黃明生

摘 要：文章對電力變壓器生產(chǎn)工藝的特點分析，發(fā)現(xiàn)了變壓器制造中工藝控制和原材料組部件問題，提出了加強變壓器質(zhì)量管理的措施方法。

關(guān)鍵詞：變壓器；監(jiān)造；鐵芯；線圈；質(zhì)量控制

0 引言

電網(wǎng)安全是供電企業(yè)永恒的主題， 要保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，就必須以質(zhì)量優(yōu)良的電力設(shè)備材料為基礎(chǔ)，抓好設(shè)備監(jiān)造工作，以保證電網(wǎng)建設(shè)、運行及供電服務(wù)的工作質(zhì)量。近幾年來，南方電網(wǎng)一直重視變壓器監(jiān)造，變壓器監(jiān)造過程發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題信息量龐大。加強信息分析，提高質(zhì)量信息應(yīng)用價值，并制定相關(guān)質(zhì)量管理措施具有重要意義。

1 變壓器的制造流程

變壓器的制造流程主要包含油箱制作、鐵芯制作、線圈制作、絕緣裝配、器身裝配、器身干燥、總裝配、出廠試驗、試驗后的吊罩檢查和包裝運輸?shù)?0大工序。

1.1 油箱制作

油箱是油浸式電力變壓器的外殼，是變壓器器身外絕緣油的容器。因此，變壓器制造廠關(guān)注油箱最直觀的質(zhì)量要求就是焊接件與焊接件之間的焊縫質(zhì)量，但卻往往忽視了其他輔件的質(zhì)量，從而導(dǎo)致變壓器發(fā)生質(zhì)量事故。

1.1.1 油箱清潔度的主要問題是聯(lián)管、油箱死角處清潔不到位。聯(lián)管作為儲油柜、升高座與油箱本體的聯(lián)接通道，其清潔度往往受到制造廠的忽視，加上現(xiàn)在因環(huán)保原因，很多制造廠都關(guān)閉了磷化酸洗池，部分制造廠未做任何清潔處理而直接焊接和噴漆，導(dǎo)致變壓器注油后因聯(lián)管內(nèi)存在鐵砂、油污等污物而直接污染了整臺變壓器油箱內(nèi)的油。此外，油箱內(nèi)焊接處的一些死角，因焊接、噴丸后空間有限，制造廠很容易忽視了此處的清潔度，導(dǎo)致變壓器裝配注油后，變壓器油受到了污染，使油中含有金屬、非金屬各類雜質(zhì)。

1.1.2 聯(lián)管的傾斜度不到位：因電力變壓器制造工藝上需要真空注油，且注油前真空度一般達到100Pa以下，因此，為了防止在抽真空時空氣在聯(lián)管內(nèi)窩氣，在裝配聯(lián)管時需要一定的傾斜度，而此問題往往被制造廠和駐廠監(jiān)理員忽視。某制造廠生產(chǎn)的一臺SZ11-50000/110變壓器，連續(xù)兩次試驗都局放超標，經(jīng)過排查，局放超標是變壓器真空注油時聯(lián)管內(nèi)窩氣，使變壓器油內(nèi)含有氣泡而導(dǎo)致。

1.1.3焊接工藝不良：油箱焊接工藝不良主要表現(xiàn)為打磨清理不到位，油箱箱沿、加強鐵等部位存在沙眼、弧坑、焊瘤、焊渣、毛刺、咬邊、焊縫不飽滿、不整齊等問題，密封不嚴易導(dǎo)致滲漏油等問題。由于焊接屬于特殊工藝，焊接質(zhì)量無法通過短時間的試漏試驗而檢測出是否合格，因此在油箱監(jiān)造過程中，需要對焊件與焊條的規(guī)格是否匹配、焊條的使用環(huán)境、焊工的操作水平等多方面因素進行見證和監(jiān)督。

1.1.4噴漆工藝不良：油漆噴涂工藝不僅關(guān)系到油箱外觀質(zhì)量，更關(guān)系到變壓器今后的運行壽命。油漆濃度調(diào)整不均勻，噴漆量過大造成流淌，形成漆瘤，以及漆膜不均勻從而導(dǎo)致油箱表面漆膜有泛黃、流痕及麻點現(xiàn)象等。而這些容易忽略的小問題，卻對變壓器使用產(chǎn)生重要影響，如在沿海地區(qū)鹽霧比較重，外露在空氣中的金屬件很容易因噴漆質(zhì)量不合格導(dǎo)致生銹。

