吳　松

中國電能成套設(shè)備有限公司，北京　100080

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核電廠大型主變壓器監(jiān)造要點(diǎn)概述

吳松*

中國電能成套設(shè)備有限公司，北京100080

主變壓器是核電站的最主要電力設(shè)備之一，主變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)核電站的安全發(fā)電提供了可靠的保證。實(shí)施核電廠主變?cè)O(shè)備監(jiān)造，對(duì)于提高主變產(chǎn)品的質(zhì)量水平和加強(qiáng)管理控制，促進(jìn)供應(yīng)商嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)協(xié)議和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為用戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的產(chǎn)品，是一項(xiàng)重要的、不可或缺的工作。本文簡(jiǎn)述了核電站大型主變壓器駐廠監(jiān)造的主要環(huán)節(jié)、監(jiān)造要點(diǎn)，并結(jié)合本人負(fù)責(zé)的具體監(jiān)造工作，給出了核電廠主變監(jiān)造過程中出現(xiàn)的典型案例。

核電廠；主變壓器；監(jiān)造；要點(diǎn)

核電廠主變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理，以相同的頻率在兩個(gè)或兩個(gè)以上繞組之間變換電壓和電流而傳輸電能到電網(wǎng)的一種靜止電器。主變壓器是核電站常規(guī)島輔機(jī)主要設(shè)備之一，對(duì)保證核電站安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

在我國，自20世紀(jì)70年代開始籌建核電站以來，核電事業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，核電在提升我國綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和工業(yè)技術(shù)水平，改善我國能源結(jié)構(gòu)中正發(fā)揮著越來越重要的作用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，主要的核電主變壓器制造廠商已經(jīng)積累了一定的核電設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)，但也應(yīng)該看到，制造核電廠主變的原材料和部套件由國內(nèi)外多個(gè)供應(yīng)商供貨，涉及商務(wù)、供貨范圍、技術(shù)責(zé)任、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)協(xié)調(diào)等諸多問題，操作和協(xié)調(diào)難度較大，制造企業(yè)的總體管理和技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距。近些年來，也曾經(jīng)發(fā)生過因?yàn)楹穗娬局髯儔浩鞴收弦鸬囊恍┦鹿?，威脅到了核電站的核安全，同時(shí)造成了不良的社會(huì)影響。為此，實(shí)施核電廠主變?cè)O(shè)備監(jiān)造工作，建立完整的設(shè)備監(jiān)造體系，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的全過程的制造質(zhì)量與進(jìn)度的監(jiān)督，也就成為一項(xiàng)重要的、不可或缺的手段和措施。

一、核電廠主變監(jiān)造目的、依據(jù)和方式

(一)監(jiān)造的目的

為協(xié)助和促進(jìn)核電廠主變制造廠家保證設(shè)備制造質(zhì)量，嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，消除常見性、多發(fā)性、重復(fù)性質(zhì)量問題，防止不合格品出廠，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全過程管理。具體到主變壓器來說，就是通過駐廠監(jiān)造，把產(chǎn)品設(shè)備隱患消滅在萌芽中，絕不帶出廠。

(二)監(jiān)造依據(jù)

1.設(shè)備采購合同：項(xiàng)目單位與制造單位簽訂的設(shè)備供貨合同(含技術(shù)協(xié)議等附件)。

2.標(biāo)準(zhǔn)：與該設(shè)備相關(guān)的國際、國家、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、核電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及制造單位企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.技術(shù)文件：監(jiān)造大綱、監(jiān)造實(shí)施細(xì)則和該設(shè)備的技術(shù)文件。

4.法律：國家和行業(yè)的有關(guān)設(shè)備監(jiān)造的法律、法規(guī)、規(guī)定。

(三)監(jiān)造方式

就核電廠主變壓器的重要程度來說，監(jiān)造工程師在制造廠應(yīng)采用全程駐廠監(jiān)造的方式。具體的監(jiān)造方式有三種：1)文件見證，2)現(xiàn)場(chǎng)見證，3)停止見證，相對(duì)應(yīng)三種見證點(diǎn)見下表1。其中文件資料見證、現(xiàn)場(chǎng)見證是監(jiān)造工程師常規(guī)必做的工作，停工待檢見證一般則是與業(yè)主共同進(jìn)行見證，必要時(shí)共同填寫見證情況并與制造單位簽訂產(chǎn)品驗(yàn)收紀(jì)要文件。

