變壓器的制造技術(shù)及故障檢測(cè)技術(shù)

一、工作原理

變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心 （磁芯）。在電器設(shè)備和無(wú)線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等。在發(fā)電機(jī)中，不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過固定線圈，均能在線圈中感應(yīng)電勢(shì)。此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng)，這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)變換電壓、電流和阻抗的器件。

二、制造技術(shù)

（1）鐵心制造技術(shù)

企業(yè)主要是通過改善自己的剪切設(shè)備來改進(jìn)鐵心的生產(chǎn)技術(shù)，目前鐵心制造技術(shù)有以下變化：①鐵心柱采用嵌下軛工藝。與常規(guī)工藝相比可節(jié)省大量的心柱疊裝時(shí)間，提高鐵心疊裝質(zhì)量，該工藝適用于配電變壓器鐵心的自動(dòng)化生產(chǎn)。②多級(jí)接縫鐵心的應(yīng)用。近年來，設(shè)計(jì)上為降低鐵心接縫處的空載損耗，逐漸將傳統(tǒng)的單一接縫改為多級(jí)接縫。變壓器企業(yè)多采取局部階梯接縫的做法，不僅能降低變壓器空載損耗15%以上，而且能降低噪聲3%～4%。③鐵心片加工技術(shù)。20世紀(jì)70年代初，中國(guó)各變壓器生產(chǎn)企業(yè)均采用國(guó)產(chǎn)硅鋼片縱剪線和多剪床組成的簡(jiǎn)易硅鋼片橫剪線。 

（2）繞組制造技術(shù)

20世紀(jì)90年代制造了繞組組裝工藝。目前，這項(xiàng)工藝也逐漸為各變壓器廠家青睞，并得以迅速推廣。 

（3）絕緣加工技術(shù)

20世紀(jì)80年代，隨著產(chǎn)品電壓等級(jí)容量的提高和試驗(yàn)項(xiàng)目的增加，絕緣加工逐漸從金屬加工中分離出來?，F(xiàn)有龍門數(shù)控加工中心實(shí)現(xiàn)了絕緣加工的全自動(dòng)化。 

（4）絕緣干燥和油處理技術(shù)

油浸式變壓器采用的是油紙絕緣結(jié)構(gòu)。其核心工藝是絕緣材料的干燥處理，以及變壓器的真空脫水。氣相干燥：20世紀(jì)80年代中期，中國(guó)變壓器廠率先從瑞士引進(jìn)氣相干燥設(shè)備。近年來又開發(fā)出內(nèi)置式煤油蒸發(fā)器新產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的外置式蒸發(fā)器相比，兩者各有利弊。變壓器油處理：進(jìn)入20世紀(jì)80年代，隨著歐美先進(jìn)油過濾設(shè)備的引進(jìn)，中國(guó)油凈化技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。企業(yè)大多采用了先進(jìn)的真空噴霧凈油法，它的去雜質(zhì)和脫水效果顯著。 

（5）節(jié)能技術(shù)

就變壓器節(jié)能技術(shù)的發(fā)展歷程看，變壓器歷經(jīng)了S6、S7、S9和S11等幾個(gè)系列的替代過程，目前S9 型節(jié)能產(chǎn)品成為市場(chǎng)主流，而S11節(jié)能型產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模正在增長(zhǎng)。在推廣S11的過程中，S11的銷售價(jià)格比 S9的平均高出14.2%，所以價(jià)格仍是影響S11變壓器普及推廣的主要因素。 目前，新S9產(chǎn)品雖已占據(jù)大部分市場(chǎng)，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶（特別是農(nóng)網(wǎng)，變壓器負(fù)荷率較低的用戶）對(duì)S11型產(chǎn)品的需求逐步增長(zhǎng)。S11型疊鐵心變壓器是在新S9成熟的技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)的，在保持產(chǎn)品可靠性的前提下，其性能指標(biāo)有了較大提高。與傳統(tǒng)的疊片式變壓器相比，S11卷鐵心配電變壓器具有節(jié)約原材料、節(jié)能、改善供電品質(zhì)、噪聲低和機(jī)械化程度高等特點(diǎn)。

三、故障檢測(cè)技術(shù)

