Aufrufe: 0 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 26.08.2026 Herkunft: Website
Bei EPC-Projekten und Energieinfrastrukturprojekten in Übersee wirkt sich die Qualität der Transformatorfertigung direkt auf den zuverlässigen Betrieb über Jahrzehnte hinweg aus. Von der Rohstoffauswahl über die Kernherstellung und Wicklungsproduktion bis hin zum abschließenden Factory Acceptance Test (FAT) kann jede Phase Einfluss auf die Leistung des Transformators haben.
Als technischer Ingenieur bei Zisheng Electric wird mir von Beschaffungsteams und EPC-Kunden oft die gleiche Frage gestellt: Wie wird die Qualität eines Transformators eigentlich garantiert?
Die Antwort ist einfach: Vom Tag, an dem die Rohstoffe in die Fabrik gelangen, bis zur abschließenden Werksprüfung vor dem Versand unterliegt jede Phase einer strengen Qualitätskontrolle. Im Folgenden werde ich den gesamten Herstellungsprozess Schritt für Schritt aufschlüsseln.
Die Lebensdauer und Zuverlässigkeit eines Transformators hängen stark von der Qualität seiner Rohstoffe ab. Elektroblechlamellen sind das Hauptmaterial für den Transformatorkern. Wir verwenden hochpermeables kornorientiertes Elektroband (GOES) und verlangen von Lieferanten, dass sie vor der Beschaffung Materialproben zusammen mit magnetischen Leistungsdaten für die angegebene Sorte bereitstellen.
Nachdem die Materialien in unserem Werk eingetroffen sind, werden sie erneut gemäß den technischen Spezifikationen des Projekts und den geltenden Materialstandards geprüft. Bei Exportprojekten müssen die Materialien zudem den vom Kunden konkret geforderten Standards entsprechen.
Zu den wichtigsten Prüfpunkten gehören magnetische Flussdichte, Kernverlust, Dickentoleranz und Oberflächenqualität . Die Oberfläche des Elektrobandes muss flach und sauber sein und darf keine Mängel wie Rost, Blasenbildung, Falten oder Risse aufweisen.
Die Wickelleiter bestehen aus sauerstofffreiem Kupfer oder Aluminium . Bei der Ankunft werden die Qualifikationen und Qualitätszertifikate des Lieferanten überprüft sowie die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften und die elektrische Leitfähigkeit der Leitermaterialien überprüft.
Dämmstoffe wie Pressspan und Isolieröl werden nach den geltenden Normen geprüft. Mineralisches Isolieröl entspricht GB/T 2536-2024 , während Exportprojekte auch IEC 60296 erfüllen müssen. . Elektrischer Pressspan entspricht GB/T 19264 und IEC 60641-3-1 . Für Dämmstoffe der Klasse F/H sind entsprechende Zertifikate über deren thermische Leistung vorzulegen.
Sämtliche Rohstoffe dürfen erst nach bestandener Wareneingangskontrolle und Wareneingangskontrollberichts in die Lagerhaltung übernommen werden. Erstellung eines qualifizierten
Der Kern bildet den Magnetkreis des Transformators und der Kernstapelungsprozess wirkt sich direkt auf Leerlaufverluste und Geräuschpegel aus.
Die Elektrostahlbleche werden zunächst geschlitzt und quergeschnitten , wobei die Blechlänge, -breite, der Schnittwinkel und die Grathöhe sorgfältig kontrolliert werden. Beim Stapeln montieren die Bediener die Lamellen Schritt für Schritt nach den Konstruktionszeichnungen. Nach jeder Stapelstufe werden wichtige Abmessungen wie Diagonallänge, Schenkelhöhe, Abstand zwischen Schenkeln, Jochlänge und Stapeldicke gemessen, um sicherzustellen, dass die Maßtoleranzen den Prozessanforderungen entsprechen.
