Аналіз процесу виробництва масляних трансформаторів: від закупівлі сировини до заводських випробувань FAT

Для закордонних проектів EPC та проектів енергетичної інфраструктури якість виготовлення трансформатора безпосередньо впливає на надійну роботу протягом десятиліть служби. Від вибору сировини, виготовлення сердечника та виробництва обмоток до остаточного заводського приймального випробування (FAT) , кожен етап може впливати на продуктивність трансформатора.

Мені, як технічному інженеру в Zisheng Electric, часто задають одне й те саме запитання групи закупівель та клієнти EPC: як насправді гарантується якість трансформатора?

Відповідь проста — від дня надходження сировини на фабрику до остаточного заводського тестування перед відправкою кожен етап підлягає суворому контролю якості. Нижче я крок за кроком розберу весь процес виготовлення.

1. Заготівля сировини та вхідний контроль

Термін служби і надійність трансформатора в значній мірі залежать від якості вихідної сировини. Листи електротехнічної сталі є ключовим матеріалом, який використовується в сердечнику трансформатора. Ми використовуємо високопроникну зернисто-орієнтовану електротехнічну сталь (GOES) і вимагаємо від постачальників надати зразки матеріалів разом із даними про магнітні характеристики для зазначеного класу перед закупівлею.

Після надходження матеріалів на наш завод вони повторно перевіряються відповідно до технічних специфікацій проекту та застосовних стандартів матеріалів. Для експортних проектів матеріали також повинні відповідати будь-яким стандартам, які спеціально вимагаються замовником.

Основні елементи контролю включають щільність магнітного потоку, втрати в сердечнику, допуск на товщину та якість поверхні . Поверхня електротехнічної сталі повинна бути рівною і чистою, без таких дефектів, як іржа, пухирі на покритті, складки або тріщини.

Провідники обмоток виготовляються з безкисневої міді або алюмінію . Після прибуття перевіряється кваліфікація постачальника та сертифікати якості, перевіряється хімічний склад, механічні властивості та електропровідність матеріалів провідників.

Ізоляційні матеріали, такі як прес-картон та ізоляційне масло, перевіряються відповідно до чинних стандартів. Мінеральна ізоляційна олія відповідає стандарту GB/T 2536-2024 , тоді як експортні проекти також повинні відповідати стандарту IEC 60296. . Електричний прес-картон відповідає стандартам GB/T 19264 та IEC 60641-3-1 . Для ізоляційних матеріалів класу F/H необхідно надати відповідні сертифікати, що підтверджують їх теплотехнічні характеристики.

Вся сировина може бути прийнята на складське зберігання тільки після проходження вхідного контролю та акта вхідного контролю . оформлення кваліфікованого

2. Виробництво сердечника

Сердечник утворює трансформатора магнітний ланцюг , а процес укладання сердечників безпосередньо впливає на втрати холостого ходу та рівень шуму.

Листи електротехнічної сталі спочатку проходять різання та поперечне різання , під час яких довжина, ширина, кут різання та висота задирок ретельно контролюються. Під час укладання оператори збирають ламінування крок за кроком відповідно до проектних креслень. Після кожного етапу штабелювання вимірюються ключові розміри, такі як довжина діагоналі, висота кінцівок, відстань між кінцівками, довжина ярма та товщина штабеля, щоб переконатися, що допуски розмірів відповідають вимогам процесу.

Ширина вікон з обох боків сердечника також перевіряється, щоб забезпечити однакову відстань і зберегти симетричну структуру магнітного кола.

Сердечники великих трансформаторів можуть складатися з десятків тисяч або навіть більше ста тисяч шарів електротехнічної сталі, кожна від 0,18 мм до 0,27 мм . товщиною лише Під час укладання необхідний суворий контроль за щілиною стиків, площинністю, компактністю та симетричністю . Ці фактори безпосередньо впливають на ефективність магнітного кола, а також на робочі характеристики, такі як втрати холостого ходу трансформатора та шум.

3. Намотування Виробництво

Обмотка є частиною електричного кола трансформатора, і якість процесу намотування безпосередньо впливає на її навантажувальну здатність і стійкість до короткого замикання.

Намотування здійснюється на швидкохідних намотувальних машинах. Провідники механічно натягуються, при цьому натяг підтримується на постійному рівні протягом усього процесу. Під час намотування важливо забезпечити правильну кількість витків, упорядковане розташування провідників і належну міжшарову ізоляцію.

Поверхня провідника повинна бути гладкою і без дефектів, таких як задири, подряпини або нахлестки.

Після завершення намотування обмотка піддається ізоляційній обробці для покращення її діелектричних характеристик і механічної міцності.

Для прямокутних провідників невідповідні радіуси кутів можуть призвести до відмінностей у ефективній площі поперечного перерізу провідника та поганого підгонки між сусідніми витками. Це може додатково збільшити ризик дисбалансу опору трифазного постійного струму.

