非晶合金干變在軌道交通領域的實際運用

軌道交通電能耗現狀

2021年，全國城軌交通總電能耗213.1億千瓦時，同比增長23.6%。其中，牽引能耗106.2億千瓦時，同比增長26.4%。牽引能耗占總電能耗的49.8%。隨著新投運線路的不斷增加，總體能耗指標不斷增長，未來總電能耗和牽引能耗將不斷刷新歷史最高值。促進城市軌道交通行業綠色低碳高質量發展，重點需降低軌道交通系統運行能耗。

*注：以上數據來自中國城市軌道交通協會公布的《城市軌道交通2021年度統計和分析報告》。

地鐵列車運行時需使用較大功率的電能作為動力啟動車輛牽引，完成順利地行駛。而在夜晚和凌晨時間段內地鐵系統供電設備呈現低谷負荷，因此在地鐵供電系統中供電設備長期處于超負荷和低負荷循環的狀態。目前國內地鐵普遍采用SCB10系列干變給車站內機電設備供電，其空載損耗約占其最大供電負荷的0.4%（*注：數據來自余龍、李漢卿《地鐵系統應用非晶合金干式變壓器可行性分析》）。按2021年全國城軌交通總電能耗213.1億千瓦時來算，相當于一年消耗約8524萬度電。按主流電動汽車每100公里需要消耗16度電換算，可以供一輛電動汽車行走約5.3億公里。變壓器是供電系統重要設備，提高變壓器能效對地鐵節能降碳具有重要意義。

海鴻電氣、廣州地鐵集團、廣州地鐵設計院在發展中貫徹節能降碳工作要求，聯合研發地鐵領域使用的超節能變壓器——敞開式非晶合金立體卷鐵心干式變壓器、敞開式非晶合金立體卷鐵心牽引整流干式變壓器。

非晶合金立體卷鐵心干式變壓器

非晶合金立體卷鐵心干式變壓器作為一種高效節能產品，對比傳統硅鋼變壓器空載損耗下降60%以上、空載電流下降20%以上。創新性地為地鐵供電系統提供了超節能變壓器設備。

SGBH17-RL-1250/33敞開式非晶合金立體卷鐵心干式變壓器

海鴻電氣2019年成功研制SGBH17-RL-1250/33敞開式非晶合金立體卷鐵心干式變壓器。該產品通過國家智能電網輸配電設備質量監督檢驗中心的各項例行、型式及特殊試驗，鐵心各項性能指標均滿足軌道交通安全、節能、環保等要求。其節能性能相對于GB/T 35553-2017 城市軌道交通機電設備節能要求，對比情況如下：

產品空載損耗平均下降約66%，負載損耗平均下降約8%，空載電流低至0.12%，節能效果非常顯著。      

ZQSGBH-RL-3300/33敞開式非晶合金立體卷鐵心牽引整流干式變壓器

2020年成功研制ZQSGBH-RL-3300/33敞開式非晶合金立體卷鐵心牽引整流干式變壓器。其節能性能相對于GB/T 35553-2017 城市軌道交通機電設備節能要求，對比情況如下：

產品空載損耗平均下降約67%，負載損耗平均下降約17%；空載電流低至0.13%，節能效果顯著提高。產品采用立體卷鐵心結構，過載能力強、抗短路能力強，運行穩定性得到更高的保障，有利于城市軌道交通的綠色發展，保障城市軌道交通的安全運行。

經濟及社會效益：

截止2021年，廣州地鐵在運行的牽引整流變壓器共有378臺，按3300kVA容量、50%負載率計算，將所有在運行的牽引整流變壓器全部更換為ZQSGBH-RL-3300/33敞開式非晶合金立體卷鐵心牽引整流干式變壓器，一年可以節省電量2549萬度電,折合節能電費超1861萬元。相當于節約標準煤約7789噸/年，即減少污染排放約1.92萬噸CO2，相當于約175萬棵樹一年吸收二氧化碳的量。

*注：根據國家林業局研究，一棵樹每年可以吸收并儲存4-18千克二氧化碳，取中間值11千克計算。

改革開放40多年來，軌道交通迅速發展，中國的建設水平可以跟世界鐵道技術前沿的日本相媲美。在“雙碳”背景下，我們實現“十四五”規劃提出的加快建設交通強國，需科技賦能，以節能降耗為重點，逐步推進綠色發展。海鴻電氣充分發揮城市軌道交通非晶合金立體卷鐵心干式變壓器研制經驗，受邀參編《城市軌道交通干式非晶合金鐵心變壓器技術標準》，為城市軌道交通高質量發展貢獻海鴻經驗，為國家地鐵建設的“碳”路新征程貢獻海鴻力量。未來海鴻電氣將攜手更多軌道交通行業伙伴，不斷促進軌道交通行業的持續健康綠色發展。