表1　主變駐廠監(jiān)造見證方式及見證點(diǎn)分類表[1]

二、具體監(jiān)造流程及要點(diǎn)

(一)監(jiān)造的前期準(zhǔn)備

受委托的監(jiān)理單位一旦確定，監(jiān)造人員應(yīng)該立即開展準(zhǔn)備工作。主要工作包括：

1.掌握技術(shù)合同(協(xié)議)中的詳細(xì)內(nèi)容和條款

業(yè)主與制造廠簽訂的采購合同技術(shù)協(xié)議是駐廠監(jiān)造工作的主要技術(shù)依據(jù)，并依此監(jiān)督制造廠嚴(yán)格履行、兌現(xiàn)技術(shù)協(xié)議的各項(xiàng)條款和承諾，也是業(yè)主對(duì)制造廠行為的主要約束和限制手段。

2.掌握變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

核電廠主變壓器一般為油浸式變壓器，主要是由鐵心、繞組、絕緣件、引線、油箱及附件、變壓器油、套管、分接開關(guān)、冷卻裝置、安全保護(hù)裝置等部件組成，核電主變立體結(jié)構(gòu)圖見圖1所示。

3.了解和掌握變壓器廠的生產(chǎn)準(zhǔn)備情況及工藝流程

監(jiān)造人員應(yīng)熟悉被監(jiān)造的該臺(tái)變壓器的技術(shù)協(xié)議、圖紙、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，了解制造廠的生產(chǎn)安排、接口聯(lián)系人員等。

4.編制《變壓器監(jiān)造大綱》、《變壓器監(jiān)造實(shí)施細(xì)則》等規(guī)范性文件。

5.派駐有相關(guān)資質(zhì)的監(jiān)造人員(組)入廠

(二)召開開工聯(lián)絡(luò)會(huì)

開工聯(lián)絡(luò)會(huì)是監(jiān)造工作正式開始環(huán)節(jié)，通常由制造廠召集，由業(yè)主方、設(shè)備監(jiān)造方、供應(yīng)商、工程設(shè)計(jì)和其他關(guān)聯(lián)方共同召開[2]。首先是制造廠介紹產(chǎn)品設(shè)計(jì)基本情況，包括對(duì)技術(shù)協(xié)議中某些條款的澄清。接下來是業(yè)主和監(jiān)造方一起對(duì)供應(yīng)商的設(shè)備制造準(zhǔn)備情況進(jìn)行檢查。具體檢查內(nèi)容包括質(zhì)保體系、人員資質(zhì)、機(jī)械設(shè)備、文件程序、制造工藝文件、原材料準(zhǔn)備情況、檢測(cè)檢驗(yàn)儀器、生產(chǎn)環(huán)境等方面。在審查時(shí)除了查看文字性的資料外，還要了解制造方質(zhì)量管理體系的運(yùn)作情況。如果檢查合格，具備開工條件，則監(jiān)造方簽發(fā)制造開工令。

圖1　變壓器立體結(jié)構(gòu)圖

(三)具體生產(chǎn)過程中監(jiān)造要點(diǎn)

1.對(duì)主要原材料和外購件的見證

監(jiān)造人員應(yīng)對(duì)電磁線、硅鋼片、絕緣件、變壓器油、鋼材等五大材料的型號(hào)、生產(chǎn)廠家、技術(shù)規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證。具體包括文件見證中的材料產(chǎn)品合格證、材料出廠報(bào)告、材料供應(yīng)廠家的出廠檢驗(yàn)報(bào)告、原材料進(jìn)變壓器廠的入場(chǎng)檢驗(yàn)報(bào)告等，都需要嚴(yán)格遵守技術(shù)協(xié)議的要求?，F(xiàn)場(chǎng)比照在變壓器制造過程中使用的材料實(shí)物外觀、型號(hào)應(yīng)與其提供的質(zhì)量證明文件一致。對(duì)套管、分接開關(guān)、冷卻器、壓力釋放閥、瓦斯繼電器、油溫計(jì)、繞組溫度計(jì)、油位計(jì)、閥門等組部件的型號(hào)、數(shù)量、生產(chǎn)廠家等都必須按照技術(shù)協(xié)議的要求進(jìn)行核對(duì)。重點(diǎn)檢查有無出廠合格證或出廠試驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于分包商供應(yīng)的產(chǎn)品，也必須采用經(jīng)過業(yè)主等相關(guān)方評(píng)審合格的產(chǎn)品。

