【doc】國(guó)外幾個(gè)主要生產(chǎn)變壓器的廠家技術(shù)發(fā)展情況介紹

1、國(guó)外幾個(gè)主要生產(chǎn)變壓器的廠家技術(shù)發(fā)展情況介紹國(guó)外幾個(gè)主要生產(chǎn)變壓器的廠家技術(shù)發(fā)展情況介紹機(jī)械電子工業(yè)部第一裝備司副總工程師高鵬1988年10月和1989年11jq,機(jī)電部第一裝備司兩次組織了大型變壓器技術(shù)考察組對(duì)國(guó)外幾個(gè)主要生產(chǎn)大型變壓器的廠家進(jìn)行技術(shù)考察了解剜一些電氣設(shè)備制造公司的改組情況和大型變壓器技術(shù)發(fā)展情況,現(xiàn)介紹如下t一,國(guó)外幾個(gè)主要生產(chǎn)變壓器廠家概況1.西德tu工廠西德tu工廠于1987年10月1日完壘歸屬于西門子公司的kwu領(lǐng)導(dǎo)與aeg公司脫離關(guān)系.該廠建于1912年,占地53萬(wàn)平方米,建筑面積10萬(wàn)平方米,生產(chǎn)面積6萬(wàn)平方米.生產(chǎn)品種包括2500千伏安及以上的各種油浸式電力變壓

2、器,高壓直流換流變壓器,并聯(lián)電抗器,牽引變壓器等.截至1988年9月底止的1987年財(cái)政年度的產(chǎn)量為1200萬(wàn)千伏安,工廠的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為年產(chǎn)1700萬(wàn)千伏安.由于生產(chǎn)任務(wù)不足,西門子公司已關(guān)閉了斯圖加特廠和柏林工廠,目前只保留tu工廠和克啟海姆廠.2.abb公司瑞典ludvika廠abb公司由原asea公司和bbc公司合并而組成的集團(tuán)?眭公司,它在瑞典有130個(gè)工廠,約35000名職工,銷售額為57億美元.其中,路德維卡廠共有3000人,年銷售額為3o35il瑞典克郎.路德維卡變壓器廠有職工900人,銷售瓶為6億瑞典克郎,該廠除生產(chǎn)變壓器外,述生產(chǎn)高壓開(kāi)關(guān),繼電保.6護(hù)裝置,配電設(shè)備和直流輸

3、電設(shè)備等3.美國(guó)西屋公司門西變壓器廠諺廠1961年竣工并開(kāi)始生產(chǎn),目前占地120萬(wàn)平方米,廠房面積6.9萬(wàn)平方米,職工850人(工廠675人).1970年以前主要生產(chǎn)殼式變壓器,由于銷售顴逐年下降,1981年開(kāi)始技術(shù)改造,投資900萬(wàn)美元,主要增添了喬格鐵心剪切線.1983年1984年又將西屋公司所屬夏龍廠的心式變壓器生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)入門西工廠,后又將ge公司變壓器部分壘部買下,據(jù)說(shuō)用費(fèi)2400萬(wàn)美元,由于引進(jìn)了ge公司的壘部心式變壓器制造技術(shù),目前門西工廠可以同時(shí)生產(chǎn)兩種型式的各種油浸式變壓器,并且在容量為40250mva的范圍內(nèi)還可用兩種心式技術(shù)生產(chǎn),其中用夏龍廠技術(shù)生產(chǎn)的心式變壓器成本低,損耗

