文献综述
2020-03-01 20:25:12 来源：范文大全收藏下载本文
武汉生物工程学院学位论文（设计）文献综述
武汉生物工程学院
毕业论文(设计)文献综述
题 目 名 称：变压器及其继电保护设计
题 目 类 别：＿＿ 毕业设计＿＿＿ 系
别: ＿机电工程系＿＿＿
专 业 班 级： 学 生 姓 名：＿＿ ＿＿＿＿＿
指 导 教 师 ：＿＿ ＿＿＿＿
辅 导 教 师：＿＿ ＿＿＿＿
完 成 日 期：＿＿ ＿＿＿＿
武汉生物工程学院学位论文（设计）文献综述
变压器工艺现状及发展趋势
摘 要：产品工艺是产品制造的程序和过程，更是贯穿整个制造过程中一项不可缺少的基本技术。先进的工艺是实现设计目标，保证产品质量提高运行可靠性，节约能源，降低能耗的根本保证，同时也是改善和加强企业内部管理的技术依据。变压器在输变电系统中，具有十分重要的地位。人们对其安全可靠地运行要求尤为突出，变压器运行的可靠性除结构设计合理外在很大程度取决于制造工艺水平。
关键词：变压器；产品工艺；质量；可靠性；制造
变压器制造工艺除具有一般产品的共性之外还有其特殊性，归纳起来有以下几点：首先，变压器产品规格品种多，电压，容量变化范围大，电压从几千伏到几百伏，容量从几千伏安到几十万伏安，再加上作用不同，应用场所不同的特殊变压器其品种更繁多。变压器不单用于交流输电系统还可用于直流输电系统，据不完全统计变压器类产品约有2000多个品种。
其次，生产自动化水平不高，除部分小型产品可以小批量机械化生产外，多数单台重复生产。并且变压器制造主要还是依赖于手工操作，这是劳动生产率不高和产品质量不稳定的重要因素。 再次，变压器制造所涉及的专业领域和科学繁多，所用导电，导磁与绝缘材料性能差异大，不易驾驭。
最后，变压器产品一但出现事故其危害波及面甚广，小则一个工厂一个小区，大则一个省甚至几个省都受其危害，经济损失巨大，所以责任重大。
随着我国国民经济的发展迅速对电力的需求也日趋上升，作为输变电系统中的主要设备--变压器也得到了长足的发展。为适应和满足市场需求，许多制造厂家为不断地改进产品结构，提高产品性能从国外引进先进的的生产技术和装备，在新工艺材料的探索方面做了不懈的努力。目前变压器主要向两个方面发展。
一．是向特大型超高压方面发展，电压等级为220kv，330kv，500kv将来向750，,1000千伏发展。西北地区已决定采用750千伏。单台容量越做越大，目前全国最大的变压器单台容量为沈变厂制造的三相72万kvA∕500kv变压器，三峡工程所用主变单台容量为三相84万kvA∕500kv。这些变压器一般都用在大型电站或电力的输送上。所以运行可靠性至关重要，因此制造厂为改善电，磁，热，力的性能和分布的合理性采取了很多措施。
铁心制造所涉及的工艺及工装要使变压器的空载损耗附加工艺系数尽可能降低，目前采用的硅钢片都是冷轧品格取向的优质硅钢片，片型也越来越薄，0.35mm的已淘汰，一般用0.3mm乃至0.27mm，0.23mm厚的硅钢片。为了使磁通的流动更合理和较少损耗逐渐采用了多级阶梯接缝这就需要与之相配套的步进式横剪线。
叠片时为减少不必要的工时和损耗，有些厂家已经采用不叠上轭工艺，这就需要定位准确的不叠上轭叠装台。
铁心绑扎一般都是人工用无纬玻璃绑扎，这样绑扎的力量不够，也不均匀，目前个别厂家用铁心绑扎效果良好，应逐渐推广。
线圈制造所涉及的工艺与工装要保证较低负载损耗，较高承受短路机械力的能力和较好的散热性能，电磁线目前很少用电解铜杆拉拨，基本上都用电阻率低，表面质量较好的无氧铜杆了，但还有些小长仍然采用电解铜，对于大型产品为提高机械强度可采用半硬线。为降低负载损耗采用换位导线时，也有采用自粘性换位导线的厂家这对抗短路能力很有好处。
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在绕线圈时为保证线圈的绕紧，线圈幅向尺寸可能做到零公差，尤其是换流变压器的阻抗误差要求非常严，这就要选用立式绕线机或者带有拉紧，幅向和轴向压紧装置的卧式绕线机，线圈干燥时尽可能采用带压干燥或恒压干燥，这样线圈承受短路机械力的能力大大提高。
绝缘件加工，有不少厂家对绝缘件加工不重视绝缘车间环境不好，这样，很难保证线圈的绝缘强度，甚至有的小企业绝缘件加工和金属件加工公用同一台设备。应该做到恒温，恒湿。绝缘纸板最好采用高密度纸板不然也要进行密化处理，大部分厂家能做到这点，这样，就可确保绝缘，散热与耐受机械力的性能，撑条垫块必须做到去毛，倒角处理。有条件应该添置绝缘加工中心设备。
