Отрассль маслонаполненных трансформаторов развивается значительно быстрее, чем в прошлом, отчасти благодаря технологиям, но в основном потому, что производители уделяют больше ресурсов разработке и производству своей продукции.
Быстрый ответ: Ниже приведены десять производителей или компаний, предлагающих маслонаполненные трансформаторы, сгруппированных в 3 основные категории. Первая группа состоит из европейских и японских производителей, которые выпускают крупные трансформаторы для коммунальных служб и обслуживают энергосеть Северной Америки; вторая группа — североамериканские и индийские производители, лидирующие в области распределительных трансформаторов; третья группа — китайские компании, производящие подавляющее большинство объема по самой низкой общей стоимости с учетом цены доставки. Вот несколько примеров стоимости этих продуктов: $12,000-$25,000 для распределительных блоков 500 кВА; $18,000-$35,000 для блоков 1000 кВА; $250,000-$600,000 для силовых трансформаторов 10 МВА; сроки поставки 6-12 месяцев для трансформаторов высокой мощности.
В разделах ниже представлен обзор того, как был составлен этот список, описание различий между маслонаполненными и сухими трансформаторами, региональный профиль каждой компании из списка, диапазон цен по номиналам трансформаторов, детали, касающиеся производственной и эксплуатационной эффективности, а также руководство по применению и ценообразованию трансформаторов. В конце документа также приведен обзор позиции SUBIAN среди этих профилей производителей.
Что было учтено при создании этого списка
Четыре критерия, использованные для создания этого списка, соответствуют тем, что применяются при составлении любого шорт-листа поставщиков. Компания должна производить (а не просто перепродавать) приобретаемые трансформаторы, обслуживать отрасли за пределами своей страны (большинство покупателей приобретают за рубежом), предоставлять достаточную информацию в техническом паспорте для спецификации (что исключает компании, предоставляющие цены только по запросу), а также иметь достаточные производственные мощности для изготовления трансформаторов указанных номиналов в рамках обычного проекта (что исключает компании, производящие только трансформаторы повышения напряжения генераторов).
Порядок в этом списке намеренно не ранжирован по выручке. Ранжирование по выручке поставило бы производителей крупномасштабных трансформаторов выше, а производителей распределительных трансформаторов — ниже; однако компания, выпускающая крупномасштабные трансформаторы, может не иметь возможности производить то, что требуется большинству покупателей проектов (распределительные трансформаторы). Поэтому производители сгруппированы по области специализации, а порядок внутри каждой группы основан на их производственной мощности.
Единственная категория, отсутствующая в этом списке, — это торговые компании, которые продают (брокерируют) трансформаторы между типовыми конструкциями. Торговые компании предоставляют действительный способ получения более выгодных цен на трансформаторы, но предлагают мало или совсем не предлагают вариантов сертификации типовых испытаний, и поэтому их включение в качестве производителя снизило бы ценность всего списка.
Разница между масляными трансформаторами и другими типами трансформаторов
Масляный трансформатор помещает сердечник и обмотки трансформатора в бак с минеральным маслом. Масло, помимо охлаждения трансформатора, также повышает диэлектрическую прочность изоляции обмоток трансформатора, поскольку воздух в зазоре между сердечником и обмотками заменяется маслом. Масляный трансформатор значительно меньше эквивалентного сухого трансформатора, поэтому он дешевле эквивалентного сухого трансформатора и может быть изготовлен для работы при гораздо большей номинальной мощности, чем сухой, при уровнях, где сухой тип становится экономически нецелесообразным.
Помимо размера и веса масляного трансформатора, стоимость, связанная с установкой, также является важным фактором в общей стоимости владения; поэтому масляные установки обычно используются на открытых площадках, тогда как сухие установки чаще всего применяются в помещениях. Однако, поскольку нормы, регулирующие установку масляных трансформаторов, как правило, ограничивают размещение установки в здании номиналом менее 600 В и обычно требуют огнестойкого корпуса, становится понятно, почему масляные трансформаторы с настенным и опорным монтажом доминируют в распределительной сети.
Три основных конструктивных элемента отличают высококачественный масляный трансформатор от низкокачественного. Метод намотки, поскольку фольговые и послойные обмотки имеют совершенно разные характеристики отказа при коротком замыкании. Качество сердечника; стыки с наложением и электротехническая сталь низких потерь являются основными факторами, определяющими потери холостого хода. Качество бака; герметичный бак с азотной подушкой более эффективен во влажной среде, чем бак с расширителем и осушителем, который в конечном итоге выходит из строя из-за отсутствия обслуживания.
