保证产品质量的工艺措施

 通过技术考察、工艺改进、用户走访及市场调查，瞄准国内先进质量水准，着眼于变压器产品的世界先进水平，根据用户的要求和建议，为确保产品质量，提高产品运行可靠性，分时段进行了三期大规模的技术改造，增添了一批工艺设备，修订和完善了120套工艺文件，使产品制造质量达到国内先进水平，形成了标准化结构，产品类型由原有的9型产品发展到目前的10型11型产品，同时还推出了强油导向风冷、免维护的新产品，符合了目前市场的低损耗、低局放、无渗漏、维护间隔时间长等要求。主要表现在：

     一、降低产品损耗、保证产品可靠性、提高社会效益

(1)为了大幅度的降低变压器铁芯损耗，公司采用了数控自动硅钢片剪切生产线，剪切精度高，毛刺小于0.02mm。自行设计了20t、80t、120t铁芯叠装液压翻转台，采取液压夹紧、确保铁芯叠积平直、接缝小，铁心绑扎采用了行业内先进的Tenax聚酯带打包工艺，绑扎带排列规则、美观，进一步降低变压器的运行噪声并有效降低损耗。

（2）铁心拉板及夹件支撑板等零件采用20Mn23Al无磁钢板,并对夹件所有零件进行圆角化处理，有效降低杂散损耗。

（3）器身绝缘采用了国内先进的绝缘结构，所有线圈均采用硬纸筒结构，线圈加装正反饼间角环，组装线圈加装分瓣硬角环，取消静电环（屏），有效改善端部电场分布，大大提高绝缘可靠性。

    (4)推广应用了铁芯不叠上铁轭工艺，避免了铁芯片反复拆装摔打，保证了硅钢片的优良性能发挥和变压器空载损耗的降低。

(5)铁芯采用三级接缝、D形铁轭的优良结构，达到了显著降低损耗；对大型变压器线圈采用换位导线和组合导线绕制，进一步降低损耗。

（6）技术指标的表现：

★空载指标已领先于国内水平，处于国际先进水平，与国家标准相比，至少降低8%。

★负载损耗处于国内领先水平，所有产品的负载损耗与国内相比，至少降低3％。

★我公司自行设计生产的220kV级150000kvA容量产品通过国家级新产品鉴定并通过国家突发短路试验，这种成熟并通过国家突发短路试验的产品结构，机械强度高，结构领先。我公司在机械结构的改进，不仅获得了用户好评，而且引起了全行业的注目。

★我公司自行研制的11型产品的绝缘结构已高度标准化。这不仅有利于CAD参数化设计，而且大大提高了产品的安全性和可靠性。已生产的35-220kV级产品全部一次性合格，没有一台发生故障。

★★★ 经济指标处于国内先进水平

我公司在努力实现和提高技术水平的同时，对产品的经济指标也做了大量的研究工作，通过优化设计，变压器的经济指标有了进一步的提高。这一项工作仍在继续当中。   

  二、提高产品的工艺水平，确保产品的优良性能

    为保证产品制造质量和优良性能，采取了如下工艺保证措施：

    (1)确保产品器身的清洁度，通过技改完成了密封线圈车间和绝缘件车间，配置了空调、除尘、除湿等设备，并对人员、材料、半成品、成品的进出进行严格管理。

(2)大型变压器线圈均采用换位导线、组合导线绕制，全部产品所需原材料、配套件实行定点采购、专人监造，保证了产品的性能优良。   

(3)绝缘纸板采用高密度纸板，并采用2.5M大型纸板裁剪机、JB-1纸板卷板机、MH-1纸板密化机、DDY-1平尾垫块（条）倒圆机、DCM-1高精度平尾垫块冲模机、DYJ-1纸圈倒圆机、BJYL-1000精密推台锯床、1250t热压机、XDJ-A端圈铣床等绝缘件大型加工设备以及日本进口手提式电刨、手提式纸板锯切机、木工雕刻机等小型精密工具，线圈平尾垫块密化压力保证3Mpa，确保线圈所用绝缘材料的质量和强度，保证了线圈的机械强度。

