變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造工藝

張思明 王麗華 李成順

摘 要：隨著我國城市化、工業(yè)化建設(shè)進程逐步加快，工業(yè)生產(chǎn)用電以及人們?nèi)粘Ｉ钣秒娦枨蟛粩嘣黾樱鞘信潆姽こ淌┕そㄔO(shè)數(shù)量和規(guī)模日益擴大，城市變電器設(shè)備施工質(zhì)量安全問題受到了國家社會的廣泛重視。變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計普遍由電磁方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分構(gòu)成，一定要依據(jù)前期設(shè)計來明確電磁方案等相關(guān)數(shù)據(jù)，其設(shè)計的科學(xué)性和有效性直接決定著電力系統(tǒng)運行能力，因此，加強提高變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造工藝至關(guān)重要。本文主要就變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計要點與優(yōu)化建議進行分析，并提出了變壓器結(jié)構(gòu)制造工藝的有效優(yōu)化策略，望對未來變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工作提供相應(yīng)借鑒。

關(guān)鍵詞：變壓器；結(jié)構(gòu)設(shè)計；制造工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.170

近年來，我國社會經(jīng)濟水平的不斷提高，我國城市基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展建設(shè)步伐逐步加快，城市配電網(wǎng)鋪設(shè)覆蓋規(guī)模不斷擴大，社會各類事業(yè)發(fā)展對電力系統(tǒng)變壓器數(shù)量和質(zhì)量的要求越來越高，大量變壓器的生產(chǎn)制造企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。盡管現(xiàn)階段我國變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝已經(jīng)較為成熟，但為了進一步提高城市變電、配電的整體安全性和穩(wěn)定性，針對變壓器設(shè)計生產(chǎn)制造過程中的細(xì)小環(huán)節(jié)進行升級，全面提升變壓器的整體工作能力，是我國變壓器生產(chǎn)制造企業(yè)需要重視的關(guān)鍵問題。

1 變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計要點與優(yōu)化建議

1.1 變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常繁重的過程，就變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計要點而言，主要可以總結(jié)歸納為以下幾點：第一，變壓器設(shè)計一定要全面嚴(yán)格遵循我國相關(guān)部門設(shè)計規(guī)范以及具體標(biāo)準(zhǔn)；第二，實際變壓器設(shè)計工作一定要全面考慮過壓電氣強度要求，以及短路情形下保持動、熱穩(wěn)定的具體需求；第三，變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計務(wù)必要全面根據(jù)明確的電磁方案中的具體技術(shù)參考數(shù)據(jù)進行，全面滿足電氣計算表中要求達到的運行性能數(shù)據(jù)；第四，變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計中，零配件的選用一定要率先選用通用零配件和標(biāo)準(zhǔn)零配件，只有這樣才能夠進一步簡化變壓器生產(chǎn)過程，與此同時還需要全面考量我國材料市場的供應(yīng)情況，充分考慮到材料成本投入因素。

1.2 變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化建議

現(xiàn)階段，變壓器結(jié)構(gòu)材料價格高昂，比如電磁線、硅鋼片等變壓器生產(chǎn)制造不可或缺的原材料的價格已經(jīng)達到了最高峰，這在很大程度上阻礙了我國變壓器生產(chǎn)制造企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營。因此，在確保變壓器運行能力的基礎(chǔ)上合理降低原材料價格是現(xiàn)階段優(yōu)化變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要方向，調(diào)整變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計思路的同時，確保變壓器設(shè)計生產(chǎn)制造質(zhì)量至關(guān)重要。就當(dāng)前普遍使用的變壓器來說，其鐵芯、繞組的橫截面積均選用圓形作為橫截面，實際變壓器設(shè)計工作中，要想最大限度地降低這一形式變壓設(shè)備的硅鋼片和電磁線材料成本價格，設(shè)計人員可以利用科學(xué)升級硅鋼片和電磁線兩類材料的消耗比例來達到，也就是利用比較不同鐵芯外接圓直徑情況下的材料成本，選用較為科學(xué)的銅鐵消耗比重。但這樣降低材料成本的方式在實際應(yīng)用中會存在些許弊端，一方面，這一方式制造的變壓器鐵芯技術(shù)諸多，帶有諸多縱向剪切片，極其容易導(dǎo)致片形發(fā)生積壓新問題；另一方面，這一設(shè)計改變方式會在一定程度上降低油箱內(nèi)部空間的填充率，提升絕緣油的消耗數(shù)量。因此，為了更好地完善其應(yīng)用性能，從根本上規(guī)避這一優(yōu)化方式容易產(chǎn)生的種種問題，我們可以利用鐵芯結(jié)構(gòu)設(shè)計來有效降低變壓器生產(chǎn)成本，也就是把多級外接圓形鐵芯更換為帶圓角的矩形鐵芯，這樣的話鐵芯片形就會有效減少，并能夠全面實現(xiàn)片形共享，可以依據(jù)具體需求對橫截面積的調(diào)節(jié)，根據(jù)生產(chǎn)制造原材料的市場價格來調(diào)節(jié)銅鐵消耗比重，具備非常強的靈活性。但實際變壓器設(shè)計工作中，設(shè)計人員需要注意的是，采用這一改進方式也存在一定的弊端，由于調(diào)節(jié)后的變壓器結(jié)構(gòu)形式依舊要選用帶有圓角的矩形結(jié)構(gòu)式繞組，這在一定程度上會給后期生產(chǎn)制造增加很大的難度，因此，這就要求變壓器生產(chǎn)制造一線人員在實際工作需要精益求精。

