【技术解析】变压器制造过程中的质量


1、前言

变压器制造过程是对设计过程结果与采购过程结果的整合,是在设计过程与采购过程基础之上的综合创造过程,同时又是对设计过程与采购过程的检验过程,其结果是即真实全面又完整的制造出满足用户真实要求和朦胧要求的客观实体。


2、变压器制造过程的界定


本文涉及的范畴——油浸式的各个电压等级各个容量等级的电力变压器及各种用途各种形式的特种变压器。


广义的变压器制造过程是,变压器制造商为实现其自身产品(变压器)能够为社会提供服务的目的而发生的一切行为活动,它包括:销售行为活动(包括以不同形式和不同媒体发布的商业广告行为活动)、设计行为活动、采购行为活动(包括智力采购行为活动和管理采购行为活动)、制造行为活动、检验试验行为活动、拆卸包装运输行为活动、现场安装及试运行服务行为活动、定期做客户回访以及提供变压器全寿命周期内甚至包括变压器全寿命周期后的服务行为活动。


狭义的变压器制造过程是,仅限于在变压器制造商内部的工作现场,包括自制单件的制造过程、自制组合件(部件)的制造过程、所有自制单件和自制组件(部件)并附件组件标准件及其它外购件等组合的总装配过程的全过程。


3、变压器制造过程质量的分解


变压器制造过程的质量涵盖两个方面的内容,其一泛指通过一系列生产活动,按要求生产制造出的各种单件或组合件的产品质量、按相关技术文件(技术协议)要求制造出最终产品的产品质量,其二泛指按技术要求生产制造出各种单件或组合件及生产制造出最终产品生产过程的一系列生产管理活动的质量;本文主要解读产品(单件、组合件、部件、外购件、标准件、最终产品)本身制造过程的质量。


3.1、自制单件和自制组件(部件)并附件标准件及外购件等总装配过程的全过程质量


自制单件和自制组件(部件)并附件标准件及外购件等总装配过程的全过程质量暨总装配过程的质量包括——器身整理的质量、器身在空气中暴露时间的长度质量(不同电压等级的器身在不同季节不同地域允许的暴露时间有所不同,时间越短越好)、正确性装配质量(包括执行正确的装配顺序质量、准确性装配质量)、变压器整体(包括储油柜、有载开关的进出油管等)的密闭性质量、执行企业内部专业技术条件等。


3.2、铁心自制单件和自制组合件及铁心叠制等制造过程的质量


铁心自制单件和自制组合件及铁心叠制等制造过程的质量暨铁心制造过程的质量包括——上夹件的质量,下夹件的质量,夹件绝缘的质量,垫脚的质量,垫脚垫块的质量,垫脚绝缘的质量,矽钢片剪裁的质量,旁轭螺杆(小型变压器用)的质量,拉螺杆(小型变压器用)的质量,压梁的质量,压梁绝缘的质量,上侧梁的质量,下侧梁的质量,接地片的质量,侧梁绝缘的质量,拉带(包括拉带绝缘)的质量,绑扎带的质量,拉板的质量,拉板绝缘的质量,销钉的质量,器身限位件的质量,围屏(大型高电压变压器用)的质量,标准件的质量,叠制矽钢片并装配的质量,执行的企业内部专业技术条件等。


所有铁心自制单件和自制组合件的自身质量包括——材料、规格、工程造型、尺寸约束(包括公差)、重量精准度、加工面的粗糙度、非加工面的粗糙度、焊接件的焊缝高度和长度(包括坡口方式)、表面处理的工艺方案、执行企业内部专业技术条件等。


铁心装配的自身质量包括——与图纸的符合性、实际需要的满足性、相互之间配合的可能性、结构的合理性、工艺的可操作性、强度的可靠性、执行企业内部专业技术条件等。


3.3、线圈自制单件和自制组合件及绕制等制造过程的质量


线圈自制单件和自制组合件制造过程的质量包括——电磁线的执行标准、种类(铝电磁线或铜电磁线)、规格、绝缘厚度、绝缘包绕方式、具体硬度指标,绝缘纸筒的材质、尺寸约束(包括公差),小角环的材质、造型、尺寸约束(包括公差),绝缘端圈的材质、相关约束尺寸(包括规格、缺口尺寸、公差),绝缘燕尾垫块和绝缘撑条的材质、形状约束尺寸(包括公差),直纹白布带、斜纹白布带、紧缩带、皱纹纸带、电缆纸带的规格,静电板的组成、形状约束尺寸,执行企业内部专业技术条件等。