4、大,用ge公司技術(shù)生產(chǎn)的心式變壓器成本高,損耗小.1989年5月1日起,西屋公司與abb公司合并組建了一個(gè)新的合資公司,稱為西屋abb輸變電公司,簡(jiǎn)稱w?a公司.w?a公司下有20多個(gè)生產(chǎn)廠和67個(gè)銷售辦事處,職工約8000人,經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品包括電力變壓器.斷路器,測(cè)量?jī)x表.繼電器及保護(hù)裝置,避雷器,移動(dòng)變電站,電抗器,套管,互感器等電工產(chǎn)品,經(jīng)營(yíng)服務(wù)對(duì)象主要針對(duì)北美市場(chǎng).4.日本日立公司國(guó)分工廠國(guó)分工廠是1957年作為一個(gè)專門從事生產(chǎn)變壓器,斷路器,壘封閉組合電器,保安器,避雷器,高壓開(kāi)關(guān)柜等輸變電設(shè)備而建立的.為滿足產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需要,在1955年建設(shè)的15,000kva短路發(fā)電機(jī)大容量試驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上

5、,196o年建成5000kv沖擊電壓發(fā)生裝置和1650kv工頻試驗(yàn)裝置,1961年新建了超高壓大容量變壓器生產(chǎn)廠房,1962年又增設(shè)25000kva短路發(fā)電機(jī),1980年為滿足特高壓試驗(yàn)研究需要,又新建6000kv沖擊電壓發(fā)生裝置和2200kv工頻試驗(yàn)裝置.該廠占地面積39.6萬(wàn)平方米,建筑面積21.5萬(wàn)平方米,從事變壓器生產(chǎn)的職工約1000人.變壓器類產(chǎn)品包括各種電力變壓器,電爐變壓器,整演變壓器,牽引變壓器,千式變壓器,布燃介質(zhì)變壓器,電流和電壓互盛器以及電抗器等.二,各廠的生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)1.鐵心生產(chǎn)技術(shù)上述幾個(gè)變壓器制造廠在鐵心生產(chǎn)技術(shù)方面都有共同的發(fā)展趨勢(shì).(1)根據(jù)不同的空載損耗評(píng)價(jià)選

6、用不同牌號(hào)的硅鋼片國(guó)外各電力公司訂貨評(píng)價(jià)變壓器價(jià)格時(shí),一般都從變壓器本身銷售價(jià)和變壓器的空載和負(fù)載損耗來(lái)評(píng)價(jià),進(jìn)而綜合評(píng)估變壓器的價(jià)格.各制造廠為降低空載損耗,都選用新日鐵生產(chǎn)的0.23毫米厚用激光處理的高導(dǎo)磁硅鋼片,反之對(duì)空載損耗要求不高的變壓器剛選用厚度為0.3毫米的高導(dǎo)磁硅鋼片.厚度為0.35毫米的硅鋼片已不選用.(2)鐵心接縫形式普遍采用45.斜接縫,其中tu與西屋公司采用分級(jí)式接縫,六層為一循環(huán),這樣做可降低空載損耗與噪聲水平,還可防止漏磁通密度的飽和,改進(jìn)接縫處發(fā)熱.其他廠家認(rèn)為這種工藝復(fù)雜,不采用.(3)鐵心剪切與疊裝工藝各廠都用西德喬格廠生產(chǎn)的硅鋼片縱剪和橫剪生產(chǎn)線加工,加工的

7、毛刺小,剪切后的硅鋼片由生產(chǎn)線的定位疊片架將心柱或銑軛各級(jí)疊成所需的心柱或鐵軛,分級(jí)式接縫也由計(jì)算機(jī)控制而疊成.疊片多數(shù)為二片一疊,而西屋公司的分級(jí)式接疊為一片疊.疊鐵心工藝各廠不同,tu有兩種工藝,一種是靠疊片上定位孔疊片,一般不疊上軛,另一種是用數(shù)控專用裝置定位,不疊上軛.abb的中型變壓器不疊上軛,大型產(chǎn)品疊上軛,主要是怕大型變壓器不疊上軛在用氣墊運(yùn)輸時(shí)中心柱歪斜.西屋公司是先疊三個(gè)柱,將三個(gè)柱定位后再插下鐵軛,為便于插片,先用專用千斤頂頂超上部心柱疊片后再插下軛片.日立公司也不疊上軛.(4)心柱與鐵軛的綁緊結(jié)構(gòu)tu工廠用一般浸環(huán)氧肢的玻璃粘帶扎緊,末端加熱固化.鐵輪用鋼帶扎緊,在央件一