（1）在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要使用的是振動(dòng)分析法和局部放電檢測(cè)法等兩種。一是振動(dòng)分析法。該分析方法指的是變壓器運(yùn)行時(shí)，要監(jiān)測(cè)變壓器的振動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)弱，并且分析總結(jié)出現(xiàn)這樣監(jiān)測(cè)結(jié)果的原因，進(jìn)而可以對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問題，在小故障釀成大故障前，便得到解決。二是局部放電檢測(cè)法。該檢測(cè)方法指的是變壓器在運(yùn)行過程中的機(jī)械內(nèi)部出現(xiàn)故障，進(jìn)而引發(fā)了局部的放電現(xiàn)象，這樣會(huì)影響放電的水平和放電的速度。所以有必要針對(duì)變壓器的局部放電情況，加強(qiáng)日常地有效地判斷，檢測(cè)變壓器安全隱患是否存在，并對(duì)這些問題進(jìn)行有針對(duì)性地解決，來確保機(jī)械的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 

（2）氣相色譜儀技術(shù)

氣相色譜儀技術(shù)主要用于分析混合氣體中內(nèi)部組成部分。該檢測(cè) 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有效以下幾點(diǎn)：效率高，使用便捷、操作便利等許多方面，這些優(yōu)勢(shì)促進(jìn)了該技術(shù)得到了十分廣泛的應(yīng)用，并在各種電氣設(shè)備的檢測(cè)的領(lǐng)域得到了廣泛面的應(yīng)用。其中，對(duì)于高分子膜技術(shù)便有效利用了該項(xiàng)技術(shù)，有效快速分解油氣，并在高分子聚合物的作用 下并在變壓器的影響下將油溶解，這樣可以有效提高測(cè)定電壓器的故障氣體和油中氣體的濃度。多數(shù)情況下，當(dāng)變電器出現(xiàn)故障時(shí)，可能會(huì)散發(fā)出氫氣氣體的味道，利用這一化學(xué)特性可以更好地檢測(cè)氣體的 含量，并有效地檢測(cè)變壓器故障氣體中的氫氣。另外，使用該變壓器 進(jìn)行檢測(cè)多種氣體，這樣大大提高了變壓器故障氣體的擴(kuò)散速度，有利于正常運(yùn)行的狀態(tài)能及時(shí)得到恢復(fù)。 

（3）感器列陣技術(shù)

對(duì)于感器列陣技術(shù)而言，在變壓器故障檢測(cè)技術(shù)中該技術(shù)也起到了十分重要的作用。為此，電力檢測(cè)維修工作人員需要熟練地掌握該項(xiàng)技術(shù)，并將該項(xiàng)技術(shù)科學(xué)合理地運(yùn)用到檢測(cè)故障的工作，可以有效提高變壓器的安全運(yùn)行指數(shù)，使得運(yùn)行的狀態(tài)不受到外界干擾。并且由于這項(xiàng)傳感器具有以下的優(yōu)點(diǎn)：選擇性高、敏感度高等優(yōu)點(diǎn)，使用傳感器進(jìn)行在線檢測(cè)，進(jìn)而提高檢測(cè)故障氣體的濃度的速度，有利于含量的檢測(cè)，可見不但可以提高檢測(cè)的速度，而且還可以提升變壓器故障檢測(cè)技術(shù)水平，降低變壓器的檢測(cè)故障的出現(xiàn)的幾率。 

（4）紅外光譜技術(shù)

紅外光譜技術(shù)又稱之為紅外光譜在線檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)具有檢測(cè)速度快、準(zhǔn)確度高、敏銳度高、維修量少等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)也在變壓器故障檢測(cè)技術(shù)扮演著重要的角色，有助于變壓器故障產(chǎn)生氣體的含量檢測(cè)。在實(shí)際的檢測(cè)工作中以及在具體的使用過程中，可以有效地利用紅外氣體分析儀器和雙關(guān)路薄膜電容檢測(cè)儀器，進(jìn)行定量地分析。 

（5）繞組直流電阻檢測(cè)技術(shù)

利用繞組直流電阻加測(cè)技術(shù)，可對(duì)變壓器內(nèi)繞組縱絕緣和電流回路的連接情況進(jìn)行分析。繞組直流電阻檢測(cè)技術(shù)一般用于判斷繞組匝間短路、分接開關(guān)的連接狀態(tài)以及街頭的接觸情況。而繞組直流檢測(cè)技術(shù)又是變壓器各繞組直流電阻平衡度和調(diào)壓開關(guān)檔位的重要檢測(cè)手段。 

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