（4）硬纸筒直径偏差控制在1mm以内，有效保证线圈直径；垫块预先配置，保证线圈轴向高度。

(5)所有大型变压器线圈均采用立式绕线机绕制，配置可调绕线模；单线圈及组装线圈均采用美国进口恒压干燥系统进行真空恒压干燥，单线圈压力保证3Mpa，组装线圈压力保证2.5Mpa，保证了线圈的轴、辐向尺寸和线圈的机械强度，从而提高了产品的抗短路承受能力。

(6)现有的数十台纸筒加工设备、绝缘垫块制作设备、绝缘件倒角、去毛刺设备、引线焊接设备、线圈压装设备，为产品线圈的制作质量提供了可靠保证。

    三、提高产品电气强度、确保电气性能及产品运行可靠性

    器身绝缘内的水分含量不但关系到能否满足变压器的电气性能要求，还关系到变压器的寿命及运行的可靠性。为确保产品运行可靠性，在工艺方面采取了如下措施：

   (1) 使用了具有国内、外先进水平的内置式蒸发器煤油汽相干燥技术和设备，具有除湿、除水效果好，同时对器身具有清洗、除尘作用，对降低产品的局部放电量起到了较大的作用。

(2) 保证装配现场操作环境洁净、干燥，大型产品均在配置了空调、除尘、除湿等设备的防尘制作间完成器身装配，并加强器身干燥前后装配时段的控制，以减少器身暴露在

空气中的时间。

（3）线圈采用整体套装工艺，保证套装紧实。

（4）线圈引线连接均采用进口XC130-38冷压系统进行压接，连接部位严格去除毛刺并采用半导体纸屏蔽，确保了器身清洁度满足要求。

（5）干燥后的器身压紧采用美国进口RSM-200薄型液压缸数显顶升系统处理，压紧力保证3Mpa。

（6）采取高真空浸油及注油工艺，真空度可达到133Pa。

（7）变压器油采用双级高真空滤油机处理，含水量处理水平可达到10ppm以下，油击穿耐压水平达到70 kv以上，含气量控制在0.5%以下，从而保证了产品的绝缘性能和电气强度。

上述措施对降低局部放电量有很大作用，局放可控制在100pc以下，同时提高了产品的绝缘性能和电气强度。 

我公司产品内部性能概括来讲具有：现场免吊芯、高可靠性、高阻抗、低损耗、低噪音、低温升、低局放、无渗漏等特点，即所谓的一免、两高、四低、一无。

★★★现场免吊罩检查的工艺保证措施

要确保现场免吊罩检查主要是要在结构上克服器身在运输过程中发生移位，因此我公司产品采取在铁芯下部与油箱之间使用可靠的机械固定。

长轴方向两侧各有一个反压钉安装在夹件的支撑件上，反向压在下节油箱上，下节油箱对应压钉处必须有足够强度的加强筋，确保运输过程中急刹车、转弯等情况发生时油箱不会发生永久变形或器身移位。

短轴方向，铁芯下部两侧各有四个反压钉压在油箱上，使铁芯下部可靠固定。

铁芯上部，利用上夹件支撑件的特殊结构结合浇注环氧树脂工艺进行固定，使铁芯上部与上节油箱之间可靠固定，这样，器身与油箱之间就实现了X、Y、Z三方向的强力机械固定，同时使铁芯与油箱连成一体，保证器身在运输过程中不发生位移和上下跳动，最终实现产品运至现场不吊罩检查即可投运。

★★★ 高可靠性

随着目前市场对输变电质量要求越来越高的趋势，变压器是否具有高可靠性更显重要，针对这一要求，我公司产品无论在设计还是生产工艺上都作了充分考虑。

★ 提高铁芯自身强度的措施

我公司目前在设计上全部采用计算机CAD辅助设计结合进口技术硅钢片生产线及先进

的叠片工艺，从设计生产上充分保证了铁芯的圆度，降低铁芯圆度公差及铁芯芯柱与上下铁轭的垂直度；同时铁芯各部件间的装配尺寸都确保精确，一要保证拉板与上下夹件间的装配公差，另外要保证铁芯支撑件与铁芯间的装配公差，器身干燥后，支撑件绝缘要收缩，器身处理时，先使支撑件及绝缘压紧铁芯再拧紧螺栓，这样就可以保证铁芯构成为一整体。另外在铁芯柱的表面涂有”HH”胶使芯柱自身形成一个整体，从而保证了铁芯整体的机械强度。

