簡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，需要注意的細節(jié)也較為多樣，因此把握鐵心的制造工藝，改進其試制的方法，這利于提高鐵心的制造質(zhì)量，提升變壓器的使用性。在此，本文將重點對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;改進方法;

隨著我國工業(yè)發(fā)展的不斷深化，電力領(lǐng)域相關(guān)行業(yè)工業(yè)水平的更新進步，電力市場競爭的越來越趨向白熱化，電力變壓器行業(yè)中激烈的市場競爭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，強化電力變壓器鐵心制造過程中的質(zhì)量控制，對于提升電力變壓器制造企業(yè)的市場競爭力具有著重要意義。

一、變壓器鐵心制造的工藝流程

在制造變壓器鐵心時，所選擇的原材料不同，對應(yīng)的加工工藝也有一定差異。例如選擇硅鋼片進行加工制造，可直接選擇普通剪床來對其進行條料切割加工，工藝操作難度較低，無需大量機械設(shè)備支持，且不需要進行退火作業(yè)。選擇卷料加工制造時，則需要通過數(shù)控加工中心來對原材料進行剪切加工，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，并對得到的帶料繼續(xù)進行縱向剪切。最后以鐵心片長度參數(shù)為依據(jù)，對初次裁切得到的片料進行切斷與橫切處理。而卷鐵心加工制造工藝又有所區(qū)別，不用對材料進行二次橫向剪切，在縱向剪切作業(yè)結(jié)束后，只需要結(jié)合鐵心長度參數(shù)制作鐵心單件便可。一般鐵心在剪切后邊緣會存在大量的毛刺，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械應(yīng)力影響導(dǎo)致其磁性被削弱時，必須要進行退火作業(yè)。待機械加工作業(yè)結(jié)束后，還應(yīng)對硅鋼片涂漆，制造一層絕緣層，為變壓器后期的可靠運行提供保障。最后完成緊固零件的安裝即可。整個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。縱向剪切作業(yè)結(jié)束以后，要對邊緣存在的毛刺大小進行檢查確定，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，確認可以達到專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2橫向剪切

在對鐵心進行橫向剪切作業(yè)時，務(wù)必要根據(jù)規(guī)范做好長度的控制，確定其剪切后精確性達標(biāo)，將誤差控制在最小范圍內(nèi)。剪切斜角片時，確定鐵心片中心長度為作業(yè)依據(jù)，保證剪切尺寸達標(biāo)。如果鐵心片寬度較大，則其斜角片就長，并且長度允許存在負公差，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，則鐵心片必定會有一個較長的邊，相反橫邊與總編角度較大時，較大的情況下，鐵心片必定會有一個較短的邊。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，必定會造成鐵心結(jié)構(gòu)損壞，使得結(jié)構(gòu)接縫增大，無法達到加工制造標(biāo)準(zhǔn)。

2.3退火處理

通過對鐵心片進行退火處理，可以保證其不會因為機械作用力被削弱磁性，并且還可以對鐵心表面做優(yōu)化處理。在實際加工制造過程中，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，對存在的氧化問題進行處理，避免對構(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，不得因為貴都追求安全新而盲目增加結(jié)緣層厚度，以免后期運行中出現(xiàn)元件間短路問題。要求絕緣層整個涂施過程要保持規(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行下一道工序。

2.5裝配

最后在進行鐵心裝配時，務(wù)必要嚴(yán)格按照裝配尺寸操作，避免因為操作不當(dāng)出現(xiàn)變形問題。其中要重點做好鐵心軸線的控制，將裝配偏差控制在合理范圍內(nèi)，對接縫尺度以及疊片波浪等進行檢查，確認是否超出規(guī)范要求，對超出標(biāo)準(zhǔn)的部分要及時處理，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，硅鋼片自身就會做切割磁力線運動，在交變電場下會產(chǎn)生與交變電場同頻率振動，設(shè)備運行噪聲超標(biāo)，硅鋼片自身還會產(chǎn)生感生電流形成渦流發(fā)熱，間隙變大的同時使得有效導(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，也會造成鐵心接縫部位磁滯伸縮加劇，鐵心振動與損耗也會增加。

3.2注意加強壓緊工藝的優(yōu)化

選擇聚酯纖維綁扎帶進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，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力源，穩(wěn)定氣源壓強在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性，提高了鐵心壓緊工藝控制的精確性。

3.3加強全過程監(jiān)督管理，不斷優(yōu)化整體工藝水平

為進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，加強對整個生產(chǎn)線產(chǎn)品的篩選，及時調(diào)整無效工序，使得生產(chǎn)效率進一步提高。另一方面還要基于以往生產(chǎn)經(jīng)驗，不斷對工藝進行調(diào)整優(yōu)化，并以高精度的設(shè)備儀器作為支持，對鐵心質(zhì)量進行準(zhǔn)確檢驗。更為重要的是要重視先進技術(shù)的引進，例如強力磁盤技術(shù)，對原有的生產(chǎn)制造工藝進行優(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，同時也能有效促進電廠的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：順特電氣設(shè)備有限公司）