武天佑（平頂山天晟電氣有限公司，河南 平頂 467100）

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干式變壓器設(shè)計(jì)中價(jià)值工程理論的應(yīng)用探析

武天佑
（平頂山天晟電氣有限公司，河南 平頂 467100）

摘 要：隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，多項(xiàng)技術(shù)理論層出不窮，其中價(jià)值工程理論就是一項(xiàng)極為重要的理論類型。這一理論更多地被運(yùn)用在深入研究對(duì)象功能和其成本之前合理匹配的技術(shù)，在國(guó)外的大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家中，獲得了積極的推廣和應(yīng)用，并由此獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。而這一價(jià)值理論主要是在20世紀(jì)70年代傳入國(guó)內(nèi)，主要應(yīng)用在我國(guó)的工業(yè)行業(yè)當(dāng)中，并取得良好的成效，如今更是廣泛地應(yīng)用在專用設(shè)備制造業(yè)以及普通機(jī)械制造業(yè)中。而目前關(guān)于怎樣有效地運(yùn)用價(jià)值工程原理開展變壓器設(shè)計(jì)的研究明顯偏少，本文針對(duì)干式變壓器設(shè)計(jì)中價(jià)值工程理論的應(yīng)用展開深入研究，并進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，以供參考。

關(guān)鍵詞：干式變壓器；價(jià)值工程理論；應(yīng)用探析；制造業(yè)；機(jī)械制造

0 引言

對(duì)于眾多制造企業(yè)而言，成本指標(biāo)非常重要且敏感，它在某種程度上不僅是簡(jiǎn)單的財(cái)務(wù)指標(biāo)，并且直接對(duì)企業(yè)本身是否能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中持續(xù)生存，并處于有利地位起到了重要的決定作用。而價(jià)值工程理論的應(yīng)用就能實(shí)現(xiàn)這一效果，其具體表現(xiàn)為企業(yè)本身也可直接通過(guò)相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本控制，來(lái)有效地保障其自身產(chǎn)品組件的高效性，必須持續(xù)地改善和替換掉其中的低效組件，從而由此將產(chǎn)品的成本控制在最低的范圍，這樣才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中脫穎而出。

1 價(jià)值工程理論概念概述

價(jià)值工程也稱為價(jià)值分析，具體是指將技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩者相互結(jié)合的現(xiàn)代化管理技術(shù)，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品本身的功能進(jìn)行深入分析，以此來(lái)深入研究怎樣采用最低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的產(chǎn)品功能。因此，其屬于技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)當(dāng)中的重要組成部分，主要目的也是為了能夠有效地提升研究對(duì)象的價(jià)值及其管理技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，價(jià)值工程可以稱其為一種管理技術(shù)，也可稱其為有效的管理思想及方法。其基本的思路，主要是期望能夠在實(shí)現(xiàn)使用者本身需求功能的基礎(chǔ)上，不斷地追求其壽命周期成本最低廉的創(chuàng)新方法及方案，從而能科學(xué)合理地對(duì)相應(yīng)的能源資源加以利用，最終實(shí)現(xiàn)研究對(duì)象的價(jià)值目的。

價(jià)值工程理論的核心內(nèi)容主要是對(duì)產(chǎn)品實(shí)施的功能性分析，即在實(shí)施產(chǎn)品設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)分析的過(guò)程中，需要兼顧相應(yīng)的功能性分析，并據(jù)此來(lái)明確和實(shí)現(xiàn)必要功能。一般而言，同種產(chǎn)品的功能成本有很多，對(duì)其功能成本造成影響的原因和因素也有很多種，而其中一個(gè)比較重要的因素就是原材料因素。此外，企業(yè)最好能顧及到一些產(chǎn)品本身的不必要功能，因?yàn)檫@種不必要的功能很容易造成用戶出現(xiàn)額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，甚至直接引發(fā)國(guó)家資源的浪費(fèi)。所以，這就必須要在實(shí)施設(shè)計(jì)的同時(shí)，盡可能地解決其中的多余功能，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成本的有效控制。

2 干式變壓器成本設(shè)計(jì)優(yōu)化原則

在干式變壓器的生產(chǎn)設(shè)計(jì)當(dāng)中，其重要理念就是理性用材。一般其材料和組件的應(yīng)用恰到好處的話，能夠保障其有效的質(zhì)量水準(zhǔn)。因此就要求在我國(guó)變壓器生產(chǎn)制造當(dāng)中，需要遵循以下成本設(shè)計(jì)原則：

（1）應(yīng)針對(duì)其漏磁場(chǎng)的分布進(jìn)行精確計(jì)算，這是控制變壓器溫度情況，提升變壓器抗短路能力的重要手段。因?yàn)槁┐艌?chǎng)的出現(xiàn)很容易產(chǎn)生機(jī)械力和局部過(guò)熱的狀況，因此相應(yīng)的分析和精確計(jì)算相對(duì)比較重要，特別是在繞組端部、金屬結(jié)構(gòu)件、換位處以及鐵芯和螺旋口等特殊的位置，對(duì)其實(shí)施漏磁場(chǎng)的精確計(jì)算相比而言非常重要。

（2）應(yīng)充分地掌握鐵心主磁通磁場(chǎng)的分布規(guī)律，要想有效地提升鐵心中對(duì)主磁通磁場(chǎng)的分析及計(jì)算的精確率，就必須充分地考慮到其中多種直流偏磁和諧波電壓等因素對(duì)主磁通所造成的影響。同時(shí)需要盡可能地降低其鐵心振動(dòng)和空載的損耗等，從而由此控制鐵心諧振率的形式，最終有效地避開其電源基頻的倍率。

