干式變壓器設(shè)計中價值工程理論的應(yīng)用探析

武天佑（平頂山天晟電氣有限公司，河南 平頂 467100）

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干式變壓器設(shè)計中價值工程理論的應(yīng)用探析

武天佑
（平頂山天晟電氣有限公司，河南 平頂 467100）

摘 要：隨著科技的發(fā)展，社會的進(jìn)步，多項技術(shù)理論層出不窮，其中價值工程理論就是一項極為重要的理論類型。這一理論更多地被運(yùn)用在深入研究對象功能和其成本之前合理匹配的技術(shù)，在國外的大多數(shù)發(fā)達(dá)國家中，獲得了積極的推廣和應(yīng)用，并由此獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。而這一價值理論主要是在20世紀(jì)70年代傳入國內(nèi)，主要應(yīng)用在我國的工業(yè)行業(yè)當(dāng)中，并取得良好的成效，如今更是廣泛地應(yīng)用在專用設(shè)備制造業(yè)以及普通機(jī)械制造業(yè)中。而目前關(guān)于怎樣有效地運(yùn)用價值工程原理開展變壓器設(shè)計的研究明顯偏少，本文針對干式變壓器設(shè)計中價值工程理論的應(yīng)用展開深入研究，并進(jìn)行簡要論述，以供參考。

關(guān)鍵詞：干式變壓器；價值工程理論；應(yīng)用探析；制造業(yè)；機(jī)械制造

0 引言

對于眾多制造企業(yè)而言，成本指標(biāo)非常重要且敏感，它在某種程度上不僅是簡單的財務(wù)指標(biāo)，并且直接對企業(yè)本身是否能夠在激烈的競爭環(huán)境中持續(xù)生存，并處于有利地位起到了重要的決定作用。而價值工程理論的應(yīng)用就能實(shí)現(xiàn)這一效果，其具體表現(xiàn)為企業(yè)本身也可直接通過相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計成本控制，來有效地保障其自身產(chǎn)品組件的高效性，必須持續(xù)地改善和替換掉其中的低效組件，從而由此將產(chǎn)品的成本控制在最低的范圍，這樣才能在激烈的市場競爭當(dāng)中脫穎而出。

1 價值工程理論概念概述

價值工程也稱為價值分析，具體是指將技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩者相互結(jié)合的現(xiàn)代化管理技術(shù)，通過對產(chǎn)品本身的功能進(jìn)行深入分析，以此來深入研究怎樣采用最低的成本來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的產(chǎn)品功能。因此，其屬于技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)當(dāng)中的重要組成部分，主要目的也是為了能夠有效地提升研究對象的價值及其管理技術(shù)。具體來說，價值工程可以稱其為一種管理技術(shù)，也可稱其為有效的管理思想及方法。其基本的思路，主要是期望能夠在實(shí)現(xiàn)使用者本身需求功能的基礎(chǔ)上，不斷地追求其壽命周期成本最低廉的創(chuàng)新方法及方案，從而能科學(xué)合理地對相應(yīng)的能源資源加以利用，最終實(shí)現(xiàn)研究對象的價值目的。

價值工程理論的核心內(nèi)容主要是對產(chǎn)品實(shí)施的功能性分析，即在實(shí)施產(chǎn)品設(shè)計及結(jié)構(gòu)分析的過程中，需要兼顧相應(yīng)的功能性分析，并據(jù)此來明確和實(shí)現(xiàn)必要功能。一般而言，同種產(chǎn)品的功能成本有很多，對其功能成本造成影響的原因和因素也有很多種，而其中一個比較重要的因素就是原材料因素。此外，企業(yè)最好能顧及到一些產(chǎn)品本身的不必要功能，因為這種不必要的功能很容易造成用戶出現(xiàn)額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，甚至直接引發(fā)國家資源的浪費(fèi)。所以，這就必須要在實(shí)施設(shè)計的同時，盡可能地解決其中的多余功能，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成本的有效控制。

2 干式變壓器成本設(shè)計優(yōu)化原則

在干式變壓器的生產(chǎn)設(shè)計當(dāng)中，其重要理念就是理性用材。一般其材料和組件的應(yīng)用恰到好處的話，能夠保障其有效的質(zhì)量水準(zhǔn)。因此就要求在我國變壓器生產(chǎn)制造當(dāng)中，需要遵循以下成本設(shè)計原則：

（1）應(yīng)針對其漏磁場的分布進(jìn)行精確計算，這是控制變壓器溫度情況，提升變壓器抗短路能力的重要手段。因為漏磁場的出現(xiàn)很容易產(chǎn)生機(jī)械力和局部過熱的狀況，因此相應(yīng)的分析和精確計算相對比較重要，特別是在繞組端部、金屬結(jié)構(gòu)件、換位處以及鐵芯和螺旋口等特殊的位置，對其實(shí)施漏磁場的精確計算相比而言非常重要。

（2）應(yīng)充分地掌握鐵心主磁通磁場的分布規(guī)律，要想有效地提升鐵心中對主磁通磁場的分析及計算的精確率，就必須充分地考慮到其中多種直流偏磁和諧波電壓等因素對主磁通所造成的影響。同時需要盡可能地降低其鐵心振動和空載的損耗等，從而由此控制鐵心諧振率的形式，最終有效地避開其電源基頻的倍率。