1.2 鐵芯制作

變壓器鐵芯是由厚度為0.3mm左右的硅鋼片靠人工而堆疊起來，因此在鐵芯制作監(jiān)造過程中，除了硅鋼片的型號、供應(yīng)商必須符合變壓器技術(shù)協(xié)議外，還要注意以下兩點：

1.2.1 硅鋼片裁剪后的毛刺：硅鋼片毛刺過大，會導(dǎo)致硅鋼片之間片間短路，從而導(dǎo)致空載電流增大，空載損耗增加。電力變壓器鐵芯硅鋼片的毛刺往往不能大于0.02mm，毛刺一旦增大，還影響著鐵芯厚度，從而直接關(guān)系到鐵芯磁通量。

1.2.2 鐵芯垂直度不合格：鐵芯在完成堆疊后要完成起立，在起立過程中，操作工往往因鐵芯柱綁扎不到位，在起立后鐵芯柱發(fā)生扭曲變形，從而嚴重影響到變壓器的抗突發(fā)短路能力。

1.3 線圈制作

線圈是變壓器的核心部件，在制作工藝上，除了要確保絕緣完好和清潔度外，還要做到繞緊、套緊和壓緊。在生產(chǎn)制作過程中，監(jiān)理員很容易忽視一些細節(jié)，而這些細節(jié)往往關(guān)系到整個變壓器的運行安全和使用壽命。

1.3.1 導(dǎo)線換位處理不符合工藝要求。導(dǎo)線“S”彎換位不平整，“S”彎處絕緣薄弱而沒加包絕緣，以及加包的絕緣進墊塊處，導(dǎo)致線餅不平整等現(xiàn)象。

1.3.2 線圈出頭絕緣包扎松散、不緊實、不規(guī)整。換位導(dǎo)線出頭絕緣漆清理不干凈，有殘留。線圈出頭部分與底部換位牛角墊塊重合導(dǎo)致出頭部分超高。

1.3.3 線圈墊塊上下不在同一直線上，導(dǎo)致線圈加壓時受力點不在同一直線上，從而存在線圈絕緣損壞的隱患。

1.3.4導(dǎo)線焊接不良。焊接部位不平整，表面絕緣破損，出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。線圈接頭焊縫不飽滿，未搭接施焊。焊接不牢固，表面不光滑。線圈換線焊接后，內(nèi)側(cè)的組合導(dǎo)線長，外側(cè)的組合導(dǎo)線短，線圈繞制不緊密。其他問題如導(dǎo)線絕緣破損、露銅，線圈繞制完成后測試發(fā)現(xiàn)股間短路，線圈繞制過程中發(fā)現(xiàn)兩處換位紙板放置傾斜，線圈內(nèi)撐條未粘牢、開裂、擋油板破損；絕緣筒之間墊塊位置偏差超規(guī)定。

線圈制作由于清潔度要求高，而制作過程中存在大量手工操作，制造廠往往一個細小的疏忽，就造成某方面的缺陷隱患，這就要求線圈監(jiān)造過程中，監(jiān)理員要加強現(xiàn)場見證頻率和見證范圍，使各類隱患概率降低到最小程度。

1.4 產(chǎn)品設(shè)計方面

一是設(shè)計時考慮不周，套管均壓球間隙太小，無法安裝；升高座與互感器安裝尺寸不匹配。檢修爬梯位置設(shè)計不合理，頂端為儲油柜，檢修不便；高壓側(cè)套管式電流互感器線圈額定變比不滿足要求，易引起線圈絕緣老化，甚至短路。變壓器本體上未設(shè)計上部油樣閥；端子箱加熱器安裝方向錯誤，接線端位置不合理，未安裝防燙罩。引線全部立式絕緣支架下部均未采用托板，靠絕緣螺桿安裝，承受機械力不足，抗短路能力下降。二是設(shè)計/結(jié)構(gòu)不滿足技術(shù)協(xié)議要求，變壓器的油箱結(jié)構(gòu)未按要求采用吊罩式，而擅自采用吊芯式；繞組未裝設(shè)內(nèi)襯絕緣硬紙筒，無輔助撐條，不符合要求；變壓器負載損耗設(shè)計時未按技術(shù)協(xié)議，不滿足要求；本體氣體繼電器未按要求設(shè)計為雙浮球氣體繼電器。