8、側(cè),鋼帶與夾件絕緣.abb公司用asecond的半導(dǎo)體粘秸扎緊,用專用工具先將心柱壓緊,再綁臨時(shí)鋼帶,鐵心立起后,逐步用半導(dǎo)體粘帶代替臨時(shí)鋼帶,然后用紅外線干燥裝置使半導(dǎo)體粘帶固化.西屋公司用粘帶及鋼質(zhì)鎖緊裝置將心柱扎緊.日立公司用無(wú)緯玻璃粘帶扎緊,帶厚0.25ram,寬1950mm.有三種規(guī)模的綁扎機(jī),可綁slz2oomva變壓器的鐵心柱,綁扎最大直徑為1400mm,綁帶張力控制容易.2.線圈生產(chǎn)技術(shù)(1)選用導(dǎo)線形式各廠的共同特點(diǎn)是導(dǎo)線包紙都在本廠進(jìn)行,大型變壓器有復(fù)合導(dǎo)線和換位導(dǎo)線,一般扁線等.導(dǎo)線的選用決定于負(fù)載損耗的評(píng)價(jià)值,負(fù)載損耗評(píng)價(jià)較高時(shí),都用換位導(dǎo)線.tu工廠用的換位導(dǎo)線最多報(bào)

9、數(shù)為76根.35根的換位導(dǎo)線由本廠自制.abb廠使用的導(dǎo)線以復(fù)合導(dǎo)線占多數(shù),換位導(dǎo)線都是外購(gòu).西屋公司用的導(dǎo)線為單根扁線,68報(bào)復(fù)臺(tái)導(dǎo)線和換位導(dǎo)線,廠內(nèi)有23根與?7.35根導(dǎo)線的換位縭織機(jī).日立公司使用的導(dǎo)線有單根扁線,復(fù)合導(dǎo)線與換位導(dǎo)線三種,其換位導(dǎo)線為加強(qiáng)型,特點(diǎn)是最外層絕緣紙為具有粘性的紙,該牯性絕緣紙?jiān)诰€圈干燥處理后固化,進(jìn)而提高線圈承受短路應(yīng)力的能力,這種粘性絕緣紙由日立電線工業(yè)提供,其日文名稱為,水1/換位導(dǎo)線.(2)線圈繞制設(shè)備各廠普遍采用立式繞線機(jī).abb公司使用立式繞線機(jī)較多,特別是大型變壓器都是在立式繞線機(jī)上繞制,沒(méi)有層式線圈用的繞線機(jī).tu工廠有立式繞線機(jī),層式線圈繞線

10、機(jī)和繞并式線圈用的臥式繞線機(jī).西屋公司有立式,臥式和層式線圈繞線機(jī).日立公司有立式和層式線圈繞線機(jī),超高壓變壓器的高壓線圈采用層式繞組,大電流繞組和調(diào)壓繞組分別采用螺旋式繞組和層式繞組,有五臺(tái)大型立式繞線機(jī)和三臺(tái)中型立式繞線機(jī),采用的繞線模是可調(diào)的.(3)線圈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和處理工藝ru工廠的大容量變壓器的井問(wèn)油道不大,在線段中設(shè)匝間軸向散熱油道,對(duì)2omva變壓器的線圈先用彈簧壓緊的恒壓干燥(氣相法),不浸油.對(duì)大于2omva的變壓器先用氣相恒壓干燥,然后浸油.對(duì)容量大于200mva的變壓器,是將幾個(gè)線圈先裝配在一起,然后套在心柱上,器身用氣相干燥,線圈的壓緊結(jié)構(gòu)件多為層壓木.abb公司的線圈不是

