一种变压器腹板及支板变形的解决方案.doc

一种变压器腹板及支板变形的解决方案顾蔚天 、沈花林（吴江市变压器厂有限公司）摘要：介绍一种解决变压器腹板及支板变形的方法关键词：腹板；变形；焊接一、 问题的提出在大型变压器结构中，腹板（俗称夹件）是用于夹持铁芯，支撑线圈及其它组部件如分接开关、引线等的主要部件。为此，腹板上往往需要焊接许多支板、固定件、压钉螺母等结构件用来安装这些组部件。其中，下腹板上的支板是支撑线圈，并与拉板、上腹板的压钉组成压紧机构，它们将线圈压紧、压实。当线圈中有短路涌流时，高、低压线圈间将产生几十倍，甚至是几百倍于额定状态下的轴向电磁力。此时，如果线圈没有足够的支撑和压紧力，线圈就会产生剧烈的振动甚至是移位，严重影响着线圈主、纵绝缘安全。有时，因发生机械摩擦，而使绝缘受到破坏，造成线圈匝间等短路，酿成事故。故腹板制作质量，会给产品的安全运行带来影响。二、 下腹板支板有实际状况前不久，从某供电部门获悉，一台50000KVA的产品，因故障发生事故，使我们第一次亲眼目睹短路电流给变压器所造成的严重后果。除了被烧的线圈外，下腹板上的支板可谓是重灾区，有好几个支板从电焊根部相继断裂脱落。这说明，短路发生后，线圈中产生强大的短路电磁力通过托板传递至支板。在大型变压器设计过程中，短路电动力的计算是必须的，腹板上支板的多少以及强度的计算是依此为依据的。当因加工误差，出现支板不在同一平面上时，原先需要的支撑就会显现强度不足。所以，对腹板以及上面的支板提出要求：既要有足够的强度和刚度，要求挺拔，还需要一定的尺寸、形位精度。目前，大型产品的腹板采用钢板制成居多。用火焰割枪直接下料，若放加工余量，进行金加工，势必生产成本会上升，而且需要借助于大型设备，生产效率较低。我公司是下料后，采用打磨的方法，将毛坯四边磨光成材。气割下料存在的主要问题，是材料因受热，热胀冷缩后，产生沿腹板长度、高度方向的变形。图如所示：图1一般地，沿长度方向变形可用火焰加热法进行矫正，但沿高度方向矫正困难。从多年生产实践的情况来看，腹板的高度方向变形，在5毫米左右，但这一变形却对腹板上支板的焊接带来较大影响，要使支板符合图纸尺寸要求且在同一平面上，必须在焊接是做好调整。众多的支板电焊后，总会因热变形而向受热方向倾斜，实际测量的结果如表-1a图-2表-1三、 问题的解决按照电焊工艺的要求，根据焊件厚度以及所用焊条直径，按表-2焊接工艺参数的选用，2627页调整焊机的电流。表-2先将腹板基板竖于平板上，且调整至垂直，再把支板点焊在规定的位置，采用反变形法，用预先做好的模板，如图3，调整支板，使支板与腹板基板面在电焊面的反方向预先成一定角度，如图5。然后，将支板靠近腹板基板边沿处先焊好，再在其背面焊接加强筋与支板焊缝，最后焊接加强筋与腹板基板面焊缝。2钝角90度+0.01弧度直角图-4图-3过预先变形支板腹板基板图-5所有焊缝完成后，用直角模板图4进行测量，把支板倾斜度控制在0.003弧度内即可。如果有超差，误差大，须用火焰矫正法，在支板根部变形的反方向上加热，严重者，返工处理，直至符合要求。四、 结论腹板制作，要求高，尺寸相对精准，而制作的难点在于电焊后的变形。电焊引起的热变形，涉及的因素很多，如电焊件的材质、结构、焊缝的多少、电焊的先后顺序以及受热量的大小等。只要我们在设计时注意热变形特点，合理选择结构、和操作步骤，掌握变形规律，采用反变形法原理，就能解决长期困扰我们支板高