变压器制造过程质量管控分析

变压器制造过程质量管控分析

胡卫勇

特变电工新疆变压器厂 新疆昌吉 831100

摘要：在变压器生产制造的过程中，质量管控是一项非常重要的工作，该项工作的实施直接决定着变压器设备的使用性能以及使用质量。因此，变压器制造企业需要加大对质量管控工作的重视力度。然而，目前变压器在运行的过程中仍存在着制造质量和设计问题所引起的故障，变压器制造过程中设备监理也存在着一定问题，导致变压器制造过程质量管控效率不高。鉴于此，本文就变压器制造过程质量管控展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：变压器；制造过程；质量管控

1.变压器工作原理

变压器铁心指的是变压器的磁路部分，硅钢片是变压器铁心的基本构成材料，其自身是一种导磁能力很强的磁性物质。硅钢片按照一定的方式进行空间上的排列，并且通过自身的导磁性能，组成一个闭合的回路。变压器绕组指的是变压器的电路部分，由电导率较高的铜导线或铝导线绕制而成，绕组通常分为层式和饼式两种。绕组的线匝沿其轴向依次排列连续绕制的，称为层式绕组。一般层式绕组每层如筒状，所以由两层组成的绕组称双层圆筒式，由多层组成的称多层圆筒式。绕组的线匝沿其辐向连续绕制而成一饼(段)，再由许多饼沿轴向排列组成的绕组，称为饼式绕组。它包括连续式、插入电容式和纠结式等。由多个匝数不同绕组分别套装在铁心上，并将绕组的出头按照特定的方式进行引线连接，就构成了变压器的器身。

2.变压器关键部件制造过程质量管控措施

2.1铁心制造工艺控制

对于铁心而言，其在变压器中的作用十分重要，铁心可以有效的转化电能，所以采用科学、合理的工艺来制造铁心，对提升变压器的制造质量有着关键作用。在制造铁心过程中，为了使铁心工作噪音进一步降低，缩减铁心的空载损耗，变压器制造企业可采用现代化工艺来提升铁心的剪裁质量，有助于使铁心接缝区域的磁通密度得到有效降低，从而实现降低空载损耗与空载电流的目的。另外，为了使噪音得到进一步控制，生产企业可在心柱表面均匀地涂刷 H-H 胶，并且要对其进行绑扎固定，使铁心更加趋于整体，通过减少铁心的波浪变形来实现降低机械噪音的目的。最后，为了避免铁心在变压器运行过程中出现位移，需要采取合适的固定措施来更加牢固的铁心。

2.2铁心制造过质量程管控措施

变压器铁心的硅钢片料剪切前应对硅钢片进行挑选、处理，卷边、卷角、锈迹、有折痕等不合格硅钢片不得使用，在硅钢片剪切生产过程中严格控制片料的平整度和毛刺。剪切片料时要注意硅钢片轧制方向，剪切片的长度方向应与轧制方向一至。变压器铁心叠制加工应确保几何尺度不超差，铁心柱不歪斜，不曲折，不跑偏。在铁心整体制造完毕后,需对铁心质量进行检查，主要包括铁心外观、铁心叠积总厚度、心柱直径、铁心柱垂直度、紧固件与叠片间的沿面或油隙距离。铁心绝缘电阻、层间绝缘电阻、框间绝缘电阻、油道电阻及磁屏蔽电阻值应特别注意，检查各项技术数据应符合工艺规范要求。

2.3绕组制造工艺控制

变压器的抗短路能力与绕组制造质量有着密不可分的关系。所以，在制造绕组过程中，一方面使用带张紧装置的先进设备来完成线圈的绕制，使绕制系数进一步降低，保证线圈绕制紧实，匝间、段间、层间无间隙，从而确保绕组自身强度符合设计要求。另一方面，使用自粘性换位导线进行线圈绕制，线圈干燥后自粘性导线粘结为一体，大大的提高了绕组的抗短路能力。除此之外，还可以采用硬纸筒作为线圈的骨架进行线圈绕制、绕组进行整体组装并干燥处理等方法提高变压器的抗短路能力。为了提升绕组的抗雷电冲击能力，线圈绕制可采用屏蔽式线圈工艺，确定屏蔽匝数与屏线跨接形式，使电容分区得到合理的补偿，对于线圈的雷电冲击电压也会得到合理分布，从而使线圈的抗雷电冲击能力得到有效提升。