★保证绕组径向受力可靠的措施

我厂为保证绕组径向受力可靠，低压绕组绕制在硬纸筒上使低压绕组撑条支点与硬纸筒可靠压紧，套装时，低压硬纸筒与铁芯在低压绕组撑条对应处配有圆木撑条，使低压硬纸筒与铁芯圆木撑条紧密配合，为低压绕组在承受短路冲击时提供可靠的支点，使短路力可靠地传递到铁芯上，保证了低压绕组在承受短路冲击时不发生变形。

★同时利用立绕机张紧装置绕制线圈，降低绕制系数，保证所有绕组的径向绕紧力，提高绕组的自身强度，结合利用绕组先组装后整体套装的工艺，使器身装配公差减小，从而提高器身的整体强度。

★另外，变压器高、中压绕组设立单独的调压绕组，从而使绕组处在各种分按时，各侧绕组的安匝不平率趋于最小，从设计上防止产生大的轴向短路力，调压绕组采用单层或双层圆筒式结构，并设有硬质绝缘筒作为可靠骨架使调压绕组不散架，采用电工收缩带收紧，或采用拉杆式无纬带收缩绑紧。

★保证绕组轴向受力可靠的措施

首先，绕组垫块等受力绝缘件全部采用魏德曼公司的T4特硬纸板制成，以减小绝缘件的收缩量，绕组绕制与组装完工后须经过二次真空干燥，器身装配后再进行一次煤油气相干燥，确保各部分的绝缘充分收缩以保证在运行中绝缘件不再收缩。

其次，器身压板由原来的单层层压木板改为双层压板，在原来的基础上再加一层压板，保证了器身受力时的整体强度，为了确保器身的总压力，变压器每相配设8-12个M42压钉，A/C两侧再增加一个或两个压钉以增加抗冲击能力，为了使绕组导线匝绝缘在轴向压紧，受力振动时匝绝缘不破损，所有撑条垫块都进行了圆角化处理。

对于螺旋式绕组，由于绕饼倾斜，会产生轴向电流分量，轴向电流又要产生轴向压力，为此，螺旋式绕组出头扎紧十分重要，绕组的出头焊接在铜排上时，不能设计成悬臂梁。通常把铜排延长形成两端固定，增加绕组出头的机械强度，减小周向力的危害。

通过以上措施，使我公司220kV级及以下产品具有非常高的可靠性。

★★★  高阻抗

此处所讲的高阻抗不同于我们常说的高阻抗，它是指在设计时，使绕组间的阻抗电压略为正偏差，增加短路时的电抗压降，从而提高产品的抗短路能力。

★★★ 低损耗

★降低空载损耗的工艺和措施

首先在选材上我公司选用高导磁低损耗的优质硅钢片，几何尺寸要求较薄(如0.30mm，0.27mm)，降低了铁芯片自身的涡流损耗，从而降低了变压器的空载损耗。

其次，在工艺上由于我公司引进高精度铁芯横剪线，从而实现步进裁剪功能，最终实现了铁芯多级步进搭接，我公司一般采用五级及以下步进搭接，这种步进搭接可在铁芯叠装时实现五片一叠、一片一接缝，使接缝呈梯级接缝，五片一循环，从而降低了铁芯接缝处的磁通密度，大大降低了铁芯的空载损耗和空载电流。这种生产线，保证了铁芯裁剪的几何尺寸和精度，为不叠上铁轭工艺提供了可靠的基础，不叠上铁轭工艺由于减少了铁轭上部的预叠和套装时的拆除，不仅减少了叠装工时，更重要的是减少了硅钢片的搬运次数，降低了硅钢片受碰撞和弯曲的机率，使外力对晶粒取向硅钢片材质的破坏降低到最低点，有效的保护了材质的性能，从而降低丁变压器的空载损耗。

★  降低负载损耗的工艺和措施

首先，在选材上选用优质的铜导线，一方面保证了导线的表面质量、绝缘和几何尺寸的要求；另一方面选用优质的无氧铜材，即电阻率较低的铜材，最终降低变压器的负载损耗。

其次，在保证铁芯有效截面的前提下，增加铁芯的级数，减小铁芯的直径，从而减小线圈的平均匝长，同时采取合理的绝缘结构，减小绕制系数，减小装配公差，达到了减小线圈平均匝数的目的，最终达到减小线圈的绕制长度，降低变压器的负载损耗。

