为了保证变压器设备的正常运转,防止设备故障对电力系统造成不良影响,就必须保证变压器设备的产品设计和生产制造质量,一旦自身质量出现问题,无论采取怎样的维护处理措施,也难以保证设备性能的稳定性和可靠性。下文就变压器制造质量管理控制有关内容进行简要论述。
1 电力变压器的结构及其制造过程概述
电力变压器设备的主要的功能是将一种形式的交流电能转变成另一种形式的交流电能,其在电力系统中的应用起到了很好的变压和稳定电压的作用,且变压器的正常稳定运行对整个电力系统功能的正常发挥都具有很大的影响。
电力变压器设备结构形式主要包括心式结构和壳式结构两种。其中心式结构的铁心属于垂直放置,铁心柱结构的截面形状接近于圆形,高压和低压绕组采用的同心排列设计模式,圆筒形状的线圈组结构套在铁心结构上;相比较而言,壳式结构变压器的铁心为水平放置,铁柱结构的截面形状为矩形,绕组形状同样也是矩形,壳式变压器设备的铁心片设计较为简单。
2 电力变压器制造过程中的质量管控现状
2.1 变压器质量要求高
现如今各行各业对电能的需求量持续不断增加,电力系统在社会运行和发展过程中十分关键,而变压器又属于电力系统中的一个重要组成设备,所以对其制造质量也就提出了更高的要求,因为其制造质量的好坏直接决定着整个电力系统运行过程的安全性和稳定性。也只有不断提高变压器制造质量,才能为电力系统的正常运行提供基础保障。所以变压器制造企业应该加强质量控制措施,强化每一个环节的制造质量管控工作,提升变压器产品生产质量。
2.2 变压器生产过程多
变压器属于一种比较特殊的电力设备,其包括了多种非标准零部件,可是我国目前还没有出台相应的非标准零件制造标准,部分企业采用组装焊接工艺制造非标准零件,而组装焊接工艺属于特殊加工,变压器生产过程采用这一工艺存在较大的难度,也就增加了制造过程质量管控难度[1]。
2.3 变压器生产需要人工控制
变压器实际生产过程对固定设备的使用频率比较低,只有一些少数设备零部件的生产会用到固定生产设备,整个生产过程存在大量的人工操作环节,质量管控部门难以对人工操作质量进行监督,导致变压器生产质量管控成效难以控制。
3 电力变压器设备制造中的质量管理与控制措施
3.1 设计工作流程的科学管理
变压器设备制造质量控制的时候,设计环节质量管控工作非常关键,一定要保证产品设计质量满足设备制造要求和产品自身性能设计要求。具体设计的时候,设计人员要依照用户合同规定内容,对产品的质量规定进行仔细分析,因为部分合同款项规定可能存在一些不太明显的质量规定。同时还要保证变压器设备设计流程的规范性和科学性,确保产品设计内容质量满足要求。
以往变压器设备结构设计过程中,工作人员总是不够重视结构设计的科学性,从而降低了变压器设备的总体设计质量。为了规避此类现象的发生,不断提高变压器设备制造质量,需要不断优化产品设计流程,保证设计环节的科学性和合理性。一方面需要改进产品的密封性能。变压器设备密封手段主要是焊接技术,加上螺栓加固作用的辅助,所以密封性能的改进就需要从这两个方面进行着手。另一方面需要提升变压器设备的抗短路能力。可以在设备中低压侧设计安装绝缘热缩套,以避免小动物误入套管中引发设备短路故障。
3.2 工艺技术应用过程的科学管理
对于电力变压器来说,制造工艺参数的计算技术含量非常之高,可以说直接决定着变压器设备的最终生产制造质量,制造工艺的技术含量是变压器设备满足相关质量要求的重要保障,所以必须对生产制造工艺技术的应用过程进行严格的管控。变压器设备生产流程设计过程中,工艺设计人员应结合现有工艺设备的技术状态,确定最为科学合理的生产工序和技术应用方案[2]。除此之外,生产工艺相关部门还需对产品整个生产制造过程的规划进行评定审核,主要是针对图纸内容是否足够规范化的评定与审核,并做好所有生产制造车间相应技术和工作的合理安排,保证所有工作人员都能够对任务内容做到清晰掌握。在评定审核过程中如果发现问题,应立即采取相应的处理对策。
3.3 电力变压器制造试验过程的质量控制
开展电力变压器制造试验即对变压器的使用性能进行全面检测与验证,在试验过程中发现变压器制造中存在的质量缺陷,进一步针对问题采取相应的修正处理措施,以促使变压器设备质量满足相关要求。具体试验过程中,工作人员需要对整个试验过程中变压器的运行状况进行仔细观察,避免遗漏任何问题,保证变压器设备能够适应相应的工作环境和较长的使用寿命。
变压器设备制造质量和试验工作关系密切,试验过程操作方法是否正确合理也非常重要,对试验结果具有很大的影响。实践发现,若电力变压器产品质量不合格或者试验操作不科学,都很容易造成变压器设备发生击穿事故,数据整理方面或者缺陷诊断方面出现偏差,同样也会造成试验结果出现偏差[3]。所以整个试验过程的各项操作都必须严格遵守相关规范和要求,主要包括三个试验步骤:第一步,试验开始前的仪器确认和试验计划;第二步,试验过程对数据的记录和整理;第三步,试验结束后撰写试验报告和信息反馈。
3.4 优化变压器铁心性能
变压器设备铁心如果噪音指标不稳定,或者空载损耗严重,会对产品性能产生严重的不良影响,为了保证电力变压器设备制造质量满足客户要求,需要采用增大铁心性能设计裕度的方法,但会在一定程度上增加制造成本。此时可以通过量化铁心夹紧力模式,在改善铁心噪声和空载性能指标的同时,有效控制产品生产成本。
大部分变压器厂无论铁心具体结构及容量的大小都需要根据螺栓推荐预紧力矩要求进行合理确定,夹紧铁轭的钢拉带紧固件均按对应级别额定力矩进行紧固,造成铁轭夹紧力不均匀,夹紧力过大,影响铁心空载性能。通过和一些外国先进厂家专业人士的沟通和交流发现,通常情况下铁心均匀受力在1~2kg/cm²的情况下,铁心的噪音和空载损耗性能最优。由于紧固件分布及夹紧件结构各不相同,所以各变压器厂还需要通过对铁心在不同夹紧力下的空载损耗及噪声进行验证,确定适合各自产品的最优夹紧力数据,提高铁心噪音、空载性能水平。
结束语
总而言之,要想实现对电力变压器设备制造质量的有效控制,必须对每一个生产环节质量进行严格把控,只有这样才能真正体现出变压器制造质量控制的全面性。各变压器厂应结合自身发展现状和客户对产品的要求,不断优化电力变压器设计、生产工艺以及试验体系,最大限度规避电力变压器制造过程出现质量问题,在保证变压器使用性能的同时,有效提升了变压器制造企业的市场竞争力。
参考文献
[1]宋悠全.大型变压器铁心智能叠片工艺及应用[J].技术与市场,2016,23(10):12-13.
[2]韩秀龙.变压器制造新材料与生产工艺研究论述[J].科技风,2017,0(7):192-192.
[3]徐旭.主变压器制造工艺及质量控制[J].科技创业家,2013(9):126-127.