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变压器行业工艺现状及发展趋势
 
慧聪网   2005年12月23日15时18分   信息来源:中国机电产业信息网    

1 概述

   产品工艺是产品制造的程序和过程,更是贯穿整个制造过程中一项不可缺少的基本技术。先进的工艺是实现设计目标,保证产品质量提高运行可靠性,节约能源,降低消耗的根本保证,同时也是改善和加强企业内部管理的技术依据。变压器在输变电系统中,具有十分重要的地位。人们对其安全可靠地运行要求尤为突出,变压器运行的可靠性除结构设计合理外在很大程度上取决于制造工艺水平。变压器制造工艺除具有一般产品工艺的共性之外还有其特殊性,归纳起来有以下几点:

    首先,变压器产品规格品种多,电压、容量变化范围大,电压从几千伏到几百千伏(目前国我最高电压等级为1000kV),容量从几千伏安到几十万千伏安,再加上作用不同,应用场所不同的特殊变压器其品种更繁多。变压器不单用于交流输电系统还可用于直流输电系统,据不完全统计变压器类产品约有2000多个品种。

   其次,生产自动化水平不高。除部分小型产品可以小批量机械化生产外,多数单台重复生产。并且变压器制造主要还是依赖于手工操作,这是劳动生产率不高和产品质量不稳定的重要因素。

    再次,变压器制造所涉及的专业领域和学科繁多,所用导电、导磁与绝缘材料性能差异大,不易驾驭。

    最后,变压器产品一但出现事故其危害波及面甚广,小则一个工厂一个小区,大则一个省甚至几个省都受其危害,经济损失巨大,所以责任重大。

    总之变压器制造工艺内容丰富,涉及面广,繁杂锁碎很难加以准确概括。下面仅就本人的初浅认识发表个人意见仅供各位参考。

2 行业现状

    随着我国国民经济的发展迅速对电力的需求也日趋上升,作为输变电系统中的主要设备--变压器也得到了长足的发展。为适应和满足市场需求,许多制造厂家为不断地改进产品结构,提高产品性能从国外引进先进的生产技术和装备,在新工艺新材料的探索方面做了不懈的努力。目前变压器主要向两个方面发展。

    一是向特大型超高压方面发展,电压等级为220kV,330kV,500kV将来向750,1000千伏发展。西北地区已决定采用750千伏。单台容量越做越大,目前全国最大的变压器单台容量为沈变厂制造的三相72万kVA/500kV变压器,三峡工程所用主变单台容量为三相84万kVA/500kV。这些变压器一般都用在大型电站或电力的输送上。所以运行可靠性至关重要,因此制造厂为改善电、磁、热、力的性能和分布的合理性采取了很多措施。

    铁心制造所涉及的工艺及工装要使变压器的空载损耗附加工艺系数尽可能降低,目前采用的硅钢片都是冷轧晶格取向的优质硅钢片,片型也越来越薄,0.35mm的已淘汰,一般用0.3mm乃至0.27mm、0.23mm厚的硅钢片。为了使磁通的流动更合理和减少损耗逐渐采用了多级阶梯接缝这就需要与之相配套的步进式横剪线。

    叠片时为减少不必要的工时和损耗,有些厂家已经采用不叠上轭工艺,这就需要定位准确的不叠上轭叠装台。

    铁心绑扎一般都是人工用无纬玻璃粘带绑扎,这样绑扎的力量不够、也不均匀,目前个别厂家用铁心绑扎效果良好,应逐渐推广。

    线圈制造所涉及的工艺与工装要保证较低负载损耗,较高承受短路机械力的能力和较好的散热性能,电磁线目前很少用电解铜杆拉拨,基本上都用电阻率低,表面质量较好的无氧铜杆了,但还有些小厂仍然采用电解铜,对于大型产品为提高机械强度可采用半硬线。为降低负载损耗采用换位导线时,也有采用自粘性换位导线的厂家这对抗短路能力很有好处。

    在绕线圈时为保证线圈的绕紧,线圈幅向尺寸尽可能做到零公差,尤其是换流变压器的阻抗误差要求非常严,这就要选用立式绕线机或者带有拉紧,幅向和轴向压紧装置的卧式绕线机,线圈干燥时尽可能采用带压干燥或恒压干燥,这样,线圈承受短路机械力的能力大大提高。

    绝缘件加工,有不少厂家对绝缘件加工不重视绝缘车间环境不好,这样,很难保证线圈的绝缘强度。甚至有的小企业绝缘件加工和金属件加工共用同一台设备。应该做到恒温,恒湿。绝缘纸板最好采用高密度纸板不然也要进行密化处理,大部分厂家能做到这点。这样,就可确保绝缘、散热与耐受机械力的性能。撑条垫块必须做到去毛,倒角处理。有条件应该添置绝缘加工中心设备。

    引线,在变压器发生的质量事故中由引线问题引起的绝缘与机械事故比较多,所以对引线加工要格外小心注意。引线的焊接目前普遍采用火焰钎焊,或铜焊机的电阻钎焊,大型企业部分采用冷压焊,目前国外大部分都采用冷压焊或高频钎焊,现在高频钎焊在国内尚属空白。引线长度一定要适中即不要绷的很紧引起振动受力,又不要过长以免振动,短路放电。

    器身,对于大型企业来说尤其是生产220kV以上产品为确保运行可靠基本上都采用目前最先进的煤油汽相干燥工艺,部分110 kV生产厂家也在用汽相干燥工艺,但尚有相当一部分110 kV生产厂家用变压法或热风循环工艺。过去人们普遍认为110产品用汽相干燥等于大马拉小车得不偿失,所以一般选用变压法或热风循环法,现在就不同了,110在电气性能上也要求测局放量,用户要求则更为苛刻,要求100~300pC左右,影响局放量的因素很多但器身的清洁程度是非常重要的环节,只有用煤油汽相干燥才能够在干燥过程中将器身彻底地冲洗干净,并且干燥效果非常好还能缩短干燥周期,沈变所搞的全自动汽相干燥设备是目前国内能保证性能的最先进的一流设备。

 
 
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