干式变压器的生产与检测
目录
引言 1
一、干式变压器的概述 2
（一）什么是变压器 2
（二）变压器的基本原理 2
（三）变压器的种类 2
（四）电力变压器的型号以及意义 3
二、铁心生产流程 3
（一）硅钢片的纵剪 3
（二）硅钢片横剪 5
（三）变压器铁心的叠装 7
（四）变压器涂漆及绑扎 8
三、绕组生产流程 9
（一）高压绕组的绕制 9
（二）低压箔绕绕制 11
（三）浇注工艺 12
四、干式变压器的总装与检测 13
（一）变压器的总装 13
（二）试验前的检查 15
（三）变压器的检测 15
总结 16
致谢 17
参考文献： 18
附录 19
引言
本论文是我在江苏西屋电气有限公司顶岗实习期间，认真研究工作内容，在校外企业指导老师和校内指导老师共同指导下完成的。
近20年来，随着世界经济的发展，干变在全世界取得了迅猛的发展，尤其是在配电变压器中，干变所占的比例愈来愈大，据统计，在欧美等发达国家中，它已占到配变的40～50%。在我国，约占到50%左右。从产量上来看，我国自1989年第二次城网改造会议之后，干式变压器的产量有了显著的增长，从20世纪90年代起，每年大致以20%左右的速度递增，1999年的总产量已逼近一万MVA（该值已大大超过了10年前预测四千五MVA)，而2002年的总产量达二万MVA，2004年已达三万二千MVA。这样的增速，在世界上也是前所未有的。
干式变压器具有低噪声、低损耗、免维护等特点，目前 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
在各大商圈、写字楼、工厂等地方得到了广泛的应用
本论文首先对干式变压器的基本概念进行了简略介绍，其次对变压器的主要生产工艺流程进行了介绍，包括了：
1.铁心片的纵、横剪以及叠片
2.高低压绕组生产流程，
3.最后介绍了变压器的总装以及检验
一、干式变压器的概述
（一）什么是变压器
干式电力变压器是一种静止的电气设备，它通过电磁感应的作用，把一种电压的交流电能，以相同的频率，变换为另一种电压的交流电能。
（二）变压器的基本原理
变压器的原理就是电磁感应。下面我们不妨用一个非常简单的例子——单项电力变压器变压器来说明,如图1-1所示。
在一个铁心上面绕着两个互相绝缘的绕组。当其中一个绕组通上交流电压U1以后，这个绕组里就流通着交流电流i1。由于电可以产生磁，铁心中就能产生一个交变磁通Φ。这个交变磁通穿过另一个线圈后，由于磁能产生电，所以这个线圈两端产生了感应电压U2。在理想的情况下U1/U2=n1/n2，从而达到改变电压的目的。
图1-1变压器原理图
（三）变压器的种类
按用途可分为：电力变压器、特种变压器、控制测量用变压器、实验用变压器。
电力变压器的分类
1.按绕组数量分：双、三绕组变压器
2.按高、低压绕组有无电的联系分：普通变压器和自耦变压器
3.按调压方式分：有载调压、无励磁调压
4.按相数分：单、三相变压器
5.按冷却介质分：油浸自冷式、干式空气自冷式
因变压器的铁心和绕组不需要浸入在绝缘液体中。干式变压器又可以分类为：
1.环氧浇注式变压器
2.浸漆式变压器
3.绕包绝缘式变压器
（四）电力变压器的型号以及意义
变压器的型号及意义如图1-2所示：
S C Z B 10-630/10
图1-2变压器的型号及意义
10型：空载损耗是按照国家的标准下降了20%，负载损耗是按照国家的标准下降了15%来设计的
二、铁心生产流程
（一）硅钢片的纵剪
这道工序是变压器铁心生产的第一道工序，通常购买回来的硅钢片是很大的一卷硅钢卷，这是无法直接使用的，必须经过硅钢片纵剪机来完成对硅钢卷的第一道加工如图2-1所示。
图2-1 硅钢片纵剪机
因为纵剪是为下一道工序服务的，所以生产出来的硅钢卷必须严格按照图纸上的尺寸（详见附录铁心设计图），此图为1250kVA/10/0.4变压器的铁心设计图，在此工序中，最主要的操作就是调刀和试刀，所以在调试操作的时候必须要注意调整的尺寸，所用的游标卡尺一定要准确，从而确保机器在剪切过程中不会出现硅钢片剪切的毛刺过大、波浪等现象。通常我们都会在调整好刀具后进行试剪，试剪出来的硅钢片尺寸一定要符合图纸要求，如果出现了偏差，必须重新调整刀具，直至尺寸合格。当尺寸合格了，我们方可开启自动剪切模式，不过在机器自动剪切的过程中，我们需定时中断剪切，检测硅钢片的尺寸是否合格，是否出现毛刺、波浪等现象。
