價值工程理論在變壓器設計中的應用研究

方立

【摘要】：價值工程理論多針對研究對象的功能和成本進行綜合分析，是一個具有經濟性和實用性的理論。在工業的機械制造業中運用十分廣泛。本文針對我國的電力投資建設中的生產特點進行分析，結合價值工程的功能和經濟分析特點進行研究，希望能夠為降低生產成本，提升產品質量有所幫助。

【關鍵詞】：價值工程理論;變壓器;應用研究

從電力生產角度來看，電力短缺為電力投資帶來了機遇，但是我國的電力生產原材料價格不斷上漲，迫切需要經濟技術改革來保證電力投資的有效性。變壓器是電力產業的關鍵設備之一，可以將保持原生產性能不變的情況下控制產品的生產成本，進而提升產品的經濟性，促進電力產業的核心競爭力。將價值工程理論運用到變壓器設計中可減少成本，提升價值，為社會的建設減少資源消耗，運用勢在必得。

1.述價值工程理論

價值工程理論于二戰時期設計師麥爾首創，該技術提出了技術和經濟相結合的理論，是一門系統化的運用技術。即通過建立功能貨幣價值模型，力求以壽命周期費用來滿足產品必要的功能。從其特點來看，價值工程理論認為滿足客戶的基本功能是價值功能的基礎，通過挖掘客戶的實質性要求，減少多余或者是過剩功能，即可降低成本;此外，價值工程的優點在于強調最低的壽命成本周期實現必要的功能，可深入產品的設計、制造、維護等整個環節，所有的內容均考慮降低成本。目前，價值工程促進了我國社會主義經濟社會體制的建立和完善，有效提升了國內企業的經濟建設水平，讓經濟增長方式從粗放型轉向了集約型，全面提升了勞動者的綜合素質，對我國的社會主義經濟建設產生了深遠的影響。

2.價值工程的工作程序

價值工程的運行分為多個階段和步驟，具體如下。

2.1準備階段

準備階段的目的是確定價值工程的對象，以及初步確定對象所需求的功能。因此該階段的具體步驟為選擇合適的對象、收集對象相應的信息。

2.2分析階段

該階段要確定對象的功能、成本以及影響范圍，相應的價值。因此該階段的具體步驟為定義功能，整理功能，將功能賦值、計量，對功能的價值進行評價。

2.3創新階段

該階段需要確定影響功能成本的因素，并嘗試采用新的功能方案，即刪除多余、過剩的功能，同時對新方案的成本進行對比分析，探討新方案是否能夠滿足用戶對對象的基本要求。此階段的工作內容包括方案創新、新方案的評價分析、方案具體量化和數值對比、前后的方案詳細評價。

2.4實施階段

實施階段是對新方案實施可能情況進行總體分析和實施總結，對比方案前后的差異，帶來的成本效益。

3.簡述變壓器的成本特點

3.1變壓器的設計特點以及成本要素

變壓器是一種特殊的電力設備，保證其穩定運行是維持電力穩定性和有效性的基本要求。有且僅有保證變壓器的各項指標滿足產品的基本功能需要，才能夠符合成本效益原則。

從設計的需求來看，變壓器制造所需要的原材料為銅、變壓器油、硅鋼片，但是在能源緊缺的環境下，變壓器生產相關的原材料價格也在不斷攀升。面對著材料漲幅的威脅，設計人員需要優化設計方案，控制生產成本，保證生產的經濟性。

從變壓器的設計角度來看，其具有以下特點，第一是殘值率高，因為變壓器屬于材料密集型產品，加之生產原材料的價格高昂，后期報廢率也較高;第二是能源消耗大，變壓器是輸變電網絡設備的重要能源消耗對象，變壓器耗能帶來的損耗會影響電力利用率，不符合我國節能發展要求;第三是噪聲大，變電站的噪聲多來源于變壓器，目前我國正在大力提倡環保生產，因此變壓器設計需要重視噪聲管理。

3.2變壓器的設計成本需求

變壓器的設計成本原則要求所有的材料和組件都保持應有的質量水平，在保證質量的前提下減少資源過剩。因此設計需要遵循以下原則。第一要精準計算漏磁磁場分布，提升磁場分布和磁通密度分布的內容，進而降低變壓器升溫，提升短路能力。盡量減少金屬結構件和套管以及引線對漏磁場的影響。第二是了解鐵心磁通磁場的分布規律。相關工作人員需要考慮諧波電壓和直流偏磁對整個兒主磁通的影響，最大程度減低空載損耗。第三是掌握電場的分布規律，計算出雷電全波、操作載波等工頻耐壓下電位、電場分布，同時確定不同分接引線的絕緣結構，充分考慮絕緣材料的絕緣性。此外，提升噪聲控制、抗短路能力、變壓器溫升設計控制也十分必要。

4.價值工程理論在變壓器設計的運用研究

4.1定義功能

需對變壓器的生產成本影響因素進行分析，主要因素有電磁線、支柱絕緣子、不銹鋼底座、墊板、拉帶等。其中電磁線和支柱絕緣子都屬于基本功能;而墊板、加強筋等都屬于輔助功能。

4.2功能整理

整理變壓器零件中相關的功能配件，并對其將進行功能定義。如電磁線、出線臂都屬于電感效應的基本元件;而底座、加強筋都是加固、保證穩定的元件、絕緣子、墊板是保證變壓器絕緣性和穩定性的元件;分別對這些功能和所需元件進行功能分析，量化計算，進而確定功能改善內容。

4.3綜合設計評價

可通過功能系數和成本系數對比，可對電磁線、不銹鋼底座等元件進行改進。具體的內容如下：第一可以調整電磁線的絕緣層厚度，原電磁線的絕緣層厚度過高，可降低厚度來節約材料成本，減少過剩功能。第二是用鑄鋁代替不銹鋼，可降低成本和不銹鋼的切割難度;第三是用硅橡膠復合絕緣子代替瓷絕緣子，可減少運輸破損影響，還能節約成本。

5.結語

綜上所述，價值工程理論在變壓器設計中有運用價值，其具有靈活性、廣泛性等特點，可以有效分析變壓器的設計需求，保證功能前提下降低成本。改進后的變壓器效果十分理想，建議推廣。

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