通过上述措施使我公司产品的空载损耗水平要比国家推荐的9型产品普遍低30-50％，即空载损耗是9型产品标准的2/3到1/2，空载电流低70-90％，使铁芯性能处于国际领先水平，负载损耗平均降低了2-8％。

  四、油箱结构特点及防漏工艺措施  

    (1) 油箱采用折板式波筋加强结构，箱壁、顶盖等均采用500t液压机整体压制成型，减少了焊缝，提高了油箱机械强度，其性能优于国家标准要求。如：35kv级油箱机械强度试验压力达到0.06MPa，真空强度达到38kPa；110kv、220 kv级油箱机械强度试验压力达到0.096MPa，真空强度达到残压133Pa；其变形量及回弹力均优于国家标准。

(2) 油箱上所有法兰，如箱沿法兰、套管升高座法兰等都经过机械精加工制作，各种法兰厚度均比常规设计规定有所增加，具有足够的强度。

（3）油箱所有零件周边均采取圆角化处理，对增强漆膜附着力、改善外观质量及减小局放均有较好作用。

(4) 油箱法兰采用刚性密封结构。

 所有密封均采用法兰槽加“O”形密封圈结构，所有密封件均采用国内质量信誉可靠厂家的产品，合格供方有西安四凯、南通神马，可以保证产品具有优良的密封性能，能长期工作而无渗漏现象。。

(5) 采用先进组件  

选用真空铝镁合金蝶阀或真空钢板硬密封蝶阀进行散热器连接，保证在真空注油过程中不出现渗漏；

放油活门采用真空截止阀（铜质或铝合金），确保密封良好，开关自如无渗漏；

选用的片式散热器均能承受全真空压力及正压0.12 Mpa考验而不出现裂纹、渗漏缺陷，所有散热器均为外焊缝，确保内部清洁无污染，保证产品在现场运行条件下长期工作而无渗漏；

储油柜选用胶内油式结构，合格供方有沈阳海为、长沙泰时等，储油柜内胆系不锈钢材质,外壳系冷轧钢板整体压制，确保外观精良。

（6）焊接强度

所有与油接触的焊缝均采用双面焊接，与空气接触的表面采用密封焊接；箱壁开双面坡口，以保证密封性能；所有焊缝焊角高度均优于技术标准，对各种经过机加工的密封面，不允许有磕碰，从而确保了焊接强度。

（7）防止焊接缺陷造成渗漏：

★对焊工半年一次定期技术培训，定期考核，焊工必须持合格证后才能上岗操作；

  ★焊条、焊药进行烘干处理保管，定点采购优质焊接材料。

★采用埋弧焊和CO2混合气体保护焊，严格检查焊缝形状及尺寸，保证焊线强度和焊缝美观。

★焊后采用专用试漏剂试漏，合格后才能进入装配车间。

（8）防止套管型电流互感器升高座渗漏油：

 ★采用新型的升高座结构(倒装式)，减少法兰密封面(密封面由两个改为一个)；

 ★升高座法兰开限位槽，并在专用平台上进行焊接；

★小瓷套出线采用环氧整体浇铸式结构，防止因密封原因产生的渗漏；

 ★加厚了升高座盒壁，螺栓采用盲孔联接，以保证强度，减少变形，不渗漏。

（9）防止密封材质不良引起的渗漏油：

 ★外购的密封件，必须是从经公司质量保证部确认后的厂家进行定点采购，增加密封垫厚度，提高密封的可靠性；

★所有密封件均严格按内控标准进行检查；

★箱盖密封条采用高弹性、耐油、耐老化、无接头的高弹产品，确保密封可靠。

★密封件保管、运送及安装均严格按工艺规定进行，装配时控制压缩量不超过厚度的1/3。

（10）防止油箱渗漏方法及总装试漏压力不足造成渗漏油：

★采用新的试漏方法即气压探伤工艺进行检测，确保了焊缝达到优良水平。具体措施如下：

在油箱焊接完成，严格清渣，自检合格后，由专职检验用手提低压电灯对所有焊缝进行详查，合格后进行喷砂处理转着防锈底漆，按工艺对所有影响渗漏的附件进行装配，加压试漏，时间及压力按工艺执行，发现渗气，及时处理，再次试漏，最后一次试漏时间不低于8小时。