Тенденция в конструкции явно направлена на герметичные баки и эстеры, поскольку оба этих элемента позволяют значительно изменить как пожарные характеристики трансформатора, так и требования к техническому обслуживанию трансформатора в течение его срока службы. Практическое применение тенденций развития масляных трансформаторов представлено в конце этого документа.
Компании, их основной ассортимент и за что они известны, их ценовая позиция
Десять компаний суммированы в таблице ниже, и каждая группа дополнительно объясняется в следующих разделах.
| Компания | Основание | Основной ассортимент | За что известна | Ценовая позиция |
|---|---|---|---|---|
| Hitachi Energy | Швейцария и Япония | 1 000 МВА распределение | Лидер в области ВЧП и крупных силовых трансформаторов, признанный коммунальными предприятиями | Наивысшая |
| Siemens Energy | Германия | 800 МВА распределение | Лидер в проектах сетей и соответствует техническим условиям ЕС для коммунальных служб | Высокий |
| GE Vernova | США | 500 MVA Распределение | Лидер в предоставлении услуг для коммунального парка Северной Америки | Высокий |
| SGB-SMIT | Германия | От 50kVA до 250MVA | Распределение и средняя мощность с европейскими классами эффективности | Высокий до среднего |
| Prolec GE | Мексика и США | Распределение и средняя мощность | Лидер на рынке распределения США и соответствие требованиям DOE по эффективности | Средний |
| ERMCO | США | От 5kVA до 10,000kVA распределение | Коммунальные распределительные устройства и быстрая доставка по США | Средний |
| Hyundai Electric | Корея | 800 МВА распределение | Крупная мощность и оффшорные проекты с базой корейских коммунальных служб | Средний до высокого |
| CG Power | Индия | 400 MVA Распределение | Массовое распределение и крупные проекты в Индии и Африке | Средний до низкого |
| ТБЭА | Китай | 1 000 МВА распределение | Крупные EPC и экспортное финансирование | Низкий |
| China XD Group | Китай | 800 МВА распределение | Экспорт коммунальных служб и соответствие как китайским стандартам, так и IEC. | Низкий |
Цены в последнем столбце являются относительной мерой, а не абсолютной, так как разница в цене между двумя компаниями в одной категории для одной и той же спецификации может достигать 30%. Одна компания может включать документацию по типовым испытаниям и заводские приемочные испытания, в то время как другая указывает цену только на бак и обмотки.
Европейцы: масштабные сетевые проекты и технические условия коммунальных служб
Hitachi Energy и Siemens Energy — это две ведущие компании, которые участвуют практически во всех крупных тендерах коммунальных предприятий, однако их уровень поддержки касается не только железа и меди, из которых состоит трансформатор, но и общего уровня обслуживания. В дополнение к подтверждению типовых испытаний, данным о стойкости к токам короткого замыкания и акустическим гарантиям, организация обслуживания на двадцать лет помогает поддерживать продукт благодаря его надежности. Коммунальное предприятие, приобретающее автотрансформатор мощностью 200 МВА, фактически покупает актив коммунальной сети; поэтому дополнительная стоимость точно отражает эту добавленную ценность.
SGB-SMIT — следующий по величине поставщик, который предлагает продукцию, более соответствующую типичным требованиям промышленного рынка. Его минимальный диапазон начинается с 50 кВА и охватывает средний уровень мощности (например, уровень распределения) и соответствует европейским уровням эффективности, определенным Регламентом Ecodesign 548/2014. У них также есть производственные мощности в нескольких странах, что позволяет сократить сроки поставки в Европу по сравнению с другими поставщиками.
Европейская группа обеспечивает стабильность через свою документацию; для каждого произведенного трансформатора имеется отчет о рутинных испытаниях, соответствующий IEC 60076-1, и документация по испытаниям, подтверждающая соответствие продукта типичным европейским стандартам испытаний. Кроме того, может быть проведено измерение потерь третьей стороной. Эти документы требуются кредитором/страховщиком и представляют область, в которой поставщик с низкой стоимостью испытывает трудности с выполнением требований.
