黄明生

摘 要：文章对电力变压器生产工艺的特点分析，发现了变压器制造中工艺控制和原材料组部件问题，提出了加强变压器质量管理的措施方法。

关键词：变压器；监造；铁芯；线圈；质量控制

0 引言

电网安全是供电企业永恒的主题， 要保证电网安全稳定运行，就必须以质量优良的电力设备材料为基础，抓好设备监造工作，以保证电网建设、运行及供电服务的工作质量。近几年来，南方电网一直重视变压器监造，变压器监造过程发现质量问题信息量庞大。加强信息分析，提高质量信息应用价值，并制定相关质量管理措施具有重要意义。

1 变压器的制造流程

变压器的制造流程主要包含油箱制作、铁芯制作、线圈制作、绝缘装配、器身装配、器身干燥、总装配、出厂试验、试验后的吊罩检查和包装运输等10大工序。

1.1 油箱制作

油箱是油浸式电力变压器的外壳，是变压器器身外绝缘油的容器。因此，变压器制造厂关注油箱最直观的质量要求就是焊接件与焊接件之间的焊缝质量，但却往往忽视了其他辅件的质量，从而导致变压器发生质量事故。

1.1.1 油箱清洁度的主要问题是联管、油箱死角处清洁不到位。联管作为储油柜、升高座与油箱本体的联接通道，其清洁度往往受到制造厂的忽视，加上现在因环保原因，很多制造厂都关闭了磷化酸洗池，部分制造厂未做任何清洁处理而直接焊接和喷漆，导致变压器注油后因联管内存在铁砂、油污等污物而直接污染了整台变压器油箱内的油。此外，油箱内焊接处的一些死角，因焊接、喷丸后空间有限，制造厂很容易忽视了此处的清洁度，导致变压器装配注油后，变压器油受到了污染，使油中含有金属、非金属各类杂质。

1.1.2 联管的倾斜度不到位：因电力变压器制造工艺上需要真空注油，且注油前真空度一般达到100Pa以下，因此，为了防止在抽真空时空气在联管内窝气，在装配联管时需要一定的倾斜度，而此问题往往被制造厂和驻厂监理员忽视。某制造厂生产的一台SZ11-50000/110变压器，连续两次试验都局放超标，经过排查，局放超标是变压器真空注油时联管内窝气，使变压器油内含有气泡而导致。

1.1.3焊接工艺不良：油箱焊接工艺不良主要表现为打磨清理不到位，油箱箱沿、加强铁等部位存在沙眼、弧坑、焊瘤、焊渣、毛刺、咬边、焊缝不饱满、不整齐等问题，密封不严易导致渗漏油等问题。由于焊接属于特殊工艺，焊接质量无法通过短时间的试漏试验而检测出是否合格，因此在油箱监造过程中，需要对焊件与焊条的规格是否匹配、焊条的使用环境、焊工的操作水平等多方面因素进行见证和监督。

1.1.4喷漆工艺不良：油漆喷涂工艺不仅关系到油箱外观质量，更关系到变压器今后的运行寿命。油漆浓度调整不均匀，喷漆量过大造成流淌，形成漆瘤，以及漆膜不均匀从而导致油箱表面漆膜有泛黄、流痕及麻点现象等。而这些容易忽略的小问题，却对变压器使用产生重要影响，如在沿海地区盐雾比较重，外露在空气中的金属件很容易因喷漆质量不合格导致生锈。

1.2 铁芯制作

变压器铁芯是由厚度为0.3mm左右的硅钢片靠人工而堆叠起来，因此在铁芯制作监造过程中，除了硅钢片的型号、供应商必须符合变压器技术协议外，还要注意以下两点：

1.2.1 硅钢片裁剪后的毛刺：硅钢片毛刺过大，会导致硅钢片之间片间短路，从而导致空载电流增大，空载损耗增加。电力变压器铁芯硅钢片的毛刺往往不能大于0.02mm，毛刺一旦增大，还影响着铁芯厚度，从而直接关系到铁芯磁通量。

1.2.2 铁芯垂直度不合格：铁芯在完成堆叠后要完成起立，在起立过程中，操作工往往因铁芯柱绑扎不到位，在起立后铁芯柱发生扭曲变形，从而严重影响到变压器的抗突发短路能力。

1.3 线圈制作

线圈是变压器的核心部件，在制作工艺上，除了要确保绝缘完好和清洁度外，还要做到绕紧、套紧和压紧。在生产制作过程中，监理员很容易忽视一些细节，而这些细节往往关系到整个变压器的运行安全和使用寿命。