（11）采用去焊缝应力即振动时效处理工艺

由于油箱在焊接后存在焊接应力，在长期运行中可能由于应力释放而产尘裂纹。为此，采用了焊缝应力处理工艺，使用专用的油箱支应力设备，消除焊接应力，保证产品长期运行而不渗油。       

（12）加强成品密封试漏，保证焊接及密封面无渗漏

设置专人负责成品检漏，在注油后、静置中、附件拆卸后等几个过程均进行严格细致检查，其中大型产品在附件拆卸后采取加压试漏，压力达0.06Mpa,总试漏时间达72小时以上，在公司内部发现并消除可能出现的渗漏缺陷并及时处理，从而保证产品长期运行而不渗油。

★坚持整体真空检漏及产品注油后的整体热油检漏，确保无渗漏。

★总装前擦净所有密封面及密封件表面的油迹和异物，总装后擦净油箱及焊缝，以便检查有无渗漏。

(13)附件及管道因对装配合困难造成渗漏油的预防措施

★所有管接头与法兰进行对装焊接，确保管接头安装形状和尺寸符合设计要求。

★对装焊接采用专用胎具，对所有对装胎具定期进行校验，确保胎具有足够的刚度和准确度。

★ 半成品及成品均严格按试装工艺进行试装，对装不允许强拉硬掰。

(14)防止组件质量差造成渗漏油的工艺措施

★所有外购组件均从公司严格审查后的合格供方处采购。

★所有组件均严格按内控标准进行入厂检查，严格试漏，发现渗漏一律不允许用于产品上。

(15)防止运输或现场安装不当造成渗漏油：

★产品包装完好才批准发货，运输过程中派专人跟车监视。

★完善了产品及组件安装使用说明书，做到了产品安装使用说明书与产品结构及公司内外安装方法相一致。

★ 加强了售后服务，积极主动与用户配合参加产品安装、调试，对现场出现的渗漏油问题及时解决。

五、低噪音及降低噪音的工艺措施

由于目前对环保及人类生存环境的重视，所以向用户提供无污染、低噪音的绿色产品是我公司一直追求的目标，目前我公司一般产品的噪音水平为：风冷产品（55-65)dB，自冷型产品(50-60)dB。

变压器的噪音主要在于变压器的铁芯，变压器的铁芯在工作电压激磁下，由于硅钢片的磁滞伸缩效应，会发出机械噪音，它随着磁通密度的提高而提高，对于油浸式变压器，噪音在油中传播虽有一定程度的衰减，但降低噪音最有效的措施还是减小声源，以下就是我公司降低噪音水平而采取的几项措施。

★我公司进口的铁芯生产线，能够充分保证铁芯裁剪的几何尺寸和裁剪精度，保证了铁芯接缝平整和间隙(大型产品铁芯接缝间隙不大于0.5mm)，同时可实现步进搭接，增加了铁心片搭接面积，提高了片间摩擦力，使铁芯机械强度大大提高，对降低变压器噪音起了很大作用，有效地降低了接缝处的磁通密度同时降低了铁心的空载损耗和铁芯的空载电流。

★为了防止铁芯柱或铁轭夹紧程度不够造成噪音的增加，对叠片和夹紧等工序，我厂制定了科学合理的操作工艺，保证了铁芯的夹紧，另外在芯柱表面涂刷“H-H”胶使各片粘接在一起，使铁芯成为一个整体，降低了变压器的机械噪音，同时也通过工艺操作和工装设备防止因铁芯片的波浪状变形引起的噪音增加。

★对于风冷型变压器来讲，整个变压器的噪音是变压器本体噪音和风机噪音的叠加，所以选用低噪音的风机是至关重要的，否则变压器本体的噪音再小，风机的噪音一大，变压器整体噪音也会很大，所以我厂以选用优质低噪音风机来实现降低风冷式变压器的整体噪音。

六、低温升及保证低温升的措施

变压器的运行温度直接影响着器身中绝缘材料的老化速度和产品的使用寿命，为了使变压器达到设计要求的安全使用寿命我公司主要从以下两点来控制产品的温升。

★首先，要减少变压器的发热量，变压器运行期间，铁芯绕组和结构件中会产生损耗，这些损耗都将转变为热量向外部散发，从而引起变压器发热和温度升高，所以要降低变压器的温升，在其它措施不变的情况下，最重要的措施就是降低空载损耗和负载损耗，从热源上入手，降低发热量，从前面低损耗可知，我公司产品较国标空载损耗下浮在35-55％左右，负载损耗承诺标书规定的负公差。