2.4绕组制造过质量程管控措施

线圈绕制前对绝缘件及导线严格按照检验标准进行自检；线圈绕制过程调整导线的张紧力，确保线圈绕制紧密，层间、匝间不允许有松动；线圈绕制过程中尽量减少导线接头数量（在保证结构的基础上），焊点多则焊接质量不易保证；导线的焊接质量要保证，焊接头要处理光滑，无尖角、毛刺，焊接时要保持导线截面不被减少；生产过程中控制绕组的辐向及轴向尺寸，保证短路阻抗；要使绕组的外形美观，所有换位处应平整，无剪刀差；随时随地检查导线的质量，不允许有绝缘损伤的导线绕入绕组内部，对导线的换位、跨段、升层及引出分接线应按规定加强绝缘。

2.5其他部件制造工艺控制

在变压器制造过程中，除了对铁心和绕组这两类主要部件应用以上制造工艺和质量控制措施外，还需要对变压器的器身、引线装配等制造工艺和质量管控予以关注，以此来使变压器的成品质量得到有效控制。首先，可在油箱箱壁处设置磁屏蔽装置，通过创造低磁阻通道来降低额外的损耗，减少局部过热问题的出现，避免因温升过高而影响变压器的运行质量。其次，在引线装配中注意检查其绝缘距离和引线压接质量，确保引线压接位置可靠、无尖角毛刺，引线压接位置必须屏蔽好，从而实现降低局部放电的目的。

3.进一步提高变压器制造质量的有效措施 

3.1产品设计的过程管理

在电力变压器的生产制造过程中，设计质量是重中之重，产品的设计质量主要包含两个方面的内容，一方面是变压器的质量，即产品质量；另一方面是设计过程的工作质量。对技术协议的排查、标准规范的执行、产品结构及电磁的验算、校核等。

3.2提高产品的制造工艺水平

在变压器生产过程中，工艺部门编制各工序的工艺文件及作业指导书，指导车间操作人员进行生产。针对过程中的质量控制点及特殊工序编制相应的工艺控制方案及验证方法，确保产品的质量在可控状态。针对产品操作过程中需要控制的参数、及控制方法等做出明确规定。工艺部门还需要对图纸的设计进行评审，避免产品设计完成后在生产过程中出现无法操作的现象。

3.3做好生产过程中的内部控制，严格实施全过程质量管理  　　变压器在制造过程中加强对产品质量的过程管控，操作人员必须全部经过培训，并通过理论和实操考试合格后方可上岗操作。每台产品在生产前提前学习排查图纸，对使用的原材料按照检验标准进行自检，确保材料的合格。各道生产工序都要按照图纸、工艺、标准进行生产，并对生产过程中的产品质量及时在检验单上进行记录，并由专职检验人员进行复检，确保产品质量满足设计、标准要求。变压器的成品要按照国家标准进行出厂试验、型式试验和特殊试验，确保变压器的性能完全满足协议要求。 

3.4引进先进材料及设备，加强外购组配件的质量管控  　　在变压器的生产制造过程中，引进国内外先进设备和材料，提高产品的加工质量和可靠性。加强对外购组配件供应商的质量认证，如套管、分开开关，冷却器、储油柜、继电器等一些关键组配件，引入合格供应商准入制度，所有组配件在批量使用前需要经过产品试用，满足性能要求且经过供应商厂家现场评价考核合格，并经多方评审列为合格供应商后方可批量采购使用。而且在使用过程中不能随意或者经常性更换厂家，如果一定要更换，就及时重新对引入组配件进行质量评估和质量认证。 加强原材料、组配件的入厂验收工作，确保变压器产品上使用合格的原材料、组配件。

结语

在当今的经济发展环境中，电力是国家经济建设活动的最重要能源之一，肩负着支撑大部分经济活动运转的能源支持重任。作为变电站的重要部分和核心部分，变压器的运行状态决定了变电站的发电工作能否顺利进行，因此也关系着电力能源的正常输出与使用，必须做好变压器制造过程的质量控制工作。

参考文献：

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[2]王锐.变压器制造过程中的质量控制[D].华北电力大学(北京)，2016.

[3]陈恒云.变压器制造质量相关问题分析[J].科技创新导报，2015，12(13):53.