Позиция Америки и Индии
Рынки Северной Америки и Индии различаются по спецификациям. В Северной Америке трансформаторы изготавливаются в соответствии с IEEE C57.12.00 и американскими стандартами продукции, а также требованиями по эффективности DOE согласно 10 CFR 431. Физические конструктивные особенности (например, вводы, монтажные схемы) американских трансформаторов не взаимозаменяемы с европейскими. В Северной Америке Prolec GE и ERMCO являются двумя наиболее признанными брендами распределительных трансформаторов; GE Vernova (дочерняя компания General Electric Co) представляет высший рейтинг в категориях большой мощности. Покупатели за пределами Северной Америки обычно считают нецелесообразным приобретать блок мощностью 1 000 кВА с завода в США. Обычно устройства, соответствующие американским спецификациям, не соответствуют стандартам IEC, поэтому разница в стоимости значительна. Однако для проектов, базирующихся в США, покупка с американского завода обычно оправдана, даже если это влечет за собой премию, не связанную с стоимостью продукта, поскольку сроки поставки и сервисное обслуживание, предоставляемые американскими производителями, являются частью приобретаемого сервиса.
CG Power (Индия) находится в совершенно иной позиции благодаря своему объему и структуре затрат, что позволяет ей быть конкурентоспособной по распределительным мощностям по всей Азии и Африке. Кроме того, имеющиеся рекомендации (энергокомпании) дают тендерному комитету уверенность при выборе этой компании. Для проектов в Персидском заливе и Юго-Восточной Азии, от 500 до 2 500 кВА, CG часто является оптимальным вариантом с точки зрения стоимости при оценке (1) европейской премиальной продукции или (2) китайского бюджетного варианта.
Что делает TBEA и China XD Group уникальными?
TBEA и China XD Group занимают значительную долю на мировом рынке трансформаторов, но их стратегия выхода на рынок существенно отличается от европейских производителей, поскольку они продают конечным пользователям, приобретающим их продукцию через EPC (инжиниринг, закупки и строительство) модель. Обычно многие трансформаторы TBEA и China XD Group экспортируются на основе обеспеченного финансирования покупателю в пункте назначения и изготавливаются в соответствии с соответствующим стандартом (IEC или GB), указанным покупателем.
В заключение, восприятие качества изменилось. Трансформатор распределительный на 1000 кВА с типовыми испытаниями по IEC 60076, произведенный в Китае, вполне приемлем, и недостатки по сравнению с европейским трансформатором на 1000 кВА (при той же мощности) значительно меньше, чем указывает разница в цене. Разница заключается в качестве документации и соответствии образца отгрузки серийному производству.
Что отличает мелких производителей от вышеупомянутых двух крупных производителей? Если компания рассматривает китайское предложение, ей необходимо уточнить следующие три момента: соответствует ли трансформатор спецификациям IEC или GB? Гарантируются ли потери или они типичные? Проводились ли типовые испытания на этой конкретной серии трансформаторов или только на одном из них? Ответы на эти три вопроса позволят отличить экспортеров, которые могут помочь в проекте, от тех, кто может помочь только с заказом.
Какова стоимость единицы по мощности?
Следующие цены являются лишь ориентировочными диапазонами (EXW) для стандартных маслонаполненных распределительных и силовых трансформаторов и могут колебаться в зависимости от цен на медь и электротехническую сталь, которые являются нестабильными. Их следует использовать как проверку разумности предложения, а не как бюджет.
| Рейтинг | Типичное применение | Тип/Ориентировочная цена | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| 25 до 50 кВА | Крепление на опоре, однофазный | $3,000 – $7,000 | Сельское распределение и небольшие кластеры |
| 100 до 250 кВА | Крепление на опоре или на площадке | $6,000 – $14,000 | Жилые районы и малый коммерческий сектор |
| 500 кВА | Крепление на площадке, трехфазный | $12,000 – $25,000 | Коммерческие здания и легкая промышленность |
| 1,000 кВА | Крепление на площадке или станционное исполнение | $18,000 – $35,000 | Промышленные предприятия и кампусы |
| 2,500 кВА | Станционное исполнение, ONAN или ONAF | $40,000 – $80,000 | Технологические предприятия и подстанции |
| 10 МВА | Силовой трансформатор, 33 – 132 кВ | $250,000 – $600,000 | Понижающая подстанция |
| 50 МВА и выше | Силовой трансформатор, 132 – 400 кВ | $1,2 миллиона – $4 миллиона | Повышающая подстанция и генерация |
Две вещи влияют на цену больше, чем номинальная мощность
Импеданс и диапазон отводов: устройство с более широким диапазоном отводов под нагрузкой и более высоким импедансом имеет другую конструкцию, а не большие размеры, поэтому его цена выше, независимо от фактического номинала в кВА. Гарантии по потерям увеличивают производственные затраты, поскольку для создания конструкций с низкими потерями требуется больше сердечника из стали и меди, поэтому тендер с указанием пределов потерь может повлиять на рейтинг поставщиков, которые на него откликаются.
