110kV电力变压器产品质量抽检结果分析.pdf

1 1 0 k V电力变压器产品质量抽检结果分析 钟立华 1 ， 罗夏华 1 ， 霍崇业 1 ， 陈奎 2 ， 李世成 2 （ 1 . 广东省电力物资总公司，广东 广州 5 1 0 6 3 0 ；2 . 国家变压器质量监督检验中心， 辽宁 沈阳 1 1 0 1 2 2 ） 摘要：通过对国内 1 4 家 1 1 0 k V变压器制造企业产品质量抽检结果的分析， 提出了提高产品质量的建议。 关键词： 变压器； 质量； 检测； 分析 中图分类号： T M 4 0 6文献标识码： B文章编号： 1 0 0 1 - 8 4 2 5 （ 2 0 0 8 ） 0 7 - 0 0 1 4 - 0 3 1引言 广东电网公司目前在线运行的 1 1 0 k V变压器 约有 2 2 0 0 台， 其中进口约 1 4 0 台， 其余均为国内生 产企业（ 包括合资企业） 提供。从近年来的运行情况 看， 年事故率为 0 . 1 %、 年障碍率为 0 . 1 %、 年缺陷率 约为 6 %。为选择产品质量稳定可靠的 1 1 0 k V变压 器供货商， 从源头把好质量关， 全面了解国内 1 1 0 k V 变压器制造企业产品质量水平是十分必要的。因 此， 广东电网公司在全国范围内进行了 1 1 0 k V变压 器产品的质量抽检活动。本着生产企业自愿报名的 原则确定了 1 4 家参检企业，为保证抽检结果的公 正性和科学性， 广东电网公司委托国家变压器质量 监督检验中心作为主要检测单位， 并制定了详细的 抽检工作细则。 本次抽检分三个步骤。由广东电网公司对产 品进行随机抽样并现场封样， 每个参检企业抽取三 台 1 1 0 k V变压器样品， 一台进行电气试验、 一台进 行密封试验和外观检查、 一台进行吊心检查。由 国家变压器质量监督检验中心专家会同广东电网 公司专家按照工作合同和工作细则的要求对样品进 行例行试验、型式试验、密封试验及外观和吊芯检 查， 并形成完整的试验、 检查记录， 经相关各方签字 后密封存档。 对试验、 检查记录进行综合归纳得出 最终结论。 参检的企业主要为广东省 4 家、 山东省 4 家、 江 苏省 3 家、湖南省 1 家、河北省 1 家以及陕西省 1 家。 从地域分布来看， 这些企业主要集中在我国经济 发达地区； 从企业规模来看， 均为大、 中型变压器生 产企业； 从企业类型来看， 包括外资企业、 股份制企 业、 国有企业和私有企业。 这次检查在一定程度上反 映了我国 1 1 0 k V变压器生产企业的现状， 且具有一 定的代表性。 本次抽检的样品中， 全部电气试验结果 符合国家标准的企业有 1 3 家， 达标率为 9 3 %； 全部 电气试验结果符合用户技术协议的企业有 9 家， 达 标率为 6 4 %。总体来看， 目前国内 1 1 0 k V变压器生 产企业在电气绝缘性能等方面做得比较好，但在节 能指标、密封性能和加工工艺等方面有待进一步提 高。 2主要检测项目及其结果分析 第 4 5 卷 第 7 期 2 0 0 8 年 7 月 T R A N S F O R ME R V o l . 4 5 J u l y N o . 7 2 0 0 8 R e s u l t A n a l y s i so f R a n d o m I n s p e c t i o no f 1 1 0 k VP o w e r T r a n s f o r me rQ u a l i t y Z H O N G L i - h u a 1 , L U O X i a - h u a 1 , H U O C h o n g - y e 1 , C H E N K u i 2 , L I S h i - c h e n g 2 （ 1 . G u a n g d o n gE l e c t r i cP o w e rMa t e r i a l sC o mp a n y , G u a n g d o n g5 1 0 6 3 0 , C h i n a B 2 . C h i n a N a t i o n a l T r a n s f o r me rQ u a l i t yS u p e r v i s o nT e s t i n gC e n t e r , S h e n y a n g1 1 0 1 2 2 , C h i n a ） A b s t r a c t ： B a s e do nr e s u l ta n a l y s i so fr a n d o m i n s p e c t i o no fp r o d u c tq u a l i t yi n1 4t r a n s - f o r me rma n u f a c t u r ee n t e r p r i c e sa th o me , t h ep r o p o s a l st oi mp r o v ep r o d u c tq u a l i t ya r e p r e s e n t e d . K e yw o r d s ： T r a n s f o r me r ；Q u a l i t y ；T e s t ；A n a l y s i s 第 4 5 卷 2 . 