2.對(duì)主變生產(chǎn)關(guān)鍵工藝的見證

要制造出一臺(tái)質(zhì)量?jī)?yōu)良的變壓器產(chǎn)品，除了要有高水平的設(shè)計(jì)計(jì)算外，還應(yīng)該具有優(yōu)良的生產(chǎn)制造工藝，在一定意義上來說，只有掌握了優(yōu)良的制造工藝，才能生產(chǎn)出合格的變壓器產(chǎn)品。由于各個(gè)變壓器生產(chǎn)廠家設(shè)備條件、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣不同，造成變壓器產(chǎn)品生產(chǎn)工藝各不相同，監(jiān)造過程就需要了解具體每個(gè)項(xiàng)目變壓器產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程情況。

在變壓器制造的過程中的關(guān)鍵工藝為絕緣件的制造、線圈的繞制、鐵心的疊裝和裝配、干燥處理、變壓器油的處理和凈化、油箱的制造等。駐廠監(jiān)造人員應(yīng)根據(jù)《采購合同技術(shù)協(xié)議》、《核電變壓器監(jiān)造實(shí)施細(xì)則》等文件的要求[3]，按工序流程見證各主要工序的工藝情況，及時(shí)真實(shí)地填寫現(xiàn)場(chǎng)見證表；日常巡檢中，如發(fā)現(xiàn)違規(guī)作業(yè)或者不滿足工藝文件要求的情況，監(jiān)造人員應(yīng)及時(shí)向班組長(zhǎng)或相關(guān)質(zhì)保人員指出，視問題嚴(yán)重程度填寫監(jiān)造工作聯(lián)系單或監(jiān)理備忘錄。若出現(xiàn)生產(chǎn)過程不符合相關(guān)工藝文件或者技術(shù)協(xié)議要求情況，應(yīng)根據(jù)情況開啟不符合項(xiàng)處理程序，要求廠家進(jìn)行整改，跟蹤不符合項(xiàng)處理情況并最后驗(yàn)證關(guān)閉。

3.注重出廠試驗(yàn)，把好最后一道關(guān)

核電廠主變出廠試驗(yàn)主要是驗(yàn)證產(chǎn)品的性能是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、合同技術(shù)協(xié)議的要求，檢查變壓器在結(jié)構(gòu)和制造上是否存在影響正常運(yùn)行的缺陷。出廠試驗(yàn)作為檢驗(yàn)變壓器質(zhì)量是否符合技術(shù)協(xié)議要求的一個(gè)重要考核環(huán)節(jié)，必須予以重視[4]。

出廠試驗(yàn)一般包括例行試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和特殊試驗(yàn)。例行試驗(yàn)包括：繞組直流電阻測(cè)量、電壓比和聯(lián)結(jié)組別標(biāo)號(hào)檢定、短路阻抗和負(fù)載損耗測(cè)量、空載電流和空載損耗測(cè)量、絕緣電阻和介質(zhì)損耗因素的測(cè)量、絕緣例行試驗(yàn)、分接開關(guān)試驗(yàn)、絕緣油試驗(yàn)。型式試驗(yàn)包括：溫升試驗(yàn)、絕緣型式試驗(yàn)。特殊試驗(yàn)包括：絕緣特殊試驗(yàn)、繞組對(duì)地和繞組間電容測(cè)定、零序阻抗測(cè)量、噪聲試驗(yàn)、繞組變形試驗(yàn)、空載電流諧波測(cè)量、風(fēng)扇和油泵電機(jī)吸收功率測(cè)量等。

在進(jìn)行出廠試驗(yàn)的時(shí)候，監(jiān)造見證主要關(guān)注點(diǎn)為是否編制了試驗(yàn)大綱和各類試驗(yàn)裝置的檢定、試驗(yàn)程序符合性、試驗(yàn)結(jié)果的符合性等。

首先，合同一般要求制造廠在試驗(yàn)前一周或者半月提交試驗(yàn)大綱，監(jiān)造人員要審定變壓器出廠試驗(yàn)大綱，然后見證廠家按照大綱及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試驗(yàn)。