线圈绕制过程的质量包括——线圈的形式(包括线圈的绕制方向、连续式线圈/半连续式线圈、层式线圈、螺旋式线圈/半螺旋式线圈、螺旋式线圈的换位方式、双饼式线圈、8字型线圈、纠结方式、纠结位置、屏蔽线匝位置、内垫条位置、出头方式等),线圈的匝数(包括线圈的总匝数,连续式线圈每个线饼的匝数,层式线圈的总层数、每层匝数,双饼式线圈的总匝数、每饼匝数,螺旋式线圈的总匝数),线圈的并绕根数,线圈的辐向厚度、轴向高度,纸板筒端部(上端或下端)与线圈之间的相对尺寸,线圈的出头位置、出头绝缘的包绕厚度和长度、出头的排列顺序,一个圆周范围内的撑条根数和付撑条根数,内外阻流板的放置位置,层间绝缘或段间绝缘尺寸,轴向绝缘件的压缩率、迫压压力,执行企业内部专业技术条件等。


3.4、器身绝缘自制单件和自制组合件及绕组套装等制造过程的质量


3.4.1、器身绝缘自制单件和自制组合件的制造过程(器身绝缘制造过程)质量包括——


上铁轭绝缘的材料质量、下铁轭绝缘的材料质量、铁轭垫块的材料质量、造型质量、相关工程尺寸约束质量(包括公差),压板的材料质量、形状质量、尺寸约束质量(包括公差),撑板的材料质量、形状质量、尺寸约束质量(包括公差),围板(软纸筒)的材料质量、形状质量、尺寸约束质量(包括公差),角环的材料质量、形状质量、尺寸约束质量(包括公差)、数量、放置位置,压钉的材料质量、形状质量、尺寸约束质量(包括公差)、数量(压钉所提供压力的能力)、表面处理质量、放置位置,垫平垫块的材料质量、形状质量、尺寸约束质量(包括公差),相间隔板的材料质量、形状质量、尺寸约束质量(包括公差),单件和组合件相互之间配合的可能性质量,执行的企业内部专业技术条件等。


3.4.2、器身绝缘和线圈组合的绕组套装过程(大型变压器)的质量包括——各个线圈之间的紧密度、各个线圈与器身绝缘之间的配合情况、线圈出头位置和实际要求的吻合度、套装后整体尺寸与图纸要求的吻合度、执行企业内部专业技术条件等。


3.4.3、绕组套装和铁心组合的器身装配过程(大型变压器)的质量包括——内线圈与铁心之间的紧密度、压板对线圈的压紧度、执行的企业内部专业技术条件等。


3.4.4、器身绝缘和线圈及铁心组合的器身装配过程(中小型变压器)的质量包括——各个线圈之间的紧密度、各个线圈与器身绝缘之间的配合情况、内线圈与铁心之间的紧密度、线圈出头位置和实际要求的吻合度、压板对线圈的压紧度、执行企业内部专业技术条件等。


3.5、低压引线自制单件和自制组合件及低压引线装配等制造过程的质量


低压引线自制单件和自制组合件及低压引线装配等制造过程的质量暨低压引线制造过程的质量包括——木夹件的材料质量、形状质量、尺寸约束质量(包括公差),铜(铝)母线的材料质量、规格质量、造型质量、尺寸约束质量(包括公差)、选择的正确性质量,铜(铝)铰线的材料质量、规格质量、绝缘包厚质量、数量、选择的正确性质量,软铜带的材料质量、规格质量、造型质量、尺寸约束质量(包括公差)、选择的正确性质量,铝铜过渡接头的规格质量、选择的正确性质量,单通和双通并三通的材料质量、规格质量、造型质量、尺寸约束质量(包括公差),电流互感器的型号(包括精度等级、电压等级、电流比、保安系数)、安装位置,金属螺栓螺母或绝缘螺栓螺母的材料质量、规格质量、金属螺栓螺母的表面处理质量,引线连接的正确性、合理性、把持的牢固性、引线之间引线距线圈及油箱等导体的绝缘安全性、整体协调的美观艺术性,执行企业内部专业技术条件等。


3.6、高压引线自制单件和自制组合件及高压引线装配等制造过程的质量


高压引线自制单件和自制组合件及高压引线装配等制造过程的质量暨高压引线制造过程的质量包括——木夹件的材料质量、形状质量、尺寸约束质量(包括公差),铜(铝)母线的材料质量、规格质量、造型质量、尺寸约束质量(包括公差)、选择的正确性质量,铜(铝)铰线的材料质量、规格质量、造型质量、尺寸约束质量(包括公差)、绝缘包厚质量、选择的正确性质量,软铜带的材料质量、规格质量、造型质量、尺寸约束质量(包括公差)、选择的正确性质量,铝铜过渡接头的规格质量、选择的正确性质量,单通和双通并三通的材料质量、规格质量、造型质量、尺寸约束质量(包括公差),有载开关(无励磁开关)的型号,电流互感器的型号(包括精度等级、电压等级、电流比、保安系数)、安装位置,金属螺栓螺母或绝缘螺栓螺母的材料质量、规格质量、金属螺栓螺母的表面处理质量,引线连接的正确性、合理性、把持的牢固性、引线之间引线距线圈及油箱并有载开关(无励磁开关)等的绝缘安全性、整体协调美观的艺术性,执行企业内部专业技术条件等。