（3）提升變壓器抗短路能力，通常變壓器本身在受到短路電流的沖擊時(shí)，所實(shí)施的動(dòng)態(tài)過(guò)程其實(shí)就是其繞組產(chǎn)生振動(dòng)的全過(guò)程。所以，其變壓器短路動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，本身也是繞組振動(dòng)設(shè)計(jì)的一種。這就必須要選擇真正適合的計(jì)算模型來(lái)進(jìn)行，以便能夠有效地促使其對(duì)變壓器的實(shí)際結(jié)果和短路時(shí)繞組的振動(dòng)情況進(jìn)行準(zhǔn)確地描述。

（4）實(shí)施全自冷變壓器溫升設(shè)計(jì)，怎樣去降低其熱點(diǎn)溫升的范圍是開展設(shè)計(jì)工作的重要目標(biāo)。通常利用溫控器控制六臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱，當(dāng)溫度達(dá)到一個(gè)定值時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，開始散熱，當(dāng)溫度降到設(shè)定值時(shí)，風(fēng)機(jī)停止，也有的利用PLC技術(shù)控制。此外，還需將繞組溫升的曲線率有效地控制在1.15以內(nèi)，而對(duì)于一些局部溫升的位置，需采用耐高溫的絕緣材料。

（5）強(qiáng)化噪聲控制設(shè)計(jì)水平，變壓器產(chǎn)生噪聲難以避免，通常是由于其中硅鋼片磁伸縮振動(dòng)所致。而要想對(duì)其發(fā)出的噪聲進(jìn)行有效的控制，就必須對(duì)其附件噪聲和負(fù)載噪聲進(jìn)行深入分析，充分結(jié)合其變壓器噪聲的來(lái)源、振動(dòng)以及傳播的途徑等來(lái)明確真正適合的計(jì)算模型，并且需要非常準(zhǔn)確地對(duì)其變壓器額定電壓和電流的振動(dòng)過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確地描述。此外，還有直流偏磁振動(dòng)噪聲，需要研究其激振因素和振動(dòng)源；油箱振動(dòng)，油箱的振動(dòng)非常復(fù)雜，需要從多個(gè)方面進(jìn)行分析，還有散熱器振動(dòng)、輔助裝置共振等等，這些都是進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的難點(diǎn)問(wèn)題。

3 干式變壓器設(shè)計(jì)成本優(yōu)化應(yīng)用價(jià)值工程理論的方法分析

結(jié)合以上成本設(shè)計(jì)優(yōu)化原則，具體需要做到以下幾點(diǎn)：

（1）改進(jìn)變壓器主材料和電磁線的選型，通常變壓器主材都是以銅、硅鋼片以及鋁線為主，這就可結(jié)合硅鋼片和銅鋁線兩者單價(jià)的差異性來(lái)調(diào)整線圈和鐵芯的重量比例，以此實(shí)現(xiàn)成本的優(yōu)化。此外，電磁線本身的選型也非常重要，而怎樣選型則將直接對(duì)其損耗值造成影響。

（2）改善其線圈制作工藝，線圈制作工藝改善工作的實(shí)施，通常會(huì)采用一種全新的絕緣材料，這種材料名為涂膠菱格紙，通過(guò)應(yīng)用這種材料能夠直接省略相應(yīng)的浸漆工藝技術(shù)。以往最常用的做法都是直接將線圈繞組透過(guò)絕緣紙層間直接繞制而成，然后對(duì)絕緣漆進(jìn)行浸泡烘干處理。而這項(xiàng)工藝經(jīng)過(guò)改善后，直接采用涂膠代替以往所采用的絕緣紙，不需要再進(jìn)行浸漆處理，直接烘干即可。

（3）改善分接開關(guān)，優(yōu)化調(diào)整變壓器電壓輸出，這樣能夠保障電壓專用組件的穩(wěn)定性。一般都是直接通過(guò)變壓切除、分接以及增加某部分線匝的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)壓?？芍苯俞槍?duì)產(chǎn)品的型號(hào)進(jìn)行重新選擇，由此增加相應(yīng)的成本。同時(shí)還可購(gòu)買比較優(yōu)質(zhì)的分接開關(guān)，并據(jù)此來(lái)保障其變壓器的產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)此種改進(jìn)的方式，能夠極大地促使變壓器的綜合成本獲得有效地降低。

（4）優(yōu)化絕緣結(jié)構(gòu)，就以35kV的產(chǎn)品為例，以往所采取的統(tǒng)一設(shè)計(jì)原則中的高低壓間，其主空道的距離主要在27mm的范圍?？梢灾苯油ㄟ^(guò)增加角環(huán)的方式來(lái)促使主空道的尺寸和其繞組端部的尺寸獲得進(jìn)一步的縮小，由此也就真正減少了其鐵心距和有效的實(shí)際尺寸。

（5）強(qiáng)化通用零件的利用率以及各個(gè)部門間的溝通，通常來(lái)說(shuō)，零件的通用性不好，會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題，本來(lái)可以采用一張固定尺寸的圖紙，卻不得不采用多張相類似的圖紙。因此，這就必須要實(shí)施對(duì)通用零件的標(biāo)準(zhǔn)化管理，不可浪費(fèi)圖紙，嚴(yán)格管理底圖，并且在設(shè)計(jì)圖紙的同時(shí)，需要校核、審查及定額各個(gè)工序人員，整個(gè)過(guò)程必然浪費(fèi)大量的時(shí)間。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，價(jià)值工程理論真正將技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理和經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面有效地結(jié)合在一起，真正以用戶們的需求為基礎(chǔ)，以其功能創(chuàng)新為核心，為此創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，具有明顯的科學(xué)價(jià)值。

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