1.3.1 导线换位处理不符合工艺要求。导线“S”弯换位不平整，“S”弯处绝缘薄弱而没加包绝缘，以及加包的绝缘进垫块处，导致线饼不平整等现象。

1.3.2 线圈出头绝缘包扎松散、不紧实、不规整。换位导线出头绝缘漆清理不干净，有残留。线圈出头部分与底部换位牛角垫块重合导致出头部分超高。

1.3.3 线圈垫块上下不在同一直线上，导致线圈加压时受力点不在同一直线上，从而存在线圈绝缘损坏的隐患。

1.3.4导线焊接不良。焊接部位不平整，表面绝缘破损，出现鼓包现象。线圈接头焊缝不饱满，未搭接施焊。焊接不牢固，表面不光滑。线圈换线焊接后，内侧的组合导线长，外侧的组合导线短，线圈绕制不紧密。其他问题如导线绝缘破损、露铜，线圈绕制完成后测试发现股间短路，线圈绕制过程中发现两处换位纸板放置倾斜，线圈内撑条未粘牢、开裂、挡油板破损；绝缘筒之间垫块位置偏差超规定。

线圈制作由于清洁度要求高，而制作过程中存在大量手工操作，制造厂往往一个细小的疏忽，就造成某方面的缺陷隐患，这就要求线圈监造过程中，监理员要加强现场见证频率和见证范围，使各类隐患概率降低到最小程度。

1.4 产品设计方面

一是设计时考虑不周，套管均压球间隙太小，无法安装；升高座与互感器安装尺寸不匹配。检修爬梯位置设计不合理，顶端为储油柜，检修不便；高压侧套管式电流互感器线圈额定变比不满足要求，易引起线圈绝缘老化，甚至短路。变压器本体上未设计上部油样阀；端子箱加热器安装方向错误，接线端位置不合理，未安装防烫罩。引线全部立式绝缘支架下部均未采用托板，靠绝缘螺杆安装，承受机械力不足，抗短路能力下降。二是设计/结构不满足技术协议要求，变压器的油箱结构未按要求采用吊罩式，而擅自采用吊芯式；绕组未装设内衬绝缘硬纸筒，无辅助撑条，不符合要求；变压器负载损耗设计时未按技术协议，不满足要求；本体气体继电器未按要求设计为双浮球气体继电器。

1.5 出厂试验方面

一是局部放电量超标问题突出。原因包括绝缘件缺陷，线圈上部端圈、硬纸筒和撑条，线圈之间绝缘件缺陷；端圈在粘接过程中，受到杂质的污染，绝缘性能下降，放电沿污染区域向上部角环、下部护沿角环及导线绝缘发展。绝缘装配不良，引线对夹板托板油中绝缘距离不足；出头瓦楞纸绝缘包扎厚度过大，其根部外侧与围板接触无油隙，影响爬电距离；高压引线出头包扎处的屏蔽不良；开关托架与夹件的连接螺栓松动、接触不可靠，悬浮放电；静放时间不够，油中气泡放电。二是其他试验项目，试验不满足要求。主要有空载损耗、负载损耗、操作冲击试验、声级测量、绝缘电阻及绝缘油试验等。三是未按要求进行试验或操作不规范。 如未按要求进行 1.1倍过电流发热试验、1.1 倍额定电压长时空载试验等；四是试验管理不到位，试验设备仪器未按期检定、局放补偿电抗器与局放的线路连接接触不良造成干扰放电等。

2 变压器的质量控制措施

（1）加强工艺控制及原材料和组部件监造，变压器工艺技术复杂、工序繁多，应加强操作技能和质量意识的培训，注重生产制造过程中的工艺细节；加大生产设备、检测仪器等设施投入，提升生产、试验能力。应提高操作人员质量意识和技术水平，避免由于操作失误、不到位而产生质量隐患。供应商应加强原材料和组部件入厂检验，选用性能可靠的产品，重点关注硅钢片、绝缘纸板、电磁线、分接开关、套管、油位计、温度计和气体继电器等组部件质量性能。加强对原材料和组部件选用的质量监督。 避免出现原材料擅自代用，以次充好等问题。

（2）出厂试验是对产品质量的最后把关，可直接反映产品的各项性能以及设计上是否存在不足、制造过程中是否存在质量隐患。出厂试验为停工见证点（H点），试验前须审核出厂试验方案，对照订货技术协议书，审核试验项目是否齐全、试验顺序和合格范围等是否正确和准确；试验时对照有关国家标准和行业标准，查看试验接线、试验装备（含仪器、仪表）、试验电压或电流的量值、频率、波形；核算感应试验、负载试验、温升试验的有关参数，电抗和损耗试验。

（3）必要时延伸监造到设计环节，避免由于供应商不重视或按习惯设计、 生产， 不严格执行技术协议，不考虑用户实际要求，导致的产品性能差异、质量缺陷或隐患等。供应商应重视变压器油箱结构、附件安装尺寸的配合要求， 充分考虑设备运行维护需要，提高设计能力水平，从源头上把好质量关。

3 结束语

综上所述，电力变压器生产制造过程中存在着大量的手工操作，因不同的操作人员、不同的操作时间存在质量差异，因此，生产工艺能否得到保证，是关系到变压器质量的直接因素。监造人员应重点关注相应生产工艺环节，加大现场见证力度，提高监造效果，及时发现并处理监造中发现的质量问题，有效消除变压器存在的质量隐患，从而提高变压器整体质量水平，降低变压器投运后的质量风险。

参考文献

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