4. Складання активної частини та остаточне складання

Після завершення виготовлення сердечника і обмоток трансформатор переходить на етап складання активної частини . Обмотки встановлюються на гілки сердечника, після чого встановлюються ізоляційні компоненти та під’єднувальні з’єднання. Потім зібрана активна частина проходить сушку під постійним тиском.

Після висихання перевіряються габаритні розміри та стан затиску активної частини та при необхідності виправляються. Будь-який пил, частинки або інші забруднення на поверхні ретельно видаляються перед остаточним заливкою.

Бак трансформатора виготовлений з високоякісної сталевої пластини методом зварювання. Рентгенографічний контроль проводиться на критичних зварних швах, щоб виявити та усунути дефекти зварювання та мінімізувати ризик витоку масла.

Готову активну частину потім піднімають у резервуар, а внутрішні виводи підключають до втулок. Зовнішні компоненти та аксесуари, включаючи втулки, радіатори та консерватор , встановлюються послідовно. Потім трансформатор переходить до наступних процесів, таких як заповнення вакуумним маслом.

5. Вакуумне заповнення маслом

Одним із найважливіших процесів у виробництві масляного трансформатора є вакуумне заповнення маслом..

Перед початком заливки масла бак трансформатора вакуумується, щоб видалити залишки повітря зсередини бака та з пор ізоляційних матеріалів. Необхідний рівень вакууму визначається відповідно до класу напруги та номінальної потужності трансформатора. Цей процес допомагає зменшити можливі проблеми з ізоляцією, спричинені газами та вологою. Для трансформаторів на 220 кВ і вище вимоги до вакуумної обробки є більш суворими.

Для високовольтних трансформаторів і трансформаторів вищої напруги заданий рівень вакууму підтримується протягом усього процесу заливання масла. Трансформатори середньої та низької напруги заповнюються під вакуумом відповідно до застосовних виробничих процедур.

Температура ізоляційного масла під час заповнення контролюється від 55°C до 65°C . Рівень наповнення маслом також суворо контролюється і не повинен бути надмірно високим, оскільки надмірний потік масла може спричинити статичну електризацію . Для трансформаторів середньої та великої потужності швидкість заповнення зазвичай не перевищує 100 л/хв..

Після завершення заливки маслом трансформатор проходить відстоювання під тиском з наступною перевіркою на герметичність . Згідно з технічними умовами проекту, на консерватор можна прикладати заданий тиск, наприклад, 30 кПа протягом 24 годин . Трансформатор вважається прийнятним, якщо не виявлено витоку масла в баку, фланцях, зварних швах або інших місцях ущільнення. Прикладений випробувальний тиск не повинен перевищувати розрахунковий граничний тиск баку трансформатора.

6. Заводські приймальні випробування (FAT): остаточна перевірка якості перед доставкою трансформатора

Кожен трансформатор повинен пройти повний набір планових випробувань перед тим, як залишити завод. У наведеній нижче таблиці підсумовуються основні елементи випробування та типові критерії прийнятності, при цьому випробування проводяться відповідно до відповідних стандартів IEC.

Усі дані випробувань повністю записуються та зберігаються, а також протоколи заводських випробувань і звіти про випробування типу . видаються офіційні Покупці або клієнти EPC також можуть надсилати представників на фабрику для нагляду за виробництвом, перевірки та спостереження за випробуваннями..

Це повний процес, через який проходить трансформатор, від надходження сировини до остаточного виробництва на заводі.

Для покупців повні виробничі записи та дані випробувань є важливим доказом при оцінці фактичних технічних можливостей постачальника. Як команда із закупівель або EPC-підрядник, фокус не повинен обмежуватися початковою ціною закупівлі обладнання. Більш важливим питанням є те, чи зможе трансформатор продовжувати надійно працювати після 10 або 20 років експлуатації.

Ця довгострокова надійність вбудована в кожну деталь виробничого процесу — від контролю сировини та якості виробництва до кінцевих заводських випробувань.

Zisheng Electric має великий досвід підтримки проектів на Близькому Сході, в Африці та Південній Америці , надаючи EPC-підрядникам, власникам проектів та інженерним консультантам вибір трансформатора, технічну документацію та послуги з координації виробництва.

Наш асортимент включає в себе масляні трансформатори, накладні трансформатори, опорні трансформатори, сухі трансформатори , і інше електророзподільне обладнання . Ми підтримуємо конструкцію, сумісну з IEC. , Заводські приймальні випробування (FAT) , а також інспекцію та нагляд третьої сторони.

Якщо ви працюєте над проектом силового трансформатора, що включає проектування, підтвердження технічних специфікацій або оцінку постачальника , ви можете надіслати нам параметри свого проекту. Наша команда інженерів перегляне вимоги та надасть технічну підтримку відповідно до застосовних стандартів IEC з початковою відповіддю протягом 24 годин.