Die Fensterbreiten auf beiden Seiten des Kerns werden ebenfalls überprüft, um gleiche Abstände zu gewährleisten und eine symmetrische Magnetkreisstruktur aufrechtzuerhalten.
Die Kerne großer Transformatoren können aus Zehntausenden oder sogar mehr als Hunderttausend Elektroblechlamellen bestehen, die jeweils nur 0,18 mm bis 0,27 mm dick sind. Beim Stapeln ist eine strenge Kontrolle des Verbindungsspalts, der Ebenheit, Kompaktheit und Symmetrie erforderlich . Diese Faktoren wirken sich direkt auf die Effizienz des Magnetkreises sowie auf die Betriebsleistung aus, z. B. Leerlaufverluste und Geräusche des Transformators.
Die Wicklung ist der Stromkreisabschnitt des Transformators, und die Qualität des Wicklungsprozesses wirkt sich direkt auf dessen Belastbarkeit und Kurzschlussfestigkeit aus.
Das Wickeln erfolgt auf Hochgeschwindigkeitswickelmaschinen. Die Leiter werden mechanisch gespannt, wobei die Spannung während des gesamten Prozesses konstant gehalten wird. Beim Wickeln ist es wichtig, auf die richtige Windungszahl, eine ordnungsgemäße Leiteranordnung und eine ordnungsgemäße Zwischenschichtisolierung zu achten.
Die Leiteroberfläche muss glatt und frei von Mängeln wie Graten, Kratzern oder Oberflächenüberlappungen sein.
Nach Abschluss der Wicklung wird die Wicklung einer Isolationsbehandlung unterzogen , um sowohl ihre dielektrische Leistung als auch ihre mechanische Festigkeit zu verbessern.
Bei rechteckigen Leitern können inkonsistente Eckradien zu Unterschieden in der effektiven Leiterquerschnittsfläche und einer schlechten Passung zwischen benachbarten Windungen führen. Dies kann das Risiko eines weiter erhöhen Ungleichgewichts des dreiphasigen Gleichstromwiderstands .
Nachdem der Kern und die Wicklungen fertiggestellt sind, geht der Transformator in die Montagephase der aktiven Teile über . Auf die Kernschenkel werden die Wicklungen aufgezogen, anschließend erfolgt die Montage von Isolationsteilen und Leitungsanschlüssen. Anschließend wird das montierte Aktivteil einer Trocknung bei konstantem Druck unterzogen.
Nach dem Trocknen werden die Gesamtabmessungen und der Klemmzustand des Aktivteils überprüft und gegebenenfalls korrigiert. Staub, Partikel oder andere Verunreinigungen auf der Oberfläche werden vor dem endgültigen Tanken sorgfältig entfernt.
Der Transformatorkessel wird aus hochwertigen Stahlblechen durch Schweißen hergestellt. An kritischen Schweißnähten wird eine Röntgenprüfung durchgeführt, um Schweißfehler zu erkennen und zu beseitigen und das Risiko von Öllecks zu minimieren.
Anschließend wird das fertige Aktivteil in den Tank gehoben und die Innenleitungen mit den Durchführungen verbunden. Externe Komponenten und Zubehör, einschließlich Durchführungen, Heizkörper und das Ausdehnungsgefäß , werden nacheinander installiert. Der Transformator fährt dann mit Folgeprozessen wie der Vakuumölbefüllung fort.
Einer der kritischsten Prozesse bei der Herstellung eines Öltransformators ist das Befüllen mit Vakuumöl.
Bevor mit der Ölbefüllung begonnen wird, wird der Transformatorkessel evakuiert, um Restluft aus dem Tankinneren und aus den Poren der Isoliermaterialien zu entfernen. Das erforderliche Vakuumniveau richtet sich nach der Spannungsklasse und der Nennleistung des Transformators. Dieser Prozess trägt dazu bei, potenzielle Isolationsprobleme zu reduzieren, die durch eingeschlossene Gase und Feuchtigkeit verursacht werden. Für Transformatoren mit einer Nennspannung von 220 kV und mehr gelten strengere Anforderungen an die Vakuumbehandlung.