2 變壓器結(jié)構(gòu)制造工藝的有效優(yōu)化策略

鐵芯是變壓器設(shè)備重要的構(gòu)成配件，是變壓器設(shè)備的磁路，變壓器設(shè)備實際工作過程中鐵芯的溫度升高限度一定不能高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的鐵芯溫度，鐵芯制造工藝對鐵芯質(zhì)量和變壓器設(shè)施質(zhì)量均起著決定性的作用，因此，加強優(yōu)化升級鐵芯生產(chǎn)制造工藝至關(guān)重要。實際鐵芯生產(chǎn)制造過程中，對于鐵芯縱向剪切、橫向剪切、退火、上絕緣層以及裝配的整體生產(chǎn)制造流程，為了進一步提高鐵芯生產(chǎn)制造質(zhì)量，橫向剪切的有效性能夠全面強化冷軋硅鋼片的磁性，因此，生產(chǎn)制造工作人員一定要在退火操作完成后再進行橫向剪切，只有這樣才能夠更好地保證冷軋硅鋼片的自身磁性，從而進一步提高變壓器設(shè)備的實際運行性能和最終效果。詳細(xì)來說，實際變壓器設(shè)備鐵芯生產(chǎn)制造過程中，生產(chǎn)工作人員主要可以從以下幾方面著手：第一，選用強力磁盤等業(yè)內(nèi)先進的生產(chǎn)制造工藝對變壓器鐵芯予以優(yōu)化升級，這樣能夠從根本上提升變壓器設(shè)備鐵芯的整體穩(wěn)定性能，能夠最大限度地降低因鐵芯運行狀態(tài)不穩(wěn)定給變壓器設(shè)備的運行性能帶來的影響；第二，選用現(xiàn)代高效的微機監(jiān)測技術(shù)對變壓器鐵芯展開全面監(jiān)測，全面做到嚴(yán)格遵循科學(xué)精準(zhǔn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)對鐵芯成品質(zhì)量予以綜合評價，以確保變壓器設(shè)備運行的整體質(zhì)量和效率；第三，傳統(tǒng)鐵芯技術(shù)質(zhì)量監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)只定性不定值，而要想從根本上提升鐵芯生產(chǎn)制造質(zhì)量，變壓器生產(chǎn)制造企業(yè)就務(wù)必要對各類質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)予以鑒別，積極引進當(dāng)代先進的科學(xué)生產(chǎn)監(jiān)測技術(shù)以及精準(zhǔn)儀器對定值顯示進行監(jiān)測控制，只有這樣才能夠從根本上斷了監(jiān)測方式不統(tǒng)一的生產(chǎn)扯皮問題。

3 結(jié)束語

隨著我國現(xiàn)代電力事業(yè)迅速發(fā)展，為了進一步提高城市電力系統(tǒng)變電運行的整體質(zhì)量，變壓器生產(chǎn)制造企業(yè)在實際生產(chǎn)經(jīng)營過程中，務(wù)必要重視變壓器設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造工藝的實際開展情況，不僅要重視變壓器設(shè)計生產(chǎn)原材料成本的控制工作，還要進一步強化變壓器鐵芯生產(chǎn)制造工藝，只有這樣才能夠從根本上提高變壓器設(shè)備應(yīng)用的安全性和有效性，從而確保我國電力事業(yè)長期穩(wěn)定地發(fā)展與前行。

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