淺談新工藝在干式變壓器鐵心處理的應用

歐陽匯枝

【摘 ?要】首先對目前通用干式變壓器鐵心處理進行分析，總結出存在的缺點和問題，并提出了干式變壓器鐵心處理新工藝。此工藝簡化了鐵心處理過程，降低了生產(chǎn)成本，大大提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品外觀新工藝可降低產(chǎn)品噪聲，節(jié)約能源，提高產(chǎn)品性能，是干式變壓器產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢，值得推廣應用。

【關鍵詞】干式變壓器;鐵心處理;新工藝;節(jié)能降噪

一、目前通用干式變壓器鐵心處理工藝流程

目前比較常用的材料為環(huán)氧甲組分（A）、環(huán)氧乙組分（B）、酒精、半干性絕緣紙（DMD規(guī)格，符合設計要求）和502膠水;鐵心處理前的工藝準備：將疊裝好的鐵心推進烘烤房，恒溫干燥4～5h，干燥溫度為120℃;每次涂刷前按需要配好漆料;環(huán)氧涂料配比：A：B=100：15（B為無色）或A：B=100：（20～25），（B為黑色），注意：該涂料配好后夏天須在1h內(nèi)用完，冬天須在4h內(nèi)用完;黑硝基磁漆配方：黑硝基磁漆（Q04—1）/香蕉水（工業(yè)純）=100/（10～15）。

常用的干式變壓器鐵心處理工藝流程通常是這樣：鐵心干燥→涂硝基磁漆→常溫下干燥4h→綁扎半干性絕緣紙（DMD）材料→DMD固化處理;其詳細的工藝過程如下：

（1）涂刷漆。從烘烤房中推出鐵心，用4股吊具將其吊到通風裝置正前方的合適位置上，用配好的樹脂涂料涂刷下部鐵軛的底面。環(huán)氧漆涂層厚度為40～50μm;降下鐵心，涂刷下部鐵軛的上部表面;涂刷心柱時，先涂刷中柱，再涂刷邊柱，涂刷至心柱與上鐵軛結合部約30mm處;將涂刷后的鐵心置于常溫干凈環(huán)境中固化4h以上;用酒精清洗下部夾件中所有的漆滴。

（2）綁扎DMD材料。用毛刷將鐵心上的灰塵清理干凈;在每個鐵心柱上用40mm寬的DMD半疊包纏繞2層，用膠帶粘牢，注意纏繞方向開口向下，纏繞緊實。

（3）DMD固化處理。將綁扎好的鐵心推進烘烤房促使絕緣材料聚合固化。待烘烤房的溫度降到室溫后，推出鐵心待裝配。

（4）鐵軛刷漆。在變壓器作完常規(guī)試驗后，進行上鐵軛涂漆。用環(huán)氧漆涂刷上部鐵軛所有可見部位及內(nèi)側部分，涂完之后置于常溫下干燥12h以上。

二、通用干式鐵心處理工藝存在的主要問題

采用DMD固化處理的溫度升至150℃并恒溫5h，促使絕緣材料聚合固化，烘干時間長。半干性絕緣紙的包扎過程易起皺折，其固化結合后不牢固;上部鐵軛刷漆，用環(huán)氧漆涂刷上部鐵軛所有可見部位及內(nèi)側部分，涂完之后置于常溫下干燥12h以上。涂刷部位，涂層很不均勻，有漏涂的部位，漆瘤很難清理干凈。最不理想的是，鐵心處理后存在鐵心整體易松動、鐵心散熱性能差和涂刷過程滴漆不易處理進而影響產(chǎn)品外形美觀等。近年來也有直接采用涂雙H膠后綁粘帶的應用，但由于鐵心直接與空氣接觸，在實際應用環(huán)境中極易出現(xiàn)鐵心氧化生銹及灰塵污染產(chǎn)品的現(xiàn)象。也有采用綁扎PET帶后刷黑硝基磁漆的應用，散熱效果雖好，但一體性較差，特別是產(chǎn)品噪聲一直很難降低。

三、干式變壓器鐵心處理新工藝

3.1新工藝主要材料及處理流程

為解決這一難題，經(jīng)多次工藝改進和產(chǎn)品噪聲試驗，終于解決了上述鐵心處理工藝的難題。新工藝常用的主要材料包括雙H膠（甲乙組分重量比=2：1）、黑硝基磁漆（Q04—1）、香蕉水（工業(yè)純）和PET帶（聚酯帶）;工藝要求：在干式鐵心處理過程中要有晾干或烘干過程;此干式鐵心處理方法操作簡單，可使產(chǎn)品性能更可靠。此干式變壓器鐵心處理工藝的主要步驟包括：鐵心疊裝完畢→涂下鐵軛黑硝基磁漆→安裝夾件，鐵心夾緊起立→涂刷下軛上端面和鐵心柱端面的雙H膠，常溫下干燥24h→打包PET帶，涂黑硝基磁漆→常溫下干燥2h→烘干固化處理等過程。

