变压器结构设计与制造工艺
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摘 要：随着我国城市化、工业化建设进程逐步加快，工业生产用电以及人们日常生活用电需求不断增加，城市配电工程施工建设数量和规模日益扩大，城市变电器设备施工质量安全问题受到了国家社会的广泛重视。变压器结构设计普遍由电磁方案和结构设计两部分构成，一定要依据前期设计来明确电磁方案等相关数据，其设计的科学性和有效性直接决定着电力系统运行能力，因此，加强提高变压器结构设计与制造工艺至关重要。本文主要就变压器结构设计要点与优化建议进行分析，并提出了变压器结构制造工艺的有效优化策略，望对未来變压器结构设计和制造工作提供相应借鉴。
关键词：变压器；结构设计；制造工艺
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.170
近年来，我国社会经济水平的不断提高，我国城市基础设施发展建设步伐逐步加快，城市配电网铺设覆盖规模不断扩大，社会各类事业发展对电力系统变压器数量和质量的要求越来越高，大量变压器的生产制造企业如雨后春笋般涌现。尽管现阶段我国变压器结构设计和制造工艺已经较为成熟，但为了进一步提高城市变电、配电的整体安全性和稳定性，针对变压器设计生产制造过程中的细小环节进行升级，全面提升变压器的整体工作能力，是我国变压器生产制造企业需要重视的关键问题。
1 变压器结构设计要点与优化建议
1.1 变压器结构设计要点
变压器结构设计是非常繁重的过程，就变压器结构设计要点而言，主要可以总结归纳为以下几点：第一，变压器设计一定要全面严格遵循我国相关部门设计规范以及具体标准；第二，实际变压器设计工作一定要全面考虑过压电气强度要求，以及短路情形下保持动、热稳定的具体需求；第三，变压器结构设计务必要全面根据明确的电磁方案中的具体技术参考数据进行，全面满足电气计算表中要求达到的运行性能数据；第四，变压器结构设计中，零配件的选用一定要率先选用通用零配件和标准零配件，只有这样才能够进一步简化变压器生产过程，与此同时还需要全面考量我国材料市场的供应情况，充分考虑到材料成本投入因素。
1.2 变压器结构设计优化建议
现阶段，变压器结构材料价格高昂，比如电磁线、硅钢片等变压器生产制造不可或缺的原材料的价格已经达到了最高峰，这在很大程度上阻碍了我国变压器生产制造企业的正常生产经营。因此，在确保变压器运行能力的基础上合理降低原材料价格是现阶段优化变压器结构设计的重要方向，调整变压器结构设计思路的同时，确保变压器设计生产制造质量至关重要。就当前普遍使用的变压器来说，其铁芯、绕组的横截面积均选用圆形作为横截面，实际变压器设计工作中，要想最大限度地降低这一形式变压设备的硅钢片和电磁线材料成本价格，设计人员可以利用科学升级硅钢片和电磁线两类材料的消耗比例来达到，也就是利用比较不同铁芯外接圆直径情况下的材料成本，选用较为科学的铜铁消耗比重。但这样降低材料成本的方式在实际应用中会存在些许弊端，一方面，这一方式制造的变压器铁芯技术诸多，带有诸多纵向剪切片，极其容易导致片形发生积压新问题；另一方面，这一设计改变方式会在一定程度上降低油箱内部空间的填充率，提升绝缘油的消耗数量。因此，为了更好地完善其应用性能，从根本上规避这一优化方式容易产生的种种问题，我们可以利用铁芯结构设计来有效降低变压器生产成本，也就是把多级外接圆形铁芯更换为带圆角的矩形铁芯，这样的话铁芯片形就会有效减少，并能够全面实现片形共享，可以依据具体需求对横截面积的调节，根据生产制造原材料的市场价格来调节铜铁消耗比重，具备非常强的灵活性。但实际变压器设计工作中，设计人员需要注意的是，采用这一改进方式也存在一定的弊端，由于调节后的变压器结构形式依旧要选用带有圆角的矩形结构式绕组，这在一定程度上会给后期生产制造增加很大的难度，因此，这就要求变压器生产制造一线人员在实际工作需要精益求精。
2 变压器结构制造工艺的有效优化策略
铁芯是变压器设备重要的构成配件，是变压器设备的磁路，变压器设备实际工作过程中铁芯的温度升高限度一定不能高于设计标准的铁芯温度，铁芯制造工艺对铁芯质量和变压器设施质量均起着决定性的作用，因此，加强优化升级铁芯生产制造工艺至关重要。实际铁芯生产制造过程中，对于铁芯纵向剪切、横向剪切、退火、上绝缘层以及装配的整体生产制造流程，为了进一步提高铁芯生产制造质量，横向剪切的有效性能够全面强化冷轧硅钢片的磁性，因此，生产制造工作人员一定要在退火操作完成后再进行横向剪切，只有这样才能够更好地保证冷轧硅钢片的自身磁性，从而进一步提高变压器设备的实际运行性能和最终效果。详细来说，实际变压器设备铁芯生产制造过程中，生产工作人员主要可以从以下几方面着手：第一，选用强力磁盘等业内先进的生产制造工艺对变压器铁芯予以优化升级，这样能够从根本上提升变压器设备铁芯的整体稳定性能，能够最大限度地降低因铁芯运行状态不稳定给变压器设备的运行性能带来的影响；第二，选用现代高效的微机监测技术对变压器铁芯展开全面监测，全面做到严格遵循科学精准的监测数据对铁芯成品质量予以综合评价，以确保变压器设备运行的整体质量和效率；第三，传统铁芯技术质量监测标准只定性不定值，而要想从根本上提升铁芯生产制造质量，变压器生产制造企业就务必要对各类质量标准予以鉴别，积极引进当代先进的科学生产监测技术以及精准仪器对定值显示进行监测控制，只有这样才能够从根本上断了监测方式不统一的生产扯皮问题。
3 结束语
随着我国现代电力事业迅速发展，为了进一步提高城市电力系统变电运行的整体质量，变压器生产制造企业在实际生产经营过程中，务必要重视变压器设备结构设计与制造工艺的实际开展情况，不仅要重视变压器设计生产原材料成本的控制工作，还要进一步强化变压器铁芯生产制造工艺，只有这样才能够从根本上提高变压器设备应用的安全性和有效性，从而确保我国电力事业长期稳定地发展与前行。
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