11、帶壓干燥,也不用氣相干燥法擊干燥線圈,而是干燥后用壓床將線圈壓緊.在器身工序,用專用壓緊裝置將線圈壓下,器身干燥后再用專用工具將線圈壓緊.西屋公司門西工廠對(duì)并式線圈也采用氣相加壓干燥,中型心式變壓器用糾結(jié)式線圈,大型變壓器用電容式屏蔽,有內(nèi)屏蔽線和外屏蔽線.用厚電木板作壓緊結(jié)構(gòu)件.日立公司的作法是線圈采用加壓干燥,這種加壓干燥裝置可處理1200mva大型變壓器繞組.最大壓力為100噸,干燥溫度為11010.c,有?8空氣干燥裝置,可生產(chǎn)超低濕度(5以下)的空氣,生產(chǎn)能力為5000lmin.線圈的壓緊結(jié)構(gòu)件為層壓木.3.油箱生產(chǎn)技術(shù)各廠油箱生產(chǎn)技術(shù)都比較接近,tu,abb和美國(guó)的門西工廠在板材進(jìn)

12、入油箱車間前,要先經(jīng)過(guò)表面噴鋼砂處理,然后用仿形氣割下料.不銹鋼和鋁臺(tái)金用等離子切割下料,焊接均在焊接平臺(tái)上進(jìn)行.油箱形狀多為長(zhǎng)方形,各塊側(cè)板先焊上加強(qiáng)鐵,然后再將側(cè)板與箱底相焊.所有密封面都加工,表面噴漆時(shí)將加工過(guò)的密封面用紙蓋好.油箱焊完后,送人噴砂室進(jìn)行處理,噴鋼砂,噴漆和烘干三道工序很近.焊機(jī)多用co2氣體保護(hù)和自動(dòng)埋弧焊.日本日立公司在油箱焊接前不作噴鋼砂處理,其它工藝基本相同.日立公司生產(chǎn)的大型變壓器油箱均為方形油箱,由大張鋼板拼焊,彎折成形,具有焊縫少的特點(diǎn).各廠均具有大型噴砂室和臺(tái)式噴砂室,懸掛式傳送噴砂裝置.4.降低雜散損耗的結(jié)構(gòu)措施綜臺(tái)各廠情況,降低雜散損耗措施是采用換位導(dǎo)

13、線或復(fù)合導(dǎo)線,單螺旋用完全換位法換位,線圈上下部位加磁屏蔽,箱壁上加銅屏蔽,槽形夾件上放鋁屏.日立公司在油箱側(cè)面采用硅鋼片屏蔽,油箱的上,下部位和有法蘭的部位采用銅屏蔽,對(duì)三相10o萬(wàn)kva及以上大型變壓器在屏蔽板表面涂漆,箱底作局部屏蔽,主要對(duì)漏磁大的地方屏蔽,銅與鐵的焊接用特種焊條和惰性氣體電焊機(jī).5.計(jì)算機(jī)應(yīng)用情況(1)tu工廠利用計(jì)算機(jī)作投標(biāo)方案計(jì)算,根據(jù)用戶訂貨提出的主要參數(shù)要求,用計(jì)算機(jī)算出產(chǎn)品的電氣性能和成本,并繪出參考外形圖.該廠有兩臺(tái)西門子公司生產(chǎn)的7458型計(jì)算機(jī),cad工作開(kāi)展的較好,用計(jì)算機(jī)繪圖有兩種情況,一種是將由計(jì)算機(jī)算出的數(shù)據(jù)填人標(biāo)準(zhǔn)圖內(nèi),另一種是根據(jù)設(shè)計(jì)的特殊要

