工业领域绿色低碳技术应用案例11 一级能效配电变压器生产线全流程.docxVIP

案例11一级能效配电变压器生产线全流程

绿色、低碳、智能化系统改造项目

主要完成单位：平顶山天晟电气有限公司

主要完成人员：武天佑、李利超、茹国利、周晓亚、李静、陈清艳、贾卫宾

当前，一级能效配电变压器的生产过程仍受限于材料、技术与工艺，导致传统生产模式的能耗普遍较高、生产效率有限，难以满足环保需求。为此，电力设备制造行业需要采取创新的措施来降低碳排放。

一、项目背景

电力需求随着工业行业迅速发展而急剧猛增，中共中央、国务院下发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确提出“推进电网体制改革”作为“深化能源体制机制改革”的项重要任务。可见，推动电力设备制造业转型升级已经成为发展大势。其中，主要用于进行电能的变换和分配的一级能效配电变压器电力设备，作为电力系统中的重要设备，在电力系统绿色低碳转型过程中广受关注。在此背景下，通过一级能效配电变压器生产线的“全流程绿色、低碳、智能化系统改造”具有重要意义。

平顶山天晟电气有限公司开展的一级能效配电变压器生产线全流程绿色、低碳、智能化系统改造项目，通过改变用能结构，发展清洁能源，建设分布式光伏电站，同时完善“5G+智能化”一级能效配电变压器生产线，生产制造执行系统MES、物料自动配送系统WMS和产品质量追溯系统等先进智能化系统，有效减少能源在生产过程中的浪费，在提高资源综合利用效率的同时减少工业“三废”排放，推动制造业绿色智能化转变。

图SEQ图\*ARABIC123一级能效变压器现场图

二、创新点及相关技术内容

创新点1：改变用能结构

项目为减少生产过程中的温室气体排放，建设厂房屋顶5.8MWp分布式光伏发电项目，由郏县瑞辉太阳能科技有限公司负责实施运营，该项目筹划于2016年，于2017年5月底该项目分布式电源并网调试验收，当年6月份已实现太阳能电站送电。2022年实现年发电量超100万KWh，节约标煤120吨以上，减排二氧化碳近百吨。

图SEQ图\*ARABIC124屋顶光伏发电项目

创新点2：建设“5G+智能化”一级能效配电变压器生产线

项目建成5G+智能化，引入国内一流软、硬件设备，建设智能产线和智能立库，采用机械臂和AGV、RGV机器人进行日常生产操作，大幅度的提高生产效率和生产精确度。同时，建设生产制造执行系统MES、物料自动配送系统WMS和产品质量追溯系统等先进智能化系统，减少了能源在生产过程中的浪费，提高资源综合利用效率的同时减少了工业“三废”的排放，实现了企业由传统制造业向绿色智能型制造业转变。

图SEQ图\*ARABIC125“5G+智能化”一级能效配电变压器生产线流程

其中，智能化立体仓库由智能仓储系统、堆垛机、分拣平台、仓位传感器等组成，共有3040个可称重500kg的仓位，与ERP系统无缝连接，通过手持PDA终端，可根据生产需求实现备件物料计划性投放。通过智能存放、存取、标准化管理，提高生产效率的同时减少因物料重复搬运而产生的浪费。

有轨制导车辆（RGV），采用绝对位置编码系统实现工位之间的定位，采用光通讯替代不稳定的滑触信号，电动行走自动穿梭小车采用变频调速，以确保工件输送快速，移载平稳可靠。

自动导向车（AGV），采用自主定位导航、视觉导航、双轮差速驱动、360度避障，精准定位，通过智能规划路线，可实现立体仓库、上料区域与车间物料转运无人化作业。

机械臂可满足麻花弯、闭合折弯、U型折弯等高难度需求，折弯精度高、稳定性强，配备智能化CAD/CAM软件系统，实现编程自动化，可模拟折弯过程，实现原料至最终成品的无人化、自动化生产，标准化程度更高，效率更高。

喷涂线采用新型环保技术，实现柜体箱体表面清洗、烘干、喷塑、固化的无人自动一体化操作，车间内循环，但可以实现零粉尘、环保无污染。

三、经验总结与推广价值

一级能效配电变压器生产线全流程绿色、低碳、智能化系统改造项目通过分布式光伏建设、节能化照明系统、热能回收利用系统、智能工厂建设实现一级能效配电变压器生产线改造，将非晶合金立体卷变压器作为主要产品，产品性能同比相同容量的硅钢变压器，能够更直接发挥出降低发电损耗、提高供电量、节能减排等重要作用。

项目具有良好的经济效益。根据平顶山天晟电气有限公司的测算结果，通过实施绿色、智能化改造，产能水平增加150%，年产可达15000台，新增年销售收入5亿元，实现净利润超2000万元，生产效率提高40%左右、运营成本降低8%、产品不良品率降低90%、成本控制能力显著增强。

此外，项目的环境、社会效益同样显著。借助计算机建模仿真和信息通信技术优化产品的设计和制造过程，减少了原材料的浪费、提高了电气设备的成品率、极大地减少了工业“三废”的排放，实现循环再用。同时，一级能效配电变压器生产线改造后，采用