簡(jiǎn)述變壓器鐵心的制造工藝及需要注意的問題

田琬瑩

摘要：變壓器的核心部分是由鐵心構(gòu)成的，鐵心作為變壓器的磁路，其質(zhì)量的好壞可以說直接影響著整個(gè)變壓器質(zhì)量的優(yōu)劣。由于鐵心制造工藝流程較多，需要注意的細(xì)節(jié)也較為多樣，因此把握鐵心的制造工藝，改進(jìn)其試制的方法，這利于提高鐵心的制造質(zhì)量，提升變壓器的使用性。在此，本文將重點(diǎn)對(duì)變壓器鐵心的制造工藝流程、工藝要求及其他制造過程中需要注意的問題進(jìn)行分析探究。

關(guān)鍵詞：變壓器;鐵心;制造工藝;工藝流程;試制;改進(jìn)方法;

隨著我國(guó)工業(yè)發(fā)展的不斷深化，電力領(lǐng)域相關(guān)行業(yè)工業(yè)水平的更新進(jìn)步，電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的越來越趨向白熱化，電力變壓器行業(yè)中激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)決定了電力變壓器制造企業(yè)必須做到以質(zhì)取勝，而在此過程中，強(qiáng)化電力變壓器鐵心制造過程中的質(zhì)量控制，對(duì)于提升電力變壓器制造企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有著重要意義。

一、變壓器鐵心制造的工藝流程

在制造變壓器鐵心時(shí)，所選擇的原材料不同，對(duì)應(yīng)的加工工藝也有一定差異。例如選擇硅鋼片進(jìn)行加工制造，可直接選擇普通剪床來對(duì)其進(jìn)行條料切割加工，工藝操作難度較低，無需大量機(jī)械設(shè)備支持，且不需要進(jìn)行退火作業(yè)。選擇卷料加工制造時(shí)，則需要通過數(shù)控加工中心來對(duì)原材料進(jìn)行剪切加工，才能夠滿足鐵心制造要求。另外如果生產(chǎn)制造平面疊鐵心，必須要根據(jù)鐵心片的寬度參數(shù)確定下一步作業(yè)，保證整卷鋼硅片可以有效裁切成帶料，并對(duì)得到的帶料繼續(xù)進(jìn)行縱向剪切。最后以鐵心片長(zhǎng)度參數(shù)為依據(jù)，對(duì)初次裁切得到的片料進(jìn)行切斷與橫切處理。而卷鐵心加工制造工藝又有所區(qū)別，不用對(duì)材料進(jìn)行二次橫向剪切，在縱向剪切作業(yè)結(jié)束后，只需要結(jié)合鐵心長(zhǎng)度參數(shù)制作鐵心單件便可。一般鐵心在剪切后邊緣會(huì)存在大量的毛刺，還需要采取專業(yè)手段將其去除，為節(jié)省時(shí)間可以將其與剪切工藝一同操作。當(dāng)存在部分情況制造卷鐵心的過程中受到機(jī)械應(yīng)力影響導(dǎo)致其磁性被削弱時(shí)，必須要進(jìn)行退火作業(yè)。待機(jī)械加工作業(yè)結(jié)束后，還應(yīng)對(duì)硅鋼片涂漆，制造一層絕緣層，為變壓器后期的可靠運(yùn)行提供保障。最后完成緊固零件的安裝即可。整個(gè)鐵心制造工藝均需要嚴(yán)格遵循專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來操作，任何一道工序的落實(shí)均要保證規(guī)范性與科學(xué)性，杜絕任何隱患的存在，保證鐵心制造質(zhì)量可以達(dá)到專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

二、變壓器鐵心制造的工藝要求

2.1縱向剪切

鐵心縱向剪切處理關(guān)鍵是要控制好橫截面的填充系統(tǒng)，其直接決定了縱向剪切的精確度。實(shí)際操作中要求帶料縱向邊線為直線，并將其看作為纏繞帶料以及橫向剪切作業(yè)的開展的基準(zhǔn)，維持縱向邊線直線型能夠有效避免鐵心橫截面局部突出?？v向剪切作業(yè)結(jié)束以后，要對(duì)邊緣存在的毛刺大小進(jìn)行檢查確定，如果毛刺過大超出絕緣層，則需要立即處理，將其全部去除避免造成短路。為保證毛刺處理效果良好，一般可以專業(yè)設(shè)備作為支持，確保毛刺全部去除。并且還要檢查確定地帶卷是否卷緊，如果作業(yè)不達(dá)標(biāo)很容易在重力作用下變形。帶料拉緊過程中要合理控制力度，避免過大或過小而對(duì)最終處理效果產(chǎn)生不良影響。一般偏差可確定為正值，需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范做好帶料邊直線度的控制，確認(rèn)可以達(dá)到專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2橫向剪切

在對(duì)鐵心進(jìn)行橫向剪切作業(yè)時(shí)，務(wù)必要根據(jù)規(guī)范做好長(zhǎng)度的控制，確定其剪切后精確性達(dá)標(biāo)，將誤差控制在最小范圍內(nèi)。剪切斜角片時(shí)，確定鐵心片中心長(zhǎng)度為作業(yè)依據(jù)，保證剪切尺寸達(dá)標(biāo)。如果鐵心片寬度較大，則其斜角片就長(zhǎng)，并且長(zhǎng)度允許存在負(fù)公差，以及寬度允許出現(xiàn)正公差。如果鐵心橫標(biāo)和縱邊角度比較小，則鐵心片必定會(huì)有一個(gè)較長(zhǎng)的邊，相反橫邊與總編角度較大時(shí)，較大的情況下，鐵心片必定會(huì)有一個(gè)較短的邊。但是要注意橫向剪切作業(yè)產(chǎn)生的偏差必須要在允許范圍內(nèi)，如果偏差過大，必定會(huì)造成鐵心結(jié)構(gòu)損壞，使得結(jié)構(gòu)接縫增大，無法達(dá)到加工制造標(biāo)準(zhǔn)。