Bei Hochspannungstransformatoren und Transformatoren höherer Spannungsklassen wird das vorgegebene Vakuumniveau während des gesamten Ölbefüllungsprozesses eingehalten. Mittel- und Niederspannungstransformatoren werden gemäß den geltenden Herstellungsverfahren vakuumgefüllt.
Die Isolieröltemperatur beim Befüllen wird zwischen 55°C und 65°C geregelt . Auch die Ölfüllmenge wird streng kontrolliert und sollte nicht zu hoch sein, da ein übermäßiger Ölfluss zu statischer Aufladung führen kann . Bei Transformatoren mittlerer und großer Kapazität wird die Füllrate im Allgemeinen unter 100 l/min gehalten.
Nach Abschluss der Ölbefüllung wird der Transformator einer Druckberuhigung unterzogen, gefolgt von einer Dichtheitsprüfung . Gemäß den technischen Spezifikationen des Projekts kann ein bestimmter Druck auf das Ausdehnungsgefäß ausgeübt werden, beispielsweise 30 kPa für 24 Stunden . Der Transformator gilt als akzeptabel, wenn keine Öllecks am Tank, an den Flanschen, an den Schweißnähten oder an anderen Dichtungsstellen festgestellt werden. Der angelegte Prüfdruck darf die Auslegungsdruckgrenze des Transformatorkessels nicht überschreiten.
Jeder Transformator muss eine vollständige Reihe von Routineprüfungen bestehen , bevor er das Werk verlässt. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Prüfpunkte und typischen Akzeptanzkriterien zusammen, wobei die Prüfungen gemäß den relevanten IEC-Normen durchgeführt wurden.
Testgegenstand |
Testmethode |
Standardanforderung / typischer Wert |
Bemerkungen |
|---|---|---|---|
Messung des Gleichstromwiderstands der Wicklung |
Zweiarmiger Brücken- oder Gleichstrom-Widerstandstester |
Dreiphasenunsymmetrie ≤2 % für verkettete Werte und ≤4 % für Phasenwerte |
Die Ergebnisse werden zum Vergleich auf die gleiche Referenztemperatur umgerechnet. Die IEC legt keinen allgemein festgelegten Grenzwert fest; Diese Werte werden häufig in Branchen- und Projektspezifikationen verwendet. |
Messung des Spannungsverhältnisses und Überprüfung der Vektorgruppe |
Transformator-Wechselverhältnisbrücke oder TTR-Tester |
Nennabweichung des Hahns ≤ ±0,5 %; andere Abgriffe ≤±1,0 % |
Gleichzeitig wird die Vektorgruppe verifiziert. Die Toleranzen entsprechen IEC 60076-1 , während Projektspezifikationen möglicherweise strengere Anforderungen vorsehen. |
Isolationswiderstandsmessung |
2500 V Megaohmmeter oder Isolationswiderstandstester |
Nicht weniger als 70 % des Werksreferenzwerts; Absorptionsverhältnis ≥1,3 bei 10 °C–30 °C |
Die Messungen erfolgen zwischen Wicklungen und Erde sowie zwischen einzelnen Wicklungen. Das Absorptionsverhältnis ist hauptsächlich für größere Öltransformatoren von Bedeutung und hat für kleinere Einheiten nur einen begrenzten Referenzwert. |
Leerlaufverlust und Leerlaufstrom |
Leistungsanalysator bei Nennspannung |
Leerlaufverlust ≤ garantierter Wert +15 %; Leerlaufstrom ≤ garantierter Wert +30 % |
Die Verzerrung der Spannungswellenform sollte <3 % betragen. Bei 60-Hz-Projekten müssen die Tests direkt bei 60 Hz durchgeführt werden und nicht aus 50-Hz-Testdaten konvertiert werden. |
Kurzschlussimpedanz und Lastverlust |
Kurzschlussprüfung bei Nennstrom |