出廠試驗(yàn)監(jiān)造典型案例：筆者負(fù)責(zé)的某核電項(xiàng)目一期主變?cè)谀硰S試驗(yàn)大廳做預(yù)先局部放電試驗(yàn)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)高壓放電量超標(biāo)，在1.1倍Um下為130 pC，超過技術(shù)協(xié)議規(guī)定要求。經(jīng)試驗(yàn)方初步研究認(rèn)為是套管內(nèi)氣體沒有排放干凈所致，經(jīng)過2次排氣操作并經(jīng)過一夜的靜放后，第二天繼續(xù)做預(yù)局放試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)高壓端局放數(shù)值依然超標(biāo)：1.1Um下為110-120pC，1.5Um為360pC，1.7Um下為550pC，均超過合同技術(shù)協(xié)議的要求。經(jīng)過監(jiān)造人員提示，試驗(yàn)人員互換信號(hào)采集線和阻抗模塊、進(jìn)行方波校準(zhǔn)等進(jìn)一步測(cè)試，情況依舊如此，排除了因?yàn)樵囼?yàn)設(shè)備的原因而導(dǎo)致局放量的超標(biāo)。在此期間，試驗(yàn)人員采集了變壓器油樣進(jìn)行化驗(yàn)，結(jié)果顯示油樣里并無乙炔等可疑氣體，初步說明變壓器主體內(nèi)并無放電現(xiàn)象，或者說放電量很小不足以產(chǎn)生可檢測(cè)到的乙炔等氣體，廠家試驗(yàn)人員繼續(xù)查找局放量超標(biāo)的原因。第三天經(jīng)過監(jiān)造人員與試驗(yàn)站人員討論，懷疑可能是此主變所用的德國產(chǎn)某品牌高壓套管存在問題而導(dǎo)致局放超標(biāo)，下一步采取的措施是更換上同型號(hào)的備用套管后重新進(jìn)行全部試驗(yàn)，如果局放合格，說明現(xiàn)在這支套管存在問題。更換套管后經(jīng)過2天的靜放從新進(jìn)行試驗(yàn)：此時(shí)高壓端放電量在1.1Um下為15pC，1.5Um為20pC，1.7Um下為30pC，符合協(xié)議要求。至此更換套管后的局放試驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。并且主變后續(xù)出廠試驗(yàn)皆符合技術(shù)協(xié)議規(guī)定的要求，可以判定試驗(yàn)合格。

出廠試驗(yàn)對(duì)監(jiān)造人員的專業(yè)水平和工作態(tài)度也是一種考核。就此案例來說，監(jiān)造人員高度重視，全程參加了試驗(yàn)見證過程，并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)與廠家試驗(yàn)人員進(jìn)行了多次討論?？梢哉f對(duì)監(jiān)造而言，不應(yīng)僅僅會(huì)看懂試驗(yàn)結(jié)果，更應(yīng)了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理，才能對(duì)設(shè)備有正確的認(rèn)知，甚至督導(dǎo)。

三、結(jié)語

監(jiān)造作為核電站主變制造質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要目標(biāo)是預(yù)防和減少主變制造過程中的質(zhì)量問題，使設(shè)備制造質(zhì)量處于可控狀態(tài)，確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足技術(shù)協(xié)議書和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。對(duì)監(jiān)理單位來說，現(xiàn)階段應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)造工程師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和知識(shí)水平，進(jìn)一步提高監(jiān)造的技術(shù)能力和效率，為核電站的設(shè)備制造質(zhì)量構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]GB/T 26429-2010，設(shè)備工程監(jiān)理規(guī)范[S].

[2]鄔偉民，陳國元.大型電力變壓器駐廠監(jiān)造工作體會(huì)[J].電力設(shè)備，2006(3)：75-77.

[3]武愛平.淺談核電站高壓廠用變壓器的監(jiān)造[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014(16)：152.

[4]孔靜，趙大為，趙穎兵等.核電廠主變壓器制造過程中的監(jiān)管要點(diǎn)[J].核安全，2015(3)：12-18.

吳松(1982-)，男，中國電能成套設(shè)備有限公司監(jiān)理部，工程師，長(zhǎng)期負(fù)責(zé)核電站、發(fā)電廠、電網(wǎng)公司委托的大型電氣設(shè)備的監(jiān)造工作。

TM623；TU712.3

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1006-0049-(2016)17-0076-02