1.5 出廠試驗方面

一是局部放電量超標問題突出。原因包括絕緣件缺陷，線圈上部端圈、硬紙筒和撐條，線圈之間絕緣件缺陷；端圈在粘接過程中，受到雜質(zhì)的污染，絕緣性能下降，放電沿污染區(qū)域向上部角環(huán)、下部護沿角環(huán)及導(dǎo)線絕緣發(fā)展。絕緣裝配不良，引線對夾板托板油中絕緣距離不足；出頭瓦楞紙絕緣包扎厚度過大，其根部外側(cè)與圍板接觸無油隙，影響爬電距離；高壓引線出頭包扎處的屏蔽不良；開關(guān)托架與夾件的連接螺栓松動、接觸不可靠，懸浮放電；靜放時間不夠，油中氣泡放電。二是其他試驗項目，試驗不滿足要求。主要有空載損耗、負載損耗、操作沖擊試驗、聲級測量、絕緣電阻及絕緣油試驗等。三是未按要求進行試驗或操作不規(guī)范。 如未按要求進行 1.1倍過電流發(fā)熱試驗、1.1 倍額定電壓長時空載試驗等；四是試驗管理不到位，試驗設(shè)備儀器未按期檢定、局放補償電抗器與局放的線路連接接觸不良造成干擾放電等。

2 變壓器的質(zhì)量控制措施

（1）加強工藝控制及原材料和組部件監(jiān)造，變壓器工藝技術(shù)復(fù)雜、工序繁多，應(yīng)加強操作技能和質(zhì)量意識的培訓(xùn)，注重生產(chǎn)制造過程中的工藝細節(jié)；加大生產(chǎn)設(shè)備、檢測儀器等設(shè)施投入，提升生產(chǎn)、試驗?zāi)芰Α?yīng)提高操作人員質(zhì)量意識和技術(shù)水平，避免由于操作失誤、不到位而產(chǎn)生質(zhì)量隱患。供應(yīng)商應(yīng)加強原材料和組部件入廠檢驗，選用性能可靠的產(chǎn)品，重點關(guān)注硅鋼片、絕緣紙板、電磁線、分接開關(guān)、套管、油位計、溫度計和氣體繼電器等組部件質(zhì)量性能。加強對原材料和組部件選用的質(zhì)量監(jiān)督。 避免出現(xiàn)原材料擅自代用，以次充好等問題。

（2）出廠試驗是對產(chǎn)品質(zhì)量的最后把關(guān)，可直接反映產(chǎn)品的各項性能以及設(shè)計上是否存在不足、制造過程中是否存在質(zhì)量隱患。出廠試驗為停工見證點（H點），試驗前須審核出廠試驗方案，對照訂貨技術(shù)協(xié)議書，審核試驗項目是否齊全、試驗順序和合格范圍等是否正確和準確；試驗時對照有關(guān)國家標準和行業(yè)標準，查看試驗接線、試驗裝備（含儀器、儀表）、試驗電壓或電流的量值、頻率、波形；核算感應(yīng)試驗、負載試驗、溫升試驗的有關(guān)參數(shù)，電抗和損耗試驗。

（3）必要時延伸監(jiān)造到設(shè)計環(huán)節(jié)，避免由于供應(yīng)商不重視或按習(xí)慣設(shè)計、 生產(chǎn)， 不嚴格執(zhí)行技術(shù)協(xié)議，不考慮用戶實際要求，導(dǎo)致的產(chǎn)品性能差異、質(zhì)量缺陷或隱患等。供應(yīng)商應(yīng)重視變壓器油箱結(jié)構(gòu)、附件安裝尺寸的配合要求， 充分考慮設(shè)備運行維護需要，提高設(shè)計能力水平，從源頭上把好質(zhì)量關(guān)。

3 結(jié)束語

綜上所述，電力變壓器生產(chǎn)制造過程中存在著大量的手工操作，因不同的操作人員、不同的操作時間存在質(zhì)量差異，因此，生產(chǎn)工藝能否得到保證，是關(guān)系到變壓器質(zhì)量的直接因素。監(jiān)造人員應(yīng)重點關(guān)注相應(yīng)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，加大現(xiàn)場見證力度，提高監(jiān)造效果，及時發(fā)現(xiàn)并處理監(jiān)造中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，有效消除變壓器存在的質(zhì)量隱患，從而提高變壓器整體質(zhì)量水平，降低變壓器投運后的質(zhì)量風(fēng)險。

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