Abweichung der Kurzschlussimpedanz ≤±5 %; Lastverlust ≤ garantierter Wert +15 % |
Die Ergebnisse werden auf die angegebene Referenztemperatur korrigiert, typischerweise 75 °C für Öltransformatoren der Klasse A und 120 °C für Isolationssysteme der Klasse F. |
AC-Spannungsfestigkeitstest mit separater Quelle |
Spezifizierte Netzfrequenzspannung, die 1 Minute lang an die getestete Wicklung angelegt wird |
Gemäß IEC 60076-3 , ohne Durchschlag oder Überschlag |
Nicht geprüfte Wicklungen müssen ordnungsgemäß geerdet werden. |
Prüfung der induzierten Wechselstromfestigkeit |
Test mit erhöhter Frequenz, typischerweise mit der doppelten Nennfrequenz |
Gemäß IEC 60076-3 , ohne Isolationsdurchschlag während der angegebenen Prüfdauer |
Wird zur Überprüfung der Isolationsleistung von Windung zu Windung und Schicht zu Schicht verwendet. |
Teilentladungsmessung |
Hochfrequenz-Teilentladungsmesssystem bei ca. 1,1–1,5 × Um |
≤100 pC für 110 kV und mehr; ≤200 pC für 35 kV und darunter |
Wird zur Identifizierung potenzieller Isolationsfehler verwendet. Es kann als Typ- oder Sonderprüfung durchgeführt werden, während einige Projekte eine Teilentladungsprüfung an jeder Einheit vor dem Versand erfordern. |
Durchbruchspannung des Isolieröls und dielektrischer Verlustfaktor |
Physikalische und chemische Analyse von Ölproben |
Durchschlagspannung ≥40 kV; dielektrischer Verlustfaktor bei 90°C ≤0,5% |
Exportprojekte folgen im Allgemeinen der IEC 60296 . Die Probenahme oder vollständige Inspektion hängt von der Spannungsklasse des Transformators und den Projektanforderungen ab. |
Alle Testdaten werden vollständig aufgezeichnet und aufbewahrt, und es werden formelle Werkstestberichte und Typtestberichte erstellt. Käufer oder EPC-Kunden können auch Vertreter zur Fertigungsüberwachung, Inspektion und Testbegleitung in die Fabrik schicken.
Dies ist der gesamte Prozess, den ein Transformator durchläuft, von der Ankunft der Rohstoffe bis zur endgültigen Werksfreigabe.
Für Einkäufer sind vollständige Fertigungsaufzeichnungen und Prüfdaten wichtige Belege für die Beurteilung der tatsächlichen technischen Leistungsfähigkeit eines Lieferanten. Als Beschaffungsteam oder EPC-Auftragnehmer sollte der Fokus nicht auf den anfänglichen Kaufpreis der Ausrüstung beschränkt sein. Die wichtigere Frage ist, ob der Transformator auch nach 10 oder 20 Betriebsjahren noch zuverlässig arbeiten kann.
Diese langfristige Zuverlässigkeit ist in jedes Detail des Herstellungsprozesses integriert – von der Rohstoffkontrolle über die Produktionsverarbeitung bis hin zur abschließenden Werksprüfung.
Zisheng Electric verfügt über umfangreiche Erfahrung bei der Unterstützung von Projekten im Nahen Osten, in Afrika und Südamerika und bietet EPC-Auftragnehmern, Projektbesitzern und Ingenieurberatern Transformatorauswahl, technische Dokumentation und Fertigungskoordinationsdienste an.
Unser Produktsortiment umfasst Öltransformatoren, Auf der Unterlage montierte Transformatoren, Masttransformatoren, Trockentransformatoren , und andere Stromverteilungsgeräte . Wir unterstützen IEC-konformes Design, , Factory Acceptance Testing (FAT) sowie Inspektion und Überwachung durch Dritte.