此工序的操作步骤如图2-3所示
图2-3 纵剪工序流程图
最后我们把经过加工的硅钢卷用行吊运输到料架上，并用记号笔标注出硅钢卷的型号、尺寸等信息如图2-3所示
图2-4料架
（二）硅钢片横剪
硅钢片横剪是对经过纵剪的硅钢卷进行再次加工，加工成铁心叠装所需的硅钢片 。因为硅钢片横剪机床的自动话程度比较高，所以在日常生产中，我们只需通过操作台，调节一定的参数，设置好所需要剪切的片形，即可大量的剪切了，硅钢片横剪机床如图2-4所示
图2-5 横剪机床
横剪机床相对于纵剪机床自动化程度提高了很多，横剪机床不需要自己用游标卡尺调整刀具以及轨道，所以横剪机床操作起来较为简单，通常我们只需要将所需的硅钢卷放置到开卷机的适当位置，在装料时需轻提轻放，放置硅钢卷损伤，导致生产出来的硅钢片毛刺过大，从而影响变压器的性能。放好料后，我们需要根据所剪切的片宽，片型来调整机器，这里我们只需要在操作面板上输入相应的片宽、片长、偏心量等数据，然后机床的导轨以及V冲都会自动调整。然后我们就可以穿料并试剪了，因铁心的设计为5级缝所以我们需要试剪一个循环来测量硅钢片是否符合设计的数据。如果合格方可进行批量剪切了。
综上所述，硅钢片横剪机床的操作步骤如图2-6所示
图2-6 横剪流程图
因为硅钢片的完整程度对于变压器的性能影响较大，所以通常将剪切好的硅钢片放置在固定的区域，从而尽量保证不会人为损伤硅钢片如图2-5所示：
图2-7 硅钢片放置区
（三）变压器铁心的叠装
铁芯片的叠装可以说是整个铁心生产中最为重要的一道工序，因为叠片的好坏直接影响了整只铁心的性能。如图2-6所示：
图2-8 叠片区
我们铁心采用了45度全斜5级阶梯接缝工艺，增加了工艺难度，优化了磁路结构，减少漏磁通，空载损耗低；硅钢片采用了30Q20和日本新日铁30ZH120，所以空载损耗低于国标20%，噪声也低于同类产品6~12db
图4-1 变压器
引言 1
一、干式变压器的概述 2
（一）什么是变压器 2
（二）变压器的基本原理 2
（三）变压器的种类 2
（四）电力变压器的型号以及意义 3
二、铁心生产流程 3
（一）硅钢片的纵剪 3
（二）硅钢片横剪 5
（三）变压器铁心的叠装 7
（四）变压器涂漆及绑扎 8
三、绕组生产流程 9
（一）高压绕组的绕制 9
（二）低压箔绕绕制 11
（三）浇注工艺 12
四、干式变压器的总装与检测 13
（一）变压器的总装 13
（二）试验前的检查 15
（三）变压器的检测 15
总结 16
致谢 17
参考文献： 18
附录 19
引言
本论文是我在江苏西屋电气有限公司顶岗实习期间，认真研究工作内容，在校外企业指导老师和校内指导老师共同指导下完成的。
近20年来，随着世界经济的发展，干变在全世界取得了迅猛的发展，尤其是在配电变压器中，干变所占的比例愈来愈大，据统计，在欧美等发达国家中，它已占到配变的40～50%。在我国，约占到50%左右。从产量上来看，我国自1989年第二次城网改造会议之后，干式变压器的产量有了显著的增长，从20世纪90年代起，每年大致以20%左右的速度递增，1999年的总产量已逼近一万MVA（该值已大大超过了10年前预测四千五MVA)，而2002年的总产量达二万MVA，2004年已达三万二千MVA。这样的增速，在世界上也是前所未有的。
干式变压器具有低噪声、低损耗、免维护等特点，目前 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
在各大商圈、写字楼、工厂等地方得到了广泛的应用
本论文首先对干式变压器的基本概念进行了简略介绍，其次对变压器的主要生产工艺流程进行了介绍，包括了：
1.铁心片的纵、横剪以及叠片
2.高低压绕组生产流程，
3.最后介绍了变压器的总装以及检验
一、干式变压器的概述
（一）什么是变压器
干式电力变压器是一种静止的电气设备，它通过电磁感应的作用，把一种电压的交流电能，以相同的频率，变换为另一种电压的交流电能。
（二）变压器的基本原理
变压器的原理就是电磁感应。下面我们不妨用一个非常简单的例子——单项电力变压器变压器来说明,如图1-1所示。
