電力變壓潮流 非晶質技術當家   

 

供電穩定 用電更節能

 

工業的發展史上,電氣化的機械製造作業是相當重要的里程碑之一,電力供應屬於重大建設,自然有政策面來規劃,但工業上相關的電力設備能充分支援,卻是整體工業成熟的關鍵。早些年前,台灣電力吃緊,分區供電、輪流停電、限電都不罕見,這種情況對於一般民生用電而言,僅是生活舒適度的高低,但是對於工業生產者而言,電力即是市場命脈,當然,如果位於電力供應不穩定的地區,或例如在大陸設廠的台商等,發電機也是必須的投資,不過略去電力供應的探討,如何確保電源品質與變換電源使用,才是多數業者真正製造上的焦點。

 

會來電就好?品質更要好!

         隨著台灣民營電力業者加入,供電的情況漸趨穩地,但是供電品質維護及電壓增減設備的需求,仍是工業發展上的普遍需求。為了讓從變電所架設出的電力,可以更方便及穩定的適用在工業設備,電機廠商開發出許多電力相關設備,一般最常見的轉換電壓的變壓器、防止斷電的不斷電系統、以及有穩定電力供應的穩壓器等,經常使用在廠區與設備當中。

 

不斷電系統由於算是一種蓄電系統,受限蓄電量的儲存,僅能應用在少數的特定作業廠區或精密設備中,變壓器、穩壓器則是能直接對於輸入電源進行處理,是工業上真正廣泛應用的電力設備。尤其變壓器的原理到應用發展可謂百年歷史,不僅種類齊全、應用上更加多元,不僅用於電力場所,也用於工業廠區、產品設備,品種、用途廣泛,是現代化電力生活不可或缺的產品。

 

高壓變低壓 電力應用多元化

         變壓器簡單說,即是一種把電壓和電流轉變成其他同頻率的不同電壓電流的電氣設備。由於發機送出的電功率,需要升高電壓才能往遠地 輸送,但這種高壓電不能被一般設施或設備使用,不管是工業或民生用戶,都需把電壓再降成低壓才能使用,這個任務即是利用變壓器完成。變壓器是電力工業中非常重要的組成部分,不論是電力供應工業的發電、輸電、配電上,一般工業或設備需要電能轉換和電能消耗的環節時,都有著至關重要的作用,是工業的主要設備一,在經濟上佔有非常重要的地位。

         作為工業或設備的關鍵裝備之一,變壓器製造業其發展是受電力供應的影響,現代變壓器主要可從應用方式、絕緣方式、冷卻方式分類。從應用上分為兩大類:電力變壓器、特種變壓器。按照絕緣介質,可分為一般的油浸式、合成非燃性油浸式、SF6氣體絕緣式、蒸發冷卻氣體絕緣式以及澆鑄乾式變壓器等;按冷卻方式可分為油浸自冷式、油浸風冷或水冷式、油循環風冷式或水冷式變壓器等;若按照調壓方式,可分為無勵磁調壓式和有載調壓式變壓器。
變壓器種類琳瑯滿目。

 

現代工業最佳幫手

         按用途區分則有升壓、降壓、配電用、廠區用、聯絡變壓器等;變壓器既然為針對電力來源進行改變,實際應用上必須區分為單相、三相變壓器兩種,並按繞組數可分為雙繞組、三繞組、自耦變壓器等。在以大同生產的產品而言,即有電力變壓器 、移動變壓器、爐用變壓器、配電變壓器、乾式變壓器、樹脂型乾式變壓器、亭置式變壓器、非晶質鐵心變壓器、整流變壓器、電抗器、比壓器、比流器及桿上變壓器等。

         其主要的作用,是在廠區或設備中,實現升高電壓、減小電流,提供遠距離、大功率輸電的要求;或是相反的降低電壓,便於近距離供電,降低到安全電壓範圍,例如為保護人身安全,降低到8V、12V等低電壓。另外,還可變換電流、阻抗、相數、相角等;變壓器的多種功能與重要的作用,在電力系統中是僅次於發電系統;沒有電力變壓器,現代工業就無法建立。