14、求繪制i】標(biāo)準(zhǔn)圖紙,這種非標(biāo)準(zhǔn)圖的繪制均借助于計(jì)算機(jī)tu工廠每年可用計(jì)算機(jī)作7080個(gè)新設(shè)計(jì),400個(gè)投標(biāo)方案設(shè)計(jì).主要程序有t變壓器電氣和機(jī)械設(shè)計(jì),各種波形沖擊電壓的分布計(jì)算,二維電場(chǎng)計(jì)算,三維電場(chǎng)計(jì)算,短路應(yīng)力計(jì)算,油箱屏蔽計(jì)算,磁場(chǎng)計(jì)算,變壓器過(guò)載能力計(jì)算等.據(jù)介紹有變壓器電氣計(jì)算程序4o3-,機(jī)械設(shè)計(jì)程序250個(gè),標(biāo)準(zhǔn)圖1000個(gè),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)750個(gè).(2)abb公司路德維卡工廠主機(jī)是ibm一4381,語(yǔ)言為vsfortyoi1,操作系統(tǒng)為vm,cms,有g(shù)ddmgks繪圖系統(tǒng),ispf數(shù)據(jù)庫(kù),另有hp9000小型計(jì)算機(jī),語(yǔ)言為fortyon77.用于ibm機(jī)上的設(shè)計(jì)程序有eds電

15、氣設(shè)計(jì),包括:電磁計(jì)算,沖擊電壓分布,不對(duì)稱短路,合閘涌流,噪聲,留路過(guò)載,并式線圈換位位置展開(kāi)圖等.mps機(jī)械設(shè)計(jì)程序包括?鐵心,線圈,引線,油箱等部件機(jī)械尺寸的確定以及標(biāo)準(zhǔn)通用件選用等.(3)西屋公司門西工廠主機(jī)為fbm309o一15oe,設(shè)在門西廠內(nèi),語(yǔ)言為fortron77,操作系統(tǒng)vm/cms,dos/vse.使用計(jì)算機(jī)繪圖,大型心式變壓器有600個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖供設(shè)計(jì)使用.大型心式變壓器有1500個(gè)程序,主要程序有電磁場(chǎng)計(jì)算,阻抗與損耗計(jì)算,一般電場(chǎng)與磁場(chǎng)分析,瞬間過(guò)電壓計(jì)算,工程草圖設(shè)計(jì)等.繪圖程序有層式線圈布置圖,井式線圈布置圖,油箱布置圖,大型鐵心布置圖.(4)日立公司國(guó)分工廠主機(jī)為

16、hitac-m280h,共有兩臺(tái),設(shè)在國(guó)分工廠內(nèi),主要程序有沖擊電壓分布計(jì)算,阻抗計(jì)算,初始沖擊電位分布計(jì)算,附加損耗與溫升計(jì)算,短路應(yīng)力計(jì)算,主絕緣電場(chǎng)計(jì)算等.此外尚有53個(gè)pc機(jī)計(jì)算程序.國(guó)分工廠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)cad已開(kāi)展,據(jù)介紹甩計(jì)算機(jī)繪圖只占so%,大部繪圖工作是手工繪制.該廠只有二雛電場(chǎng)的計(jì)算程序,來(lái)開(kāi)展三維場(chǎng)的工作三,備廠技術(shù)發(fā)展動(dòng)向?yàn)楸ＷC產(chǎn)品質(zhì)量,各廠除進(jìn)一步完善工藝裝備和加強(qiáng)質(zhì)量管理工作外,在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)有質(zhì)量控制點(diǎn),一般設(shè)3540個(gè)控制點(diǎn),質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)在容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的工序,當(dāng)該工序的質(zhì)量完壘穩(wěn)定后便可撤消.此外,各廠在新技術(shù)和科研開(kāi)發(fā)方面也極為重視,每年為科研開(kāi)發(fā)均有