在一个铁心上面绕着两个互相绝缘的绕组。当其中一个绕组通上交流电压U1以后，这个绕组里就流通着交流电流i1。由于电可以产生磁，铁心中就能产生一个交变磁通Φ。这个交变磁通穿过另一个线圈后，由于磁能产生电，所以这个线圈两端产生了感应电压U2。在理想的情况下U1/U2=n1/n2，从而达到改变电压的目的。
图1-1变压器原理图
（三）变压器的种类
按用途可分为：电力变压器、特种变压器、控制测量用变压器、实验用变压器。
电力变压器的分类
1.按绕组数量分：双、三绕组变压器
2.按高、低压绕组有无电的联系分：普通变压器和自耦变压器
3.按调压方式分：有载调压、无励磁调压
4.按相数分：单、三相变压器
5.按冷却介质分：油浸自冷式、干式空气自冷式
因变压器的铁心和绕组不需要浸入在绝缘液体中。干式变压器又可以分类为：
1.环氧浇注式变压器
2.浸漆式变压器
3.绕包绝缘式变压器
（四）电力变压器的型号以及意义
变压器的型号及意义如图1-2所示：
S C Z B 10-630/10
图1-2变压器的型号及意义
10型：空载损耗是按照国家的标准下降了20%，负载损耗是按照国家的标准下降了15%来设计的
二、铁心生产流程
（一）硅钢片的纵剪
这道工序是变压器铁心生产的第一道工序，通常购买回来的硅钢片是很大的一卷硅钢卷，这是无法直接使用的，必须经过硅钢片纵剪机来完成对硅钢卷的第一道加工如图2-1所示。
图2-1 硅钢片纵剪机
因为纵剪是为下一道工序服务的，所以生产出来的硅钢卷必须严格按照图纸上的尺寸（详见附录铁心设计图），此图为1250kVA/10/0.4变压器的铁心设计图，在此工序中，最主要的操作就是调刀和试刀，所以在调试操作的时候必须要注意调整的尺寸，所用的游标卡尺一定要准确，从而确保机器在剪切过程中不会出现硅钢片剪切的毛刺过大、波浪等现象。通常我们都会在调整好刀具后进行试剪，试剪出来的硅钢片尺寸一定要符合图纸要求，如果出现了偏差，必须重新调整刀具，直至尺寸合格。当尺寸合格了，我们方可开启自动剪切模式，不过在机器自动剪切的过程中，我们需定时中断剪切，检测硅钢片的尺寸是否合格，是否出现毛刺、波浪等现象。
此工序的操作步骤如图2-3所示
图2-3 纵剪工序流程图
最后我们把经过加工的硅钢卷用行吊运输到料架上，并用记号笔标注出硅钢卷的型号、尺寸等信息如图2-3所示
图2-4料架
（二）硅钢片横剪
硅钢片横剪是对经过纵剪的硅钢卷进行再次加工，加工成铁心叠装所需的硅钢片 。因为硅钢片横剪机床的自动话程度比较高，所以在日常生产中，我们只需通过操作台，调节一定的参数，设置好所需要剪切的片形，即可大量的剪切了，硅钢片横剪机床如图2-4所示
图2-5 横剪机床
横剪机床相对于纵剪机床自动化程度提高了很多，横剪机床不需要自己用游标卡尺调整刀具以及轨道，所以横剪机床操作起来较为简单，通常我们只需要将所需的硅钢卷放置到开卷机的适当位置，在装料时需轻提轻放，放置硅钢卷损伤，导致生产出来的硅钢片毛刺过大，从而影响变压器的性能。放好料后，我们需要根据所剪切的片宽，片型来调整机器，这里我们只需要在操作面板上输入相应的片宽、片长、偏心量等数据，然后机床的导轨以及V冲都会自动调整。然后我们就可以穿料并试剪了，因铁心的设计为5级缝所以我们需要试剪一个循环来测量硅钢片是否符合设计的数据。如果合格方可进行批量剪切了。
综上所述，硅钢片横剪机床的操作步骤如图2-6所示
图2-6 横剪流程图
因为硅钢片的完整程度对于变压器的性能影响较大，所以通常将剪切好的硅钢片放置在固定的区域，从而尽量保证不会人为损伤硅钢片如图2-5所示：
图2-7 硅钢片放置区
（三）变压器铁心的叠装
铁芯片的叠装可以说是整个铁心生产中最为重要的一道工序，因为叠片的好坏直接影响了整只铁心的性能。如图2-6所示：
图2-8 叠片区
我们铁心采用了45度全斜5级阶梯接缝工艺，增加了工艺难度，优化了磁路结构，减少漏磁通，空载损耗低；硅钢片采用了30Q20和日本新日铁30ZH120，所以空载损耗低于国标20%，噪声也低于同类产品6~12db
图4-1 变压器
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