Сроки поставки в 2027 году
Дистрибьюторы, столкнувшиеся с дефицитом, начавшимся в 2021 году, наблюдают его ослабление с разной скоростью. Распределительные устройства с номиналом от 100 до 1000 кВА в настоящее время предлагаются с сроками поставки от 16 до 30 недель от нескольких производителей, что приближается к “нормальному” уровню доступности. Сроки поставки крупных силовых трансформаторов свыше 100 МВА продолжают составлять от 18 до 30 месяцев, что во многом связано с переносом узкого места поставок с производственной площадки на квалифицированные человеческие ресурсы и испытательную лабораторию на многих предприятиях мировой электроэнергетической отрасли.
Два основных структурных фактора удерживают сроки поставки крупных силовых трансформаторов очень длинными, и ни один из них не ожидается быстро изменить. Первый — это то, что ориентированная на зерно электротехническая сталь, основной материал сердечника для крупных силовых трансформаторов, производится всего несколькими сталелитейными компаниями по всему миру. Следовательно, любой краткосрочный всплеск мирового спроса не может быть решен простым увеличением производственных мощностей производителей.
Во-вторых, испытание трансформатора может занимать до нескольких дней. В результате время, затрачиваемое на испытание каждого трансформатора, ограничивает количество трансформаторов, которые производитель может изготовить, независимо от того, сколько дополнительных сотрудников он может нанять для сборки трансформаторов.
В результате, для каждого проекта электроснабжения крайне важно определить срок поставки трансформатора в начале проекта, а не в конце. Подстанция, построенная за 12 месяцев и требующая примерно девять месяцев на заказ трансформатора, сможет быть введена в эксплуатацию через 15 месяцев после размещения заказа, независимо от количества рабочих на строительной площадке.
В заключение, несмотря на то, что срок поставки крупных силовых трансформаторов остаётся крайне сложной рыночной проблемой, графики производства и поставки тесно связаны со спросом на трансформаторы.
Включение ссылок на стандарты и эффективность в технические спецификации
Четыре основных ссылки, которые необходимо использовать в технических спецификациях маслонаполненных трансформаторов, являются обязательными. Требование следовать стандартным критериям проектирования маслонаполненных трансформаторов, установленным международными организациями по электротехнике (например, IEC 60076 в большинстве частей мира; IEEE C57.12.00 и продуктоспецифический C57.12.xx в Северной Америке). Требование использовать стандарты по эффективности, как указано в Директиве по экодизайну 548/2014 для Европы и 10 CFR 431 для Соединённых Штатов, а также эквивалентные правила, установленные национальными организациями по стандартизации для других стран. При оценке потерь необходимо учитывать как потери при нагрузке, так и потери без нагрузки, если вы хотите сравнить два устройства, одно из которых менее дорогое, а другое более эффективное. При проведении такого анализа необходимо учитывать рутинные испытания каждого устройства, типовые испытания семейства устройств и заводские приёмочные испытания в зависимости от характера проекта.
Большая часть энергосбережения, связанного с эффективностью, может быть реализована в первые 20 лет эксплуатации устройства. Примером может служить трансформатор мощностью 1 000 kVA, работающий при коэффициенте нагрузки 60 % с потерями без нагрузки 1,5 кВт и потерями при нагрузке 11 кВт. Этот силовой трансформатор будет потреблять примерно 48 000 кВт·ч потерь ежегодно. Если вам удастся снизить эти потери на 20 %, или на 9 600 кВт·ч, это обеспечит вам дополнительную отдачу от инвестиций в размере 10 % в течение четырёх-шести лет при использовании промышленных тарифов.
Разница между силовым трансформатором и распределительным трансформатором важна, так как они предназначены для разных нагрузок. Нагрузки распределительного трансформатора варьируются в зависимости от времени суток, тогда как силовой трансформатор имеет постоянную нагрузку, перемещающуюся между двумя точками с постоянными характеристиками. Поэтому оценки нагрузки и диапазоны импеданса значительно различаются между этими двумя типами трансформаторов.
Выбор по применению, напряжению и бюджету
Выбор трансформатора должен основываться на конкретном применении, напряжении и бюджете.