★同时，为保证变压器绕组的温升，变压器除满足外部冷却条件外，绕组内部也需具备良好的冷却条件，我公司在满足散热所需的纵向和横向油道外，还采用了曲折导油工艺使油流曲线上升，这样可将线圈深层的热量方便的带出，使线圈不会出现油流不通的死油位，从而降低了线圈的平均温升和最热点温升，对幅向较大的绕组，设有轴向油道，另外，制造上保证绕组内部冷却油道的畅通，绝缘纸板无毛边，包扎白布带或纸条，端头均进行处理，绕组档油隔板的放置严格按图纸规定放置，保证油流畅通，在降低绕组温升的同时，也防止线圈的局部过热。

★另外，对漏磁也作了充分的考虑、通过在油箱上加装磁屏蔽等措施，为漏磁提供了低磁阻通道，从而降低了杂散损耗，有效的防止了由于漏磁在较大金属结构件上引起的局部过热现象。

七、低局放及降低局部放电量的措施

★在设计上保证高压电极有足够的电气距离，特别是高压引线绝缘设计距离比要求大得多。工艺上所有高压电极和金属结构件均进行圆角化，避免尖端放电，使高压套管均压球进入升高座，确保均压球处于均匀电场中，引线采用冷压焊，进行屏蔽处理实现圆角化；所有与线圈接触的绝缘件，比如撑条、垫块等均进行倒角去毛处理；器身经过大型煤油气相干燥设备的干燥后大大降低了绝缘件的含水量，提高了器身清洁度，通过上述工艺大大降低了产品局部放电量。

★在生产过程和原材料采购上严格按照IS09001质量管理体系的要求进行，保证器身

不含任何金属异物和器身的清洁度，对于导线、绝缘纸板、层压木等材料更是严格检验控制。

通过上述措施使我公司产品的局部放电量控制在100PC以下，为产品的长期安全运行，提供了有力的保障。

八、产品外观及为用户着想

在保证优良性能水平的前提下，我公司也力争使产品的外部结构更科学、布局更合理、更方便用户使用，使产品达到布局合理，外形美观，便于用户操作的要求。

油箱机械强度高、散热面积大、美观大方，金属表面进行喷吵处理，增加凸凹表面增强了油漆附着力，同时表面喷涂选用优质漆达到了美学效果。

储油柜为胶囊式或金属膨胀式，储油柜一般布置在高压C相侧或油箱上顶部。此种储油柜能有效地隔绝变压器油和空气的接触，另外，结合我厂器身干燥处理工艺，我公司又率先推出了免维护型产品，为用户维护提供方便。

★产品本体和气体继电器带有取气盒，并布置在油箱下部，方便观察和取气的位置。

★压力释放阀带导油罩并引至油箱下部，可将油直接引入渗油坑。

★除产品本体带爬梯外，储油柜与本体间还安装一小爬梯，以方便安装及维护，本体爬梯带折叠小梯及防爬门。

★本体上设有控制箱，所有二次控制线都引好至控制箱中，二次控制线固定在本体上，全部采用不锈钢板制造的布线盒进行密封保护。

★散热器安装后还在本体上采取加强固定措施，以防渗漏。

★低压套管处设有方便用户架线的引线支架底座。

★铁芯接地经套管引出并通过接地铝排引至油箱下部，方便用户测量。

★上下节油箱通过两处联结，保证上节油箱可靠接地。

★所有套管均为板状接线头，以方便用户接线。

★★★我公司的产品还存在着许多不足，随着新技术的引进及用户反馈意见的增加，我公司会在新产品、新技术、科学管理及产品的人性化上加快脚步，以我公司一贯奉行的“精品”思想来服务于广大用户。

九、产品表面处理及防腐工艺

产品内、外表漆均采用了优质“三防”性能漆，并采用优良的表面涂覆工艺，使其具有良好的抗酸、碱、盐及紫外线性能，并具有牢固的附着能力，可使产品外表面在长时期的户外使用中都有良好耐蚀性能。