3.2新工藝詳細的工藝過程

（1）干式鐵心處理前的準備及要求。對疊裝好的鐵心刷雙H膠，常溫（室溫在15℃以上）干燥24h;在每次涂刷前按需要量和說明書配好雙H膠;雙H膠在夏天須在2～3h內(nèi)用完，冬天須在4～5h內(nèi)用完。

（2）涂刷鐵心下鐵軛黑硝基磁漆。將疊裝好的鐵心下軛上的灰塵清理干凈;涂刷鐵心下軛黑硝基磁漆，注意下軛端面不得漏涂，避免鐵心生銹;用香蕉水清洗下部夾件中所有的漆滴;涂漆后，使其常溫干燥2h以上。

（3）鐵心夾緊起立。安裝夾件、鐵心底板、包箍（PET帶）和夾件絕緣等;鐵心柱安裝鐵心夾具，夾緊鐵心;鐵心起立放平，檢查鐵心垂直度。

（4）涂刷下軛上端面和鐵心柱端面的雙H膠，干燥。準備雙H膠，按照甲乙組分重量比=2：1的配比進行調(diào)配，注意一次不要配過多，因為雙H膠夏天須在2～3h內(nèi)用完，冬天須在4～5h內(nèi)用完，否則會固化報廢;用配好的雙H膠涂刷下部鐵軛的上部表面，刷膠時不要拆除鐵心夾具，注意不要將膠刷到夾具上;涂刷鐵心柱時，先刷中柱，再刷邊柱，刷至柱與上鐵軛結合部約50mm處;將涂刷后的鐵心置于常溫（室溫在15℃以上）干凈的環(huán)境中固化24h以上。

（5）打包PET帶。鐵心采用聚酯帶綁扎的優(yōu)點有：用時短，綁扎效率高，縮短了鐵心的制造周期，提高了生產(chǎn)效率;降低了員工的勞動強度，操作方便;聚酯帶綁扎力大，抗拉強度高，拉斷力為1134kg;采用聚酯帶代替DMD材料綁扎成本低，經(jīng)濟效益好;聚酯帶綁扎排列規(guī)則、美觀。

（6）涂刷黑硝基磁漆。用氣吹或吸塵方法將鐵心上的灰塵清理干凈;按涂刷雙H膠的順序和部位均勻地涂刷一層黑硝基磁漆。黑硝基磁漆涂層為40～50μm;用香蕉水清洗下部夾件中所有的漆滴;涂漆后，使其常溫干燥2h以上。

（7）烘干固化處理。將綁扎好PET帶和涂刷好黑硝基磁漆的鐵心推進烘烤房進行固化處理;將烘烤房的溫度升至110℃并恒溫2h，促使PET帶高溫熱縮收緊和黑硝基磁漆固化;待烘烤房的溫度降到室溫后，PET帶固化后應收緊牢固，推出鐵心待裝配。

（8）上部鐵軛刷漆。在變壓器作完常規(guī)試驗后，進行上鐵軛涂漆;用黑硝基磁漆涂刷上部鐵軛所有可見部位，涂完之后置于常溫下干燥2h以上。

四、效果分析和結論

實踐證明，干式變壓器鐵心經(jīng)涂刷雙H膠和間隔PET帶打包處理后，使干式鐵心成為一個牢固、密不可分的整體，且散熱性能良好。以前的半疊綁扎DMD帶固化需升溫到150℃，并恒溫5h，鐵心需兩次烘干，固化時間長，綁扎時易褶皺，首末頭不易固定。通過工藝過程的改進，PET帶代替了DMD帶，減少了烘干時間，降低了生產(chǎn)成本，且避免了DMD帶綁扎的缺點，提高了鐵心的機械強度和散熱性能，降低了空載損耗和噪聲。同時有助于干式變壓器溫升、局部放電等產(chǎn)品性能的提升，縮短了產(chǎn)品工藝操作時間，提高了生產(chǎn)效率。涂刷均勻，夾件不易滴漆，也提高了產(chǎn)品外觀質(zhì)量。值得一提的是，此新型干式鐵心處理工藝，對一直較難處理、體積較大的長圓干式鐵心提供了可靠的工藝處理方法。此項工藝值得在干式變壓器制造行業(yè)中推廣應用。

參考文獻：

[1]探討干式變壓器鐵心工藝的幾個問題[J].李洪偉.山東工業(yè)技術.2018（05）

[2]干式變壓器鐵芯接地故障分析[J].王賀，周子洋，張超.中國水能及電氣化.2017（05）

[3]淺談干式變壓器的特點及應用[J].陶新.西部廣播電視.2018（02）

（作者單位：順特電氣設備有限公司）