1 局部放电测量 局部放电测量是 1 1 0 k V变压器产品的例行试 验。变压器产品在长期挂网运行过程中， 其内部绝 缘的某些薄弱部位在高场强作用下发生局部放电， 从而导致绝缘性能下降， 直至造成击穿， 影响电网 安全运行。局部放电按国标考核（ 5 0 0 p C ） ， 达标率 为 1 0 0 %。按技术协议进行考核（ 1 0 0 p C ） ， 局部放 电测量未能一次顺利通过的企业有 4 家，占 2 9 %， 这些企业在重复试验或温升试验后， 重新进行了局 部放电测量， 其放电量均能达到不大于 1 0 0 p C的标 准。这是因为局部放电的生成和放电量大小与变压 器油中的气泡和杂质有很大的关系，温升试验时， 变压器油温度升高且得到充分的对流， 当其中的气 泡逸出或异物离开高电场区域后， 局部放电量就会 显著降低。本次检测中局部放电未能一次性通过技 术协议要求 （ 1 0 0 p C ）的主要原因可能有以下几 点。 （ 1 ） 存放时间较长导致变压器器身受潮。 （ 2 ） 安装过程中真空处理不到位造成变压器油 中存在气泡。 （ 3 ） 变压器油中有异物。 2 . 2 空载损耗测量 空载损耗是变压器不带负载时产生的损耗， 主 要与铁心硅钢片的磁滞损耗和涡流损耗有关。本次 检测空载损耗以国家标准考核， 所有企业都符合要 求， 达标率为 1 0 0 %。以技术协议进行考核， 不符合 要求的企业有 5 家， 占 3 6 %。根据对 1 4 家企业样品 用户技术协议的统计来看， 用户制定的空载损耗要 求值比国家标准平均低 3 1 %。本次检测空载损耗实 测值比国家标准要求的损耗值平均低 3 4 %， 比技术 协议要求的损耗值平均低 4 . 6 %。 节能与环保是电网 的发展方向， 目前国内 1 1 0 k V变压器企业的设计和 制造水平完全能生产出符合用户节能指标要求的 变压器产品。 2 . 3 负载损耗测量 负载损耗是指变压器在额定电流下通过绕组 电阻产生热效应而导致的损耗和漏磁场产生的各 种附加损耗。本次检测负载损耗以国家标准考核， 不符合标准的企业有 1 家， 占 7 %。以技术协议进行 考核， 不符合要求的企业有 3 家， 占 2 1 %。 根据对 1 4 家企业样品用户技术协议的统计来看， 用户制定的 负载损耗要求值比国家标准平均低 2 %。本次检测 负载损耗实测值比国家标准要求的损耗值平均低 3 . 1 %， 比技术协议要求的损耗值平均低 2 . 2 %。本次 检测负载损耗不符合要求的主要原因可能有以下 几点。 （ 1 ） 生产企业为了节约材料成本而导致负载损 耗不合格。 （ 2 ） 产品设计裕度不够， 没有考虑原材料及生产 工艺的偏差。 （ 3 ） 测试系统精度不高或试验人员对试验方法 理解不全面， 导致测量数据不准确， 对设计人员造成 误导。 2 . 4 绝缘试验 1 1 0 k V电力变压器的绝缘试验项目包括工频耐 压试验、感应耐压试验和雷电冲击试验 （ 全波和截 波） 。 这些试验是确定变压器能否承受操作过电压和 大气过电压的主要指标，绝缘试验不合格的产品不 可以挂网运行。 1 4 家企业的抽检样品均一次性通过 所有的绝缘试验项目。 2 . 5 温升试验 变压器的温升直接关系到变压器的超铭牌容量 运行能力和运行寿命，是电力变压器一项重要的型 式试验项目。在 1 4 家参检企业产品中， 有 6 台产品 的技术协议温升值较国家标准严格，占受检产品的 4 2 . 9 %。检测结果显示， 所有参检企业的温升测量值 均符合国家标准和技术协议要求。 2 . 6 密封试验 变压器油渗漏造成变压器油的加速老化，影响 变压器运行寿命， 污染环境。 本次检测按国家标准要 求施加 5 0 k P a 压力， 3 6 h 内不应有任何渗漏。 检测结 果为 2 家企业的产品有渗漏油现象， 占 1 4 . 3 %， 其他 企业的产品都达到国家标准要求。本次检测密封试 验不符合要求的主要原因是企业外购的散热器和蝶 阀存在质量缺陷， 导致渗漏。 2 . 7 外观及吊芯检查分析 吊芯和外观检查对变压器安全运行起着非常重 要的作用。