（3）提升變壓器抗短路能力，通常變壓器本身在受到短路電流的沖擊時，所實(shí)施的動態(tài)過程其實(shí)就是其繞組產(chǎn)生振動的全過程。所以，其變壓器短路動態(tài)設(shè)計，本身也是繞組振動設(shè)計的一種。這就必須要選擇真正適合的計算模型來進(jìn)行，以便能夠有效地促使其對變壓器的實(shí)際結(jié)果和短路時繞組的振動情況進(jìn)行準(zhǔn)確地描述。

（4）實(shí)施全自冷變壓器溫升設(shè)計，怎樣去降低其熱點(diǎn)溫升的范圍是開展設(shè)計工作的重要目標(biāo)。通常利用溫控器控制六臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱，當(dāng)溫度達(dá)到一個定值時，風(fēng)機(jī)啟動，開始散熱，當(dāng)溫度降到設(shè)定值時，風(fēng)機(jī)停止，也有的利用PLC技術(shù)控制。此外，還需將繞組溫升的曲線率有效地控制在1.15以內(nèi)，而對于一些局部溫升的位置，需采用耐高溫的絕緣材料。

（5）強(qiáng)化噪聲控制設(shè)計水平，變壓器產(chǎn)生噪聲難以避免，通常是由于其中硅鋼片磁伸縮振動所致。而要想對其發(fā)出的噪聲進(jìn)行有效的控制，就必須對其附件噪聲和負(fù)載噪聲進(jìn)行深入分析，充分結(jié)合其變壓器噪聲的來源、振動以及傳播的途徑等來明確真正適合的計算模型，并且需要非常準(zhǔn)確地對其變壓器額定電壓和電流的振動過程進(jìn)行準(zhǔn)確地描述。此外，還有直流偏磁振動噪聲，需要研究其激振因素和振動源；油箱振動，油箱的振動非常復(fù)雜，需要從多個方面進(jìn)行分析，還有散熱器振動、輔助裝置共振等等，這些都是進(jìn)行設(shè)計計算的難點(diǎn)問題。

3 干式變壓器設(shè)計成本優(yōu)化應(yīng)用價值工程理論的方法分析

結(jié)合以上成本設(shè)計優(yōu)化原則，具體需要做到以下幾點(diǎn)：

（1）改進(jìn)變壓器主材料和電磁線的選型，通常變壓器主材都是以銅、硅鋼片以及鋁線為主，這就可結(jié)合硅鋼片和銅鋁線兩者單價的差異性來調(diào)整線圈和鐵芯的重量比例，以此實(shí)現(xiàn)成本的優(yōu)化。此外，電磁線本身的選型也非常重要，而怎樣選型則將直接對其損耗值造成影響。

（2）改善其線圈制作工藝，線圈制作工藝改善工作的實(shí)施，通常會采用一種全新的絕緣材料，這種材料名為涂膠菱格紙，通過應(yīng)用這種材料能夠直接省略相應(yīng)的浸漆工藝技術(shù)。以往最常用的做法都是直接將線圈繞組透過絕緣紙層間直接繞制而成，然后對絕緣漆進(jìn)行浸泡烘干處理。而這項工藝經(jīng)過改善后，直接采用涂膠代替以往所采用的絕緣紙，不需要再進(jìn)行浸漆處理，直接烘干即可。

（3）改善分接開關(guān)，優(yōu)化調(diào)整變壓器電壓輸出，這樣能夠保障電壓專用組件的穩(wěn)定性。一般都是直接通過變壓切除、分接以及增加某部分線匝的形式來實(shí)現(xiàn)有級調(diào)壓?？芍苯俞槍Ξa(chǎn)品的型號進(jìn)行重新選擇，由此增加相應(yīng)的成本。同時還可購買比較優(yōu)質(zhì)的分接開關(guān)，并據(jù)此來保障其變壓器的產(chǎn)品質(zhì)量。通過此種改進(jìn)的方式，能夠極大地促使變壓器的綜合成本獲得有效地降低。

（4）優(yōu)化絕緣結(jié)構(gòu)，就以35kV的產(chǎn)品為例，以往所采取的統(tǒng)一設(shè)計原則中的高低壓間，其主空道的距離主要在27mm的范圍?？梢灾苯油ㄟ^增加角環(huán)的方式來促使主空道的尺寸和其繞組端部的尺寸獲得進(jìn)一步的縮小，由此也就真正減少了其鐵心距和有效的實(shí)際尺寸。

（5）強(qiáng)化通用零件的利用率以及各個部門間的溝通，通常來說，零件的通用性不好，會產(chǎn)生一系列的問題，本來可以采用一張固定尺寸的圖紙，卻不得不采用多張相類似的圖紙。因此，這就必須要實(shí)施對通用零件的標(biāo)準(zhǔn)化管理，不可浪費(fèi)圖紙，嚴(yán)格管理底圖，并且在設(shè)計圖紙的同時，需要校核、審查及定額各個工序人員，整個過程必然浪費(fèi)大量的時間。

結(jié)語

綜上所述，價值工程理論真正將技術(shù)、經(jīng)營管理和經(jīng)濟(jì)等多個方面有效地結(jié)合在一起，真正以用戶們的需求為基礎(chǔ)，以其功能創(chuàng)新為核心，為此創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，具有明顯的科學(xué)價值。

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中圖分類號：TM63

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