引线，在变压器发生的质量事故中由引线问题引起的绝缘与机械事故比较多，所以对引线加工要格外小心注意。引线的焊接目前普遍采用火焰钎焊，或铜焊机的电阻钎焊，大型企业部分采用冷压焊，目前国外大部分都采用冷压焊或高频钎焊，现在高频钎焊在国内尚属空白。引线长度一定要适中即不要绷得很紧引起振动受力，又不要过长以免振动，短路放电。
器身，对于大型企业来说尤其是生产220kv以上产品为确保运行可靠基本上都采用目前最先进的煤油气相干燥工艺，部分110kv生产厂家也在用汽相干燥工艺，但尚有相当一部分110kv生产厂家用变压法或热风循环工艺。过去人们普遍认为110产品用汽相干燥等于大马拉小车得不偿失，所以一般选用变压法或热风循环法，现在就不同了，110在电气性能上也要求测局放量，用户要求则更为苛刻，要求100～300pC左右，影响局放量的因素很多但器身的清洁程度是非常重要的环节，只要用煤油汽相干燥才能够在干燥过程中将器身彻底地冲洗干净，并且干燥效果非常好还能缩短干燥周期，沈变所搞的全自动汽相干燥设备是目前国内保证性能的最先进的一流设备。
油箱加工，目前国内的油浸式变压器渗漏现象还是比较严重。主要是密封面，法兰螺纹孔和拐角比较抠手部分的焊线，密封材料也不尽人意，最近生产的丙烯酸脂密封性能好一些，有的厂家具有钢板的前期处理和油箱的抛丸处理工艺。
二．是向节能化，小型化，低噪音，高阻抗，防爆型，智能化等方面发展。这些产品中以中小型产品为主，如目前在城网，农网改造上被推荐采用的新S9型配电变压器，它是第七代节能产品，还有卷心变压器，非晶合金变压器，全密封变压器，组合式变压器，干式变压器，高燃点油变压器，SF6气体绝缘变压器等。这些变压器的生产工艺基本上能够用上述大型变压器的生产工艺之外根据不同产品有不同的工艺特点。比如卷心变压器，目前生产的卷心变压器都是密封式铁心有多级型和R型铁心，这就需要配置卷铁心机，特殊绕线机，铁心退火炉，不然很难生产出卷铁心变压器。
随着国民经济的发展，城市向大型化，繁华发展，人口密集，高层建筑成群。城网改造中规定110kv线路进城变电所以110kv变压器布站，以北京为例，三环路以内一个变电站供电半径1.5km一个电站一般配置5万kvA到6.3kvA的变压器3台，这么多的大型变压器在城市中心尤其是在政治色彩很浓的北京城里就好比是一颗颗定时炸弹。因此人们开始对高燃点油变压器SF6气体绝缘变压器重视起来。
高燃点油类很多如硅油midel—7131油，α油，β油等，但综合各种因素还是β油最为合适。β油无毒与变压器用全部材料都相容，燃点308℃，价格适中每kg约20原RMB，只有粘度比变压器油稍大，因此在油道和散热上给予足够重视就可以。生产β油变压器基本不需特殊的专用设备。 SF6气体绝缘变压器，SF6气体无色，无毒，无味在600℃以下是稳定的惰性气体，不燃烧，不爆炸，绝缘性能良好热容量比变压器油稍差，但在0.14Mpa以上散热性能良好能满足变压器的散热要求。生产SF6气体绝缘变压器要配有SF6充气回收装置，并配有气体压力表，密度计，SF6气体绝缘变压器用有载开关等特殊组件产品，匝绝缘层绝缘和撑条要用PPS或PET等聚酯材料。由于SF6是有温室效应的气体，故在工艺上必须保证有较低的年泄露率为≤1%／年。
变压器制造工艺的发展主要结合新产品新结构的特点研究出与之相适应的工艺，饼着重于新材料，新装备的开发应用以此不断提高产品的质量和可靠性，但这些新工艺的研究开发需要大量的资金投入和生产成本的提高。而目前我国变压器供大于求，价格竞争异常激烈，用户在招标活动中首选条件是价格因素，因此各生产厂家很难进行大量的投入，这样生产工艺就无法发展，产品质量上 3
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不去，质量上不去，价格也不会高，没有利润于是造成恶性循环，因此有关部门对变压器价格规律应给予充分重视加以合理改进。
我国将来变压器发展方向仍是节能型，低噪音，防火防爆型，高可靠性方面发展，所以上述谈的一些工艺仍要继续推广普及使用。另外选用优质低损耗导磁物质，大型产品可选用激光照射或刻槽硅钢片，带轴向幅向压紧装置的绕线机，汽相干燥设备，步进式横剪线等先进生产设备要普及使用。
绝缘材料加工尽可能由专业生产厂家统一加工逐步增加新型固体绝缘材料如注塑件等，国外绝缘件加工用激光切割，我国也可以发展用激光加工绝缘件。另外对变压器外在质量上应下大力气加以研究，如油箱表面处理，油漆的种类等使用邮箱尽可能美观。
参考文献
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