В таблице ниже представлен наиболее практичный подход через десять вариантов. Каждая строка описывает типичный сценарий покупки, поэтому перечисляется группа, а не отдельная компания. Компания может занимать сильные позиции в одном размере, но не быть таковой в другом. Это указывает, где можно найти трансформаторную продукцию и каковы критерии выбора, и охватывает следующие категории:
| Ситуация | Где купить | Почему |
|---|---|---|
| Распределительные трансформаторы для коммунальных служб США (от 25 до 500 кВА) | Prolec GE, ERMCO и GE Vernova | Продукция, соответствующая требованиям IEEE и DOE для обслуживания в США, и более короткие сроки поставки по сравнению с другими производителями за счет локального расположения |
| Европейские промышленные трансформаторы (от 630 до 2 500 кВА) | SGB-SMIT и Siemens Energy | Продукция, соответствующая европейским нормам Ecodesign по уровню потерь, документация, соответствующая стандартам IEC, и гарантийная поддержка |
| EPC Персидского залива и Юго-Восточной Азии (от 1 до 10 МВА) | China XD и TBEA | Низкие цены, соответствие производственным спецификациям IEC и устоявшиеся места для экспортных отгрузок |
| Трансформаторы повышения напряжения для передачи и генерации | Hitachi Energy, Siemens Energy и Hyundai Electric | Типоутвержденные трансформаторы большой мощности, а значит, необходимое одобрение коммунальных служб |
| Электрификация сельских районов, малые трансформаторы | CG Power, а также китайские и региональные производители | Надежный поставщик малых однофазных и опорных трансформаторов для электрификации сельских районов, ориентированный на цену и большие объемы |
| Замены | Сначала оригинальный производитель, затем другой производитель | Продукт, соответствующий физическим размерам и требованиям по импедансу входной шины |
| Ограничения бюджета, приемлемость по IEC | SUBian или другие, сопоставимые с китайскими производителями | Аналогичный стандарт и общее качество, с разными накладными расходами и сроками поставки |
Трансформатор с той же номинальной мощностью, но с другим импедансом не подходит в качестве замены; требуется переработка всей схемы реле/защиты.
Куда идет SUBian
Мы производим масляные распределительные трансформаторы между от 30 кВА до 5 МВА, которые соответствуют номиналам, указанным в большинстве коммерческих и промышленных проектов. Сердечники и обмотки изготавливаются на нашем предприятии, а не закупаются у сторонних поставщиков. Масляные распределительные трансформаторы на 20 кВ являются лидерами продаж, также доступны изделия с первичными подключениями 11, 22 и 33 кВ в конфигурациях охлаждения ONAN и ONAF.
Хотя мы предоставляем полную документацию и информацию по всей отгружаемой продукции, отличие между заводом и торговой компанией очевидно в предоставлении документов, связанных с нашей продукцией. Каждый трансформатор отгружается с протоколом рутинных испытаний в соответствии с IEC 60076-1, измерениями потерь, сертификатами на масло и фотографией шильдика. Мы предоставляем отчеты по типовым испытаниям для распространенных семейств трансформаторов и информируем клиентов, что любое присутствие третьей стороны при типовых испытаниях трансформатора будет включено в цену предложения до получения любого заказа на трансформаторы.
Мы не предлагаем трансформаторы для сетей крупного масштаба. Например, Hitachi Energy или Siemens Energy будут предлагать 200 МВА автотрансформатор, используемый коммунальной компанией. Если проект требует соответствующего распределительного трансформатора 500 кВА – 5 МВА для соблюдения сроков проекта, это тот диапазон продукции, который может удовлетворить эти требования.
Часто задаваемые вопросы
Кто является крупнейшим производителем трансформаторов в Соединённых Штатах?
GE Vernova — крупнейший производитель трансформаторов в Америке по общему доходу во всех классах. GE Vernova занимает наибольшую долю общего дохода в Соединённых Штатах среди всех типов производителей трансформаторов. В рейтингах распределения для большинства закупок коммунальными инвесторами Prolec GE и ERMCO являются крупнейшими участниками рынка коммунальных услуг США, за ними следуют Eaton и несколько региональных заводов, поставляющих продукцию для остальных участников этого рынка. Выбор будет варьироваться в зависимости от определения смысла вопроса (например, для трансформаторов или в терминах распределения).
Кто производит трансформаторы в США?
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.
Ссылки
- 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
Заключение
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.