例如， 油箱或器身若存在金属异物， 将影 响局部电场的分布， 造成局部放电； 当金属异物随着 变压器油的流动时， 可能到达变压器绝缘薄弱环节， 造成变压器绝缘故障； 金属螺母或胶木螺母松动、 螺 杆与螺母配合有效螺纹不够、 绕组垫块松动、 铁心垫 块松动以及绝缘件松动等缺陷在例行试验和型式试 验中无法体现出来，这些缺陷的存在不但会降低变 压器产品承受突发短路的能力，而且这样的产品在 运行一段时间后， 由于铁心和绕组振动， 可能导致紧 固件进一步松动， 从而引起产品故障。 从检查情况来看，各企业存在的普遍性问题有 以下几个方面。 （ 1 ） 外绝缘距离与图纸要求不符。 1 5 钟立华、 罗夏华、 霍崇业等： 1 1 0 k V电力变压器产品质量抽检结果分析 第 7 期 （ 2 ） 铁心片角损伤。 （ 3 ） 绕组围屏绝缘破损、 端圈变形、 压板或垫块 撞伤及引线包扎绝缘损伤。 （ 4 ） 绝缘螺母或绝缘紧固件松动。 （ 5 ） 油箱内或器身上存在金属异物。 （ 6 ） 油箱或散热器表面存在撞痕、 脱漆和漆瘤， 铭牌信息不全或文字书写不规范。 本次检测发现有 6家企业的样品油箱或器身 上存在金属异物；另外， 1 4 家企业的样品普遍存在 螺母或胶木螺母松动、 螺杆与螺母配合有效螺纹不 够、 绕组垫块松动、 铁心垫块松动以及绝缘件松动 等缺陷。出现这些问题的主要原因可能有以下几 点。 （ 1 ） 企业领导质量意识不足。 （ 2 ） 工装工艺设备不完善。 （ 3 ） 职工责任心不强。 3建议 3 . 1 对变压器制造企业质量改进的建议 （ 1 ） 树立质量至上的观念。要取得用户的认可， 获得市场， 归根结底就是保证产品质量， 产品质量 得不到保证也就失去了企业赖以生存的立足点。 （ 2 ） 重合同、 守信誉。供需双方签定的服务合同 或技术协议是对双方义务的法律约束， 应该满足协 议要求。 （ 3 ） 加强员工培训、 重视设备更新。部分企业员 工技术水平较低， 对国家标准和技术协议理解不够 全面。生产、 检测设备老化严重， 致使有些试验项目 无法准确测量。 （ 4 ） 提高企业现场管理水平。企业现场质量管 理不到位， 造成油箱和器身内存在金属异物、 非金 属异物、紧固件松动和绝缘破损等产品质量缺陷。 这些缺陷会对变压器的运行寿命和运行安全造成 危害。 （ 5 ） 加强变压器用组部件进货渠道和质量验收 方面的管理。变压器用组部件是变压器整体的一部 分， 组部件的质量直接关系到变压器本体的质量水 平， 所以应对变压器组部件予以充分重视。 3 . 2 对用户的建议 （ 1 ） 产品采购标准建议。 制定合理的变压器损耗 指标， 符合国家提倡的节能和环保政策。 就目前我国 的变压器制造技术而言，制造出符合用户损耗要求 的产品是完全可以做到的。 （ 2 ） 产品监造和出厂试验建议。从这次抽检的 1 4 家企业的产品情况来看， 大多数企业能够做到重 质量、守信誉的承诺，电气性能和内在质量也比较 好， 基本可以满足电网安全运行的需要。 建议对关键 产品或批量生产的产品进行现场监造或者对出厂前 的例行试验进行监视试验。 （ 3 ） 产品到货验收建议。 电力变压器损耗指标与 成本有关， 变压器到现场除做例行交接试验外， 建议 有条件的应做空载损耗和负载损耗测量试验，这样 可以有效防止企业偷工减料或采用劣质材料，提高 生产企业的重视程度， 确保产品质量。 （ 4 ） 产品运行维护建议。我国南方地区气候炎 热， 特别是夏季平均气温高、 用电量大， 所以应特别 注意变压器的运行温度，密切监视变压器顶层油温 度。发现温度过高应马上降低容量运行或立即退出 运行， 避免由于热老化或热击穿而导致故障。 另外变 压器绝缘和老化状态，一般情况下可引起变压器油 的改变， 所以需定期化验变压器油。 4结束语 本次抽检工作是第一次由企业性质的单位组织 完成的对我国 1 1 0 k V电力变压器生产制造企业质 量情况进行摸底的大型活动，且原则是生产企业自 愿报名参加。 这次抽检的结果基本上能够代表我国目前 1 1 0 k V级电力变压器的生产制造水平。目前国内 1 1 0 k V电力变压器生产企业的总体质量水平较好， 特别是产品电气绝缘性能和温升等方面，但在产品 外观和吊芯检查方面还有待进一步提升。 从这次抽检的总体情况来看，目前国内 1 1 0 k V 级电力变压器生产企业的生产制造能力基本可以满 足国家标准、 电力用户技术协议以及我国电网安全、 节能和环保的需求。 收稿日期： 2 0 0 8 - 0 4 - 1 7 作者简介： 钟立华（ 1 9 7 6 - ） ， 男， 广东河源人， 广东省电力物资公司工程师， 从事电力设备质量控制工作。 ! 常州东芝公司预计今年大型变压器销售收入 2 3 亿 常州东芝变压器公司预计 2 0 0 8年将完成大型电力变压器生产 1 5 0台、 销售收入 2 3亿元、 利润 3 . 5亿元。 1 6