3.7、器身干燥过程的质量


器身干燥过程的质量包括——执行工艺工程师依据不同的容量、电压等级、结构型式、炉型等因素而制定的具体干燥工艺的质量,它包括——干燥炉内真空度提高的梯度、真空度的极值、温度上升的梯度、温度的极值、出水指标、时间长度等。


3.8、上节油箱(箱盖)自制单件和自制组合件及按图组对焊制并表面处理等制造过程的质量


上节油箱(箱盖)自制单件和自制组合件及按图组对焊制并表面处理等制造过程的质量暨上节油箱(箱盖)制造过程的质量包括——材料的执行标准、规格质量、选择的合理性质量、造型质量(含满足器身要求的质量),整体结构合理性质量、表面处理质量(含油漆的品种、颜色、漆膜厚度)、密闭性质量、强度性质量、起吊装置位置合理性质量、起吊装置强度性质量、整体与下节油箱及安装于本体之上的附件组件之间的配合性质量(安装质量)、整体美观协调的艺术性质量、执行企业内部专业技术条件等。


3.9、下节油箱自制单件和自制组合件及按图组对焊制并表面处理等制造过程的质量


下节油箱自制单件和自制组合件及按图组对焊制并表面处理等制造过程的质量暨下节油箱制造过程的质量包括——材料的执行标准、规格质量、材料选择的合理性质量、造型质量(含满足器身要求的质量),整体结构合理性质量、表面处理质量(含油漆的品种、颜色、漆膜厚度)、密闭性质量、强度性质量、起吊装置位置的合理性质量(含千斤顶位置的合理性质量)、起吊装置的强度性质量、小车的荷载能力性质量(含牵引装置的强度性质量)、整体与上节油箱及安装于本体之上的附件组件之间的配合性质量(安装质量)、整体美观协调的艺术性质量,执行企业内部专业技术条件等。


3.10、储油柜、注油联管、排气联管、吸湿器联管、净油机联管、冷却器联管等制造过程的质量


储油柜、注油联管、排气联管、吸湿器联管、净油机联管、冷却器联管等制造过程的质量暨外设制造过程的质量包括——材料的执行标准、规格质量(包括公差)、选择的合理性质量、造型质量(含满足与主体之间配合要求的质量)、表面处理质量(含油漆的品种、颜色、漆膜厚度)、密闭性质量、强度性质量、储油柜的起吊质量、执行企业内部专业技术条件等。


3.11、密封系统制造过程的质量


密封系统制造过程的质量包括——密封材料的执行标准、材质、规格、形状尺寸相对工程图纸要求的一致性(包括公差)、执行的企业内部专业技术条件等。


3.12、器身、组件(部件)、附件、标准件、其它外购件、外设等组合的总装配过程的全过程包括——器身落入油箱(大型变压器),扣上节油箱(大型变压器),吊箱盖并器身落入油箱(小型变压器),把接箱沿螺栓,安装套管、储油柜、压力释放阀、气体继电器、散热器、等组件和附件,执行企业内部专业技术条件等。


3.13、变压器油的净油过程和注油过程的质量


变压器油的净油过程质量包括——变压器油的牌号、油基、滤油的方法、过滤后的检测指标、数量等。


变压器油的注油过程质量包括——变压器油的牌号、油基、注油的方法(含单位时间的注油量)等。


3.14、变压器整体静放过程的质量


变压器整体静放过程的质量包括——执行工艺工程师依据不同的容量、电压等级、结构型式、环境因素而制定的具体静放要求的时间长度质量。


4、结束语


变压器制造过程是从销售过程开始至交付用户挂网运行过程中的重要环节,其生产流程并非按总装、铁心、线圈、器身绝缘、低压引线、高压引线、上节油箱、下节油箱、外设、器身干燥、滤油、注油、静放之顺序进行,如此的书写只是笔者因长期设计生涯的习惯排序,实际的变压器生产制造过程中,有的工序可以叠加进行,如——铁心夹件制造和矽钢片的剪切过程、上节油箱制造过程与下节油箱制造过程及储油柜的制造过程等,有的工序必须按流水方式进行,如——线圈的绝缘件制作过程与线圈绕制过程、线圈绕制过程与线圈套装过程、线圈套装过程与高低压引线制造过程、滤油过程和注油过程、注油过程和静放过程等;无论以何种方式组织生产,都必须遵循先单件再部件、先局部再整体的过程原则。单件和局部制造过程的质量是部件和整体制造过程质量的基础,部件和整体制造过程质量是单件和局部制造过程的质量的综合结晶。


变压器制造过程是整个流程中劳动力资源消耗最多的过程,人的制导因素在产品质量中占有很大的比重。实践经验告诉我们,在变压器制造过程中,既要坚守原材料的质量红线不动摇的同时,还要坚守对人员要求的质量红线不动摇,对人员要求的质量红线包括——思想、心态、服务意识、技能、技巧等。同时抓原材料的质量和人的质量,不放过任何方面的质量,只有这样才能确保变压器制造过程质量的圆满收关。