 

全電式穩壓、乾式變壓市場好

         目前台灣的變壓器與穩壓器製造市場中,志泰科技與成田電機都能生產高效率的穩壓器產品。穩壓器可以保護機械設備長期在穩定的電源下運轉,降低故障率與節省不必要的維修費用,提高生產的良品率。市場上,有分為電子、全電子、磁飽合、共振、感應型五種;志泰公司經理邱燦榮解釋:「最大的不同點是在於反應時間;亦即電壓異常時,需要多久的時間反應。」成田穩壓器產品方面,全電子、電子、共振型等也都能生產,其中又全電子式銷售最好,張簡永成表示,全電子式反應能力快,價格低,適用於電子及工具機產業,市場需求大。

         變壓器市場中,大同、華城無疑是元老級業者,生產的變壓器產品多元、電力範圍廣泛;而成田也是市場的主要供應者之一,穩壓器廠商則有志泰科技。在主要技術層次上,油浸式是早期的產品主流,目前已使用變壓器種類來看,油浸式雖是蔚為大宗,但是更安全的乾式變壓器,也已成為市場主要的使用產品,不少廠商都能生產H等級的產品。不過較新的變壓器技術,如模鑄變壓器、非晶質變壓器等,則會是未來的市場主流。

 

日本立法 40%得非晶質變壓器

         大同公司變業中心經理楊正義表示,模鑄變壓器具有防爆特性及不燃性,相當安全可靠。非晶質鐵心變壓器特色為超低鐵損、效率高、溫度低、環保省能,是未來的潮流,日本在2年前就立法,規定將國內40%的變壓器產品,改成非晶質型。但成田總經理張簡永成指出, H級乾式變壓器的價格比模鑄式變壓器低了20%,可用在水電、大樓、工具機與產業機械等市場,需求較大;模鑄式變壓器,則因價格偏高,所以仍以高科技產業為主要客層。

         對此,楊正義也認同非晶質變壓器在價格上,仍較其他變壓器來高,非市場上的主流,但長期來看,對於企業而言不僅環保,還能降低成本。華城電機業務處長許逸德也呼應這樣的觀點;他認為,非晶質材料的製作步驟較矽鋼片少外,可減少材料製造時的能源消耗,減少電源開發費用、燃料費,無形中還可降低CO2排放量,讓空氣污染、酸雨與溫室效應降低及減少。

 

矽鋼片價格「上」市場「下」

 

在正常系統使用下,非晶質鐵心變壓器鐵損值,只有傳統高效率鐵心變壓器的1/3~1/4,雖然目前非晶質變壓器的價格較貴,但許逸德表示:「使用非晶質的耗損會非常低,在購買非晶質時價格雖有差異,但往後的效益平均卻是差不多。」配電變壓器上,矽鋼片是重要的原料,近年來矽鋼片、電解銅等原材料價格連年攀升,給變壓器、低壓電器、電線電纜等電工產品生產企業,帶來許多成本壓力,原材料資源短缺、價格暴漲效應,所以當一般型的變壓器裡的矽鋼片一直居高時,在價格上就會與非晶質拉近,許逸德就指出:「非晶質變壓器原本高於一般產品1.5~2倍,現在價格已經逐漸拉近。」

 

綜合台灣市場而言,和不論是穩壓器的生產,或變壓器的未來市場,台灣廠商都已經投入相當資源做準備,不僅矽鋼片鐵心變壓器提高效率,非晶質鐵心變壓器也持續開發產品及市場。在有了好的設備支援後,對其他機具生產廠商來說,才能夠有更好的後盾,讓產品與國際業者一較高下,用更佳的效率和更低故障率贏得客戶青睞,持續為台灣經濟注入新動能。

資料來源: MM機械技術雜誌電子報第251期