Transformers
- U.S. Energy Information Administration – Electricity Infrastructure Data
- Electrical Engineering Portal – Transformer Selection and Loss Evaluation
Conclusione
The shortlist of manufacturers for 2027 must be determined by three questions only, none being based on Brand. The three determining questions are: What Standard(s) does the project conform to? What Rating Band is it in? What documentation does the Buyer require? Once these three questions have been answered, each project will fall into one of the three groups above, which will determine the groups’ prices.
The loss number is the one number to pay attention to, because it will continue to generate dollars through the life of the transformer. A transformer that is 10% less expensive and has 20% more losses will have a higher overall cost than a lower-loss transformer, and it will take approximately six years for the calculations and empirical data to validate this fact.