17、較大投資.1.西門予公司tu工廠每年在開(kāi)發(fā)新技術(shù)方面投資4千萬(wàn)西德馬克.現(xiàn)已制造出1100千伏變壓器樣機(jī).當(dāng)前重點(diǎn)工作是提高質(zhì)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低成本,以便提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力.該廠計(jì)劃夸后的繪圖工作全部采用計(jì)算機(jī).2.abb公司路德維卡工廠正在研究超導(dǎo)技術(shù),非晶態(tài)鐵心材料的應(yīng)用,sfe氣體絕緣變壓器和新型干式變壓器.3.西屋公司門西工廠正在研究一種新的換位導(dǎo)線,實(shí)際是一種換位帶狀電纜i研究殼式變壓器按漏磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果得出精確換位的計(jì)算程序,這種新程序也可用于心式變壓器的設(shè)計(jì),研究用超聲波焊接導(dǎo)線的方法發(fā)展新的冷卻系統(tǒng)l非晶態(tài)鐵心材料的應(yīng)用,已完成了配電變壓器的制造,正在試用中,1o千伏500k

18、va:ij晶態(tài)鐵心配電變壓器已運(yùn)行一年多.4.日立公司國(guó)分工廠早在1981年便開(kāi)始了1100千伏特高壓變壓器的研究,現(xiàn)已完成樣機(jī)制造,并在廠內(nèi)通過(guò)一年帶電運(yùn)行考核,正準(zhǔn)備送往日本的特高壓輸電工程運(yùn)行.該廠重點(diǎn)力量是開(kāi)發(fā)不燃介質(zhì)變壓器,現(xiàn)已完成275/33千伏1o0mva變壓器的制造,這臺(tái)變壓器也在廠內(nèi)通過(guò)了一年的帶電考核,現(xiàn)已交付用戶使用.這種不燃介質(zhì)變壓器是將變壓器器身置于大的絕緣筒內(nèi),在筒內(nèi)充以tafrokaber不燃介質(zhì),筒到油箱壁聞充以sf,氣體作為對(duì)地絕緣.此外該廠也生產(chǎn)了(下轉(zhuǎn)17頁(yè))?9節(jié)),jec翻轉(zhuǎn),取值觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),減計(jì)數(shù)器開(kāi)始以0.01秒的時(shí)鐘脈沖減數(shù).給定摩擦變形時(shí)向是用

19、撥碼盤輸入計(jì)數(shù)器的,當(dāng)破計(jì)數(shù)器將給定時(shí)間值減到零時(shí),頂鍛觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),發(fā)出頂鍛剎車訊號(hào).-一圖4鑒幅tt,i線路原理圈4.規(guī)范監(jiān)控儀規(guī)范監(jiān)控儀在焊接開(kāi)始時(shí).隨著摩擦加熱功率的增加,自動(dòng)計(jì)量摩擦加熱時(shí)閭和摩擦變形量,按給定的摩擦變形量和限定的摩擦?xí)r伺波動(dòng)范圍(最短和最長(zhǎng)摩擦?xí)r間),控制摩擦加熱過(guò)程.當(dāng)摩擦變形量達(dá)到給定值并同時(shí)摩擦?xí)r間達(dá)到給定范圍內(nèi),印發(fā)出剎車延時(shí)和頂鍛指令.當(dāng)摩擦變形量已達(dá)給定值而摩擦?xí)r間尚未達(dá)到給定的最短摩擦?xí)r間,則發(fā)出摩擦變形速度快的報(bào)警,并在達(dá)到給定的最短摩擦?xí)r間時(shí)方發(fā)出剎車延時(shí)和頂鍛指令,當(dāng)摩擦?xí)r聞已達(dá)到繪定的最長(zhǎng)摩擦?xí)r間,但摩擦變形量尚未達(dá)到給定值,則在發(fā)出剎車延時(shí)和頂鍛指令的同時(shí)發(fā)出摩擦變形速度慢的報(bào)警.在摩擦加熱過(guò)程中,儀器還可測(cè)主軸轉(zhuǎn)速和主軸電動(dòng)機(jī)工作電施當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速低干給定轉(zhuǎn)速下限