2.3退火處理

通過對(duì)鐵心片進(jìn)行退火處理，可以保證其不會(huì)因?yàn)闄C(jī)械作用力被削弱磁性，并且還可以對(duì)鐵心表面做優(yōu)化處理。在實(shí)際加工制造過程中，遵循專業(yè)規(guī)范嚴(yán)格控制好退火溫度，并合理調(diào)節(jié)加熱和冷卻速度，杜絕彎曲以及不規(guī)則變形問題的產(chǎn)生。并且退火作業(yè)結(jié)束后，還要全面清潔鐵心表面，對(duì)存在的氧化問題進(jìn)行處理，避免對(duì)構(gòu)件性能產(chǎn)生影響。

2.4涂絕緣層

鐵心制造過程中待按成縱向剪切、橫向剪切以及退火處理后，還需要對(duì)鋼硅片做絕緣處理。向鐵心片涂抹絕緣層，并控制好絕緣層厚度，不得因?yàn)橘F都追求安全新而盲目增加結(jié)緣層厚度，以免后期運(yùn)行中出現(xiàn)元件間短路問題。要求絕緣層整個(gè)涂施過程要保持規(guī)范，結(jié)束后檢查確定絕緣層平整光滑且顏色均勻的情況下才可以進(jìn)行下一道工序。

2.5裝配

最后在進(jìn)行鐵心裝配時(shí)，務(wù)必要嚴(yán)格按照裝配尺寸操作，避免因?yàn)椴僮鞑划?dāng)出現(xiàn)變形問題。其中要重點(diǎn)做好鐵心軸線的控制，將裝配偏差控制在合理范圍內(nèi)，對(duì)接縫尺度以及疊片波浪等進(jìn)行檢查，確認(rèn)是否超出規(guī)范要求，對(duì)超出標(biāo)準(zhǔn)的部分要及時(shí)處理，避免存在搭接的情況。另外填充系數(shù)可保持到最大數(shù)值，一般操作時(shí)壓力可保持在1～3kg/cm3，如果壓力超過該數(shù)值則填充系數(shù)的增大會(huì)減緩。

三、變壓器鐵心制造過程中其他需要注意的問題

3.1合理進(jìn)行壓緊受力分析

常規(guī)鐵心壓緊工藝多采用環(huán)氧玻璃絲粘帶或冷軋鋼帶等綁扎材料對(duì)鐵心圍圓綁扎方式處理，傳統(tǒng)綁扎壓緊是以人工方式施加壓力，這樣人員技能水平以及操作習(xí)慣就成為了影響鐵心壓緊效果的關(guān)鍵影響因素。假如鐵心壓緊不到位存留一定空隙，硅鋼片自身就會(huì)做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，在交變電場(chǎng)下會(huì)產(chǎn)生與交變電場(chǎng)同頻率振動(dòng)，設(shè)備運(yùn)行噪聲超標(biāo)，硅鋼片自身還會(huì)產(chǎn)生感生電流形成渦流發(fā)熱，間隙變大的同時(shí)使得有效導(dǎo)磁截面變小，磁通密度增大，而造成磁飽和發(fā)熱。而如果鐵心壓緊過度，也會(huì)造成鐵心接縫部位磁滯伸縮加劇，鐵心振動(dòng)與損耗也會(huì)增加。

3.2注意加強(qiáng)壓緊工藝的優(yōu)化

選擇聚酯纖維綁扎帶進(jìn)行變壓器鐵心壓緊處理，可通過其自身優(yōu)良絕緣、耐熱性特點(diǎn)，提高與變壓器的相容性，加工制造處理效果良好。此種壓緊工藝是將壓縮空氣作為動(dòng)力源，穩(wěn)定氣源壓強(qiáng)在5.7bar～6.2bar范圍，可以為被綁扎鐵心提供3600N的恒定綁扎力，相比傳統(tǒng)壓緊工藝，此種方法能夠徹底拒絕人為操作存在的分散性與不可測(cè)性，提高了鐵心壓緊工藝控制的精確性。

3.3加強(qiáng)全過程監(jiān)督管理，不斷優(yōu)化整體工藝水平

為進(jìn)一步提高變壓器鐵心制造工藝水平，一方面要做好全過程監(jiān)督管理，將獲取的加工制造過程中的數(shù)據(jù)信息反饋給相關(guān)部門，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線產(chǎn)品的篩選，及時(shí)調(diào)整無效工序，使得生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。另一方面還要基于以往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，不斷對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，并以高精度的設(shè)備儀器作為支持，對(duì)鐵心質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確檢驗(yàn)。更為重要的是要重視先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，例如強(qiáng)力磁盤技術(shù)，對(duì)原有的生產(chǎn)制造工藝進(jìn)行優(yōu)化。

四、結(jié)束語

綜上所述，變壓器是電站最重要的電氣設(shè)備之一，在電廠發(fā)展的過程中發(fā)揮著巨大的作用。而鐵心是變壓器的最關(guān)鍵組成部分，做好變壓器鐵心制造對(duì)保證主變壓器的質(zhì)量，保證供電的穩(wěn)定性有著不可忽略的重要意義，同時(shí)也能有效促進(jìn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：順特電氣設(shè)備有限公司）