变压器制造工艺发展趋势

变压器制造工艺发展趋势

[关键词]变压器制造工艺

随着我国国民经济的迅速发展，对电力的需求也日趋上或，作为输变电系统中的主要设备--变压器也得到了长足的发展。为适应和满足市场需求，许多制造厂家为不断地改进产品结构，提高产品性能从国外引进先进的生产技术和装备，在新工艺新材料的探索方面做了不懈的努力。

目前变压器主要向两个方面发展。

一是向特大型超高压方面发展，电压等级由220kV、330kV和500kV以及向 750kV 、1000kV发展。西北地区已运行750kV，山西至湖北1000kV也已投运。单台容量越做越大， 目前全国最大的变压器单台容量为沈变厂制造的三500kV 72万kVA变压器，沈变厂制造的三1000kV 100万kVA变压器（双百万）， 三峡工程所用主变单台容量为三相500kV84万kVA。这些变压器一般都用在大型电站或电力的输送上。所以运行可靠性至关重要，因此制造厂为改善电、磁、热、力的性能和分布的合理性采取了很多措施。

1、铁心制造工艺：铁心制造所涉及及的工艺及工装要使变压器的空载损耗附加工艺系数尽可能降低，目前采用的硅钢片都是冷轧晶格取向的优质硅钢片，片型也越来越薄，0.35mm的已淘汰，一般为0.3mm乃至0.27mm、0.23mm厚的硅钢片。 叠片时为减少不必要的工时和损耗，有些厂家已经采用不叠上轭工艺，这就需要定位准确的不叠上轭叠装台。铁心绑扎一般都是人工用无纬玻璃粘带绑扎，这样绑扎的力量不够也不均匀，目前个别厂家用铁心绑扎机绑扎效果良好，应逐渐推广。

2、线圈绕制工艺： 线圈制造所涉及的工艺与工装要保证较低负载损耗，较高承受短路机械力的能力和较好的散热性能，电磁线目前很少用电解铜杆拉拔，基本上都用电阻率低，表面质量较好的无氧铜杆，但还有些小厂仍然采用电解铜，对于大型产品为提高机械强度可采用半硬线。在绕线圈时为保证线圈的绕紧，线圈幅向尺寸尽可能做到零公差，尤其是换流变压器的阻抗误差要求非常严，这就要选用立式绕线机或者带有拉紧、幅向和轴向压紧装置的卧式绕线机，线圈干燥时尽可能采用带压干燥或恒压干燥，这样线圈承受短路机械力的能力大大提高。

3、绝缘加工工艺：绝缘件加工，有不少厂家对绝缘件加工不重视、绝缘车间环境不好，这样很难保证线圈的绝缘强度。甚至有的小企业绝缘件加工和金属件加工共用同一台设备。应该做到恒温、恒湿。绝缘纸板最好采用高密度纸板不然也要进行密化处理，大部分厂家能做到这点。这样就可确保绝缘、散热与耐受机械力的性能。撑条垫块必须做到去毛、倒角处理，有条件应该添置绝缘加工中心设备。

4、引线装配工艺：引线，在变压器发生的质量事故中由引线问题引起的绝缘与机械事故比较多，所以对引线加工要格外小心注意。引线的焊接目前普遍采用火焰钎焊或铜焊机的电阻钎焊，大型企业部分采用冷压焊，目前国外大部分都采用冷压焊或高频钎焊，现在高频钎焊在国内已经有厂家采用。

5、器身干燥工艺： 器身干燥，对于大型企业来说尤其是生产220kV 以上产品为确保运行可靠基本上都采用目前最先进的汽相干燥工艺，部分110kV生产厂家也在用汽相干燥工艺， 但尚有相当一部分110kV生产厂家用变压法或热风循环工艺。全自动汽相干燥设备是目前国内能保证性能的最先进的一流设备。

6、油箱加工工艺：油箱加工，目前国内的油浸式变压器渗漏油现象还是较为严重。主

要是密封面，密封材料也不尽人意最近生产的丙烯酸酯密封性能好一些，有的厂家具有钢板的前期处理和油箱的抛丸处理工艺。

7、生产环境要求：生产环境，电器产品尤其是高电压产品的生产车间的清洁至关重要直接影响电气性能，至少对线圈绕制和器装配区域要求有防尘室，我国大型企业基本具备这种保证电气性能的条件但管理不严，有的甚至达不到要求，应该达到日降尘量在20mg/m2以下， 国外大公司基本达到全厂防尘化，在这一点上我们与国外差距较大。应采用降尘测量仪器和控制措施。

二是向节能化、小型化、低噪音、高阻抗、防爆型发展。这些产品以中小型产品为主，如目前在城网、农网改造上被推荐采用的新S9型配电变压器，它是第七代节能产品，还有卷铁心变压器（包括开口卷铁心变压器S13型）、非晶合金变压器（SH15型）、全密封变压器、组合式变压器（包括风力发电专供）、干式变压器、高燃点油变压器、SF6气体绝缘变压器等。

这些变压器的生产工艺基本上能够借用上述大型变压器的生产工艺，另外根据不同产品有不同的工艺特点。比如卷铁心变压器，目前生产的卷铁心变压器都是封闭式铁心有多级型和R型铁心，这就需要配备卷铁心机， 特殊绕线机，铁心退火炉，不然很难生产出卷铁心变压器。又如，为达到产品少维护而发展的波纹油箱型全密封变压器，就要配备波纹油箱生产线，目前我国有简易式波纹油箱生产线也能满足生产要求。非晶合金变压器，由于非晶带材特别薄约为0.03mm并特殊脆，一般生产厂家很难加工成铁心，所以一般都是购买现成的铁心。

随着国民经济的发展城市向大型化、繁华化发展，人口密集，高层建筑成群。城网改造中规定110kV线路进城变电所以110kV变压器布站。以北京为例，三环路以内一个变

电站供电半径为1.5km一个电站一般配置5万kVA到6.3万kVA的变压器三台。 这么多的大型变压器在城市中心尤其是在政治色彩很浓的北京城里就好比是一颗颗定时炸弹。因此，人们开始对高燃点油变压器、SF6气体绝缘变压器重视起来。

变压器制造工艺的发展主要结合新产品新结构的特点研究出与之相适应的工艺，并着重于新材料和新装备的开发应用来不断提高产品的质量和可靠性，但这些新工艺的研究开发需要大量的资金投入和生产成本的提高，而目前我国变压器供大于求，价格竞争异常激烈，用户在招标活动中首选条件是价格因素，因此各生产厂家很难进行大量的投入，这样生产工艺就无法发展，产品质量上不去，质量上不去，价格也不会高，没有利润于是造成恶性循环。

我国将来变压器发展方向仍是节能型，低噪声及防火防爆型，高可靠性方面发展，所以上述谈的一些工艺仍要继续推广普及使用。另外选用优质低损耗导磁物质，大型产品可选用激光照射或刻槽硅钢片，带轴向幅向压紧装置的绕线机、汽相干燥设备、步进式横剪线等先进生产设备要普及使用。绝缘材料加工说可能由专业生产厂家统一加工逐步增加新型固体绝缘材料如注塑件等，国外绝缘件加工用激光切割，我国也可以发展用激光加工绝缘件。

另外对变压器外在质量上应下大力气加以研究，如油箱表面处理、油漆的种类等使油箱尽可能美观。