干式变压器设计中价值工程理论的应用探析

2016-11-30武天佑平顶山天晟电气有限公司河南平顶467100

中国新技术新产品 2016年11期

武天佑（平顶山天晟电气有限公司，河南平顶 467100）

干式变压器设计中价值工程理论的应用探析

武天佑
（平顶山天晟电气有限公司，河南平顶 467100）

摘要：随着科技的发展，社会的进步，多项技术理论层出不穷，其中价值工程理论就是一项极为重要的理论类型。这一理论更多地被运用在深入研究对象功能和其成本之前合理匹配的技术，在国外的大多数发达国家中，获得了积极的推广和应用，并由此获得了明显的经济效益。而这一价值理论主要是在20世纪70年代传入国内，主要应用在我国的工业行业当中，并取得良好的成效，如今更是广泛地应用在专用设备制造业以及普通机械制造业中。而目前关于怎样有效地运用价值工程原理开展变压器设计的研究明显偏少，本文针对干式变压器设计中价值工程理论的应用展开深入研究，并进行简要论述，以供参考。

关键词：干式变压器；价值工程理论；应用探析；制造业；机械制造

0 引言

对于众多制造企业而言，成本指标非常重要且敏感，它在某种程度上不仅是简单的财务指标，并且直接对企业本身是否能够在激烈的竞争环境中持续生存，并处于有利地位起到了重要的决定作用。而价值工程理论的应用就能实现这一效果，其具体表现为企业本身也可直接通过相应的产品设计成本控制，来有效地保障其自身产品组件的高效性，必须持续地改善和替换掉其中的低效组件，从而由此将产品的成本控制在最低的范围，这样才能在激烈的市场竞争当中脱颖而出。

1 价值工程理论概念概述

价值工程也称为价值分析，具体是指将技术和经济两者相互结合的现代化管理技术，通过对产品本身的功能进行深入分析，以此来深入研究怎样采用最低的成本来实现相应的产品功能。因此，其属于技术经济学当中的重要组成部分，主要目的也是为了能够有效地提升研究对象的价值及其管理技术。具体来说，价值工程可以称其为一种管理技术，也可称其为有效的管理思想及方法。其基本的思路，主要是期望能够在实现使用者本身需求功能的基础上，不断地追求其寿命周期成本最低廉的创新方法及方案，从而能科学合理地对相应的能源资源加以利用，最终实现研究对象的价值目的。

价值工程理论的核心内容主要是对产品实施的功能性分析，即在实施产品设计及结构分析的过程中，需要兼顾相应的功能性分析，并据此来明确和实现必要功能。一般而言，同种产品的功能成本有很多，对其功能成本造成影响的原因和因素也有很多种，而其中一个比较重要的因素就是原材料因素。此外，企业最好能顾及到一些产品本身的不必要功能，因为这种不必要的功能很容易造成用户出现额外的经济负担，甚至直接引发国家资源的浪费。所以，这就必须要在实施设计的同时，尽可能地解决其中的多余功能，以实现产品成本的有效控制。

2 干式变压器成本设计优化原则

在干式变压器的生产设计当中，其重要理念就是理性用材。一般其材料和组件的应用恰到好处的话，能够保障其有效的质量水准。因此就要求在我国变压器生产制造当中，需要遵循以下成本设计原则：

（1）应针对其漏磁场的分布进行精确计算，这是控制变压器温度情况，提升变压器抗短路能力的重要手段。因为漏磁场的出现很容易产生机械力和局部过热的状况，因此相应的分析和精确计算相对比较重要，特别是在绕组端部、金属结构件、换位处以及铁芯和螺旋口等特殊的位置，对其实施漏磁场的精确计算相比而言非常重要。

（2）应充分地掌握铁心主磁通磁场的分布规律，要想有效地提升铁心中对主磁通磁场的分析及计算的精确率，就必须充分地考虑到其中多种直流偏磁和谐波电压等因素对主磁通所造成的影响。同时需要尽可能地降低其铁心振动和空载的损耗等，从而由此控制铁心谐振率的形式，最终有效地避开其电源基频的倍率。

（3）提升变压器抗短路能力，通常变压器本身在受到短路电流的冲击时，所实施的动态过程其实就是其绕组产生振动的全过程。所以，其变压器短路动态设计，本身也是绕组振动设计的一种。这就必须要选择真正适合的计算模型来进行，以便能够有效地促使其对变压器的实际结果和短路时绕组的振动情况进行准确地描述。

（4）实施全自冷变压器温升设计，怎样去降低其热点温升的范围是开展设计工作的重要目标。通常利用温控器控制六台风机进行散热，当温度达到一个定值时，风机启动，开始散热，当温度降到设定值时，风机停止，也有的利用PLC技术控制。此外，还需将绕组温升的曲线率有效地控制在1.15以内，而对于一些局部温升的位置，需采用耐高温的绝缘材料。

（5）强化噪声控制设计水平，变压器产生噪声难以避免，通常是由于其中硅钢片磁伸缩振动所致。而要想对其发出的噪声进行有效的控制，就必须对其附件噪声和负载噪声进行深入分析，充分结合其变压器噪声的来源、振动以及传播的途径等来明确真正适合的计算模型，并且需要非常准确地对其变压器额定电压和电流的振动过程进行准确地描述。此外，还有直流偏磁振动噪声，需要研究其激振因素和振动源；油箱振动，油箱的振动非常复杂，需要从多个方面进行分析，还有散热器振动、辅助装置共振等等，这些都是进行设计计算的难点问题。

3 干式变压器设计成本优化应用价值工程理论的方法分析

结合以上成本设计优化原则，具体需要做到以下几点：

（1）改进变压器主材料和电磁线的选型，通常变压器主材都是以铜、硅钢片以及铝线为主，这就可结合硅钢片和铜铝线两者单价的差异性来调整线圈和铁芯的重量比例，以此实现成本的优化。此外，电磁线本身的选型也非常重要，而怎样选型则将直接对其损耗值造成影响。

（2）改善其线圈制作工艺，线圈制作工艺改善工作的实施，通常会采用一种全新的绝缘材料，这种材料名为涂胶菱格纸，通过应用这种材料能够直接省略相应的浸漆工艺技术。以往最常用的做法都是直接将线圈绕组透过绝缘纸层间直接绕制而成，然后对绝缘漆进行浸泡烘干处理。而这项工艺经过改善后，直接采用涂胶代替以往所采用的绝缘纸，不需要再进行浸漆处理，直接烘干即可。

（3）改善分接开关，优化调整变压器电压输出，这样能够保障电压专用组件的稳定性。一般都是直接通过变压切除、分接以及增加某部分线匝的形式来实现有级调压。可直接针对产品的型号进行重新选择，由此增加相应的成本。同时还可购买比较优质的分接开关，并据此来保障其变压器的产品质量。通过此种改进的方式，能够极大地促使变压器的综合成本获得有效地降低。

（4）优化绝缘结构，就以35kV的产品为例，以往所采取的统一设计原则中的高低压间，其主空道的距离主要在27mm的范围。可以直接通过增加角环的方式来促使主空道的尺寸和其绕组端部的尺寸获得进一步的缩小，由此也就真正减少了其铁心距和有效的实际尺寸。

（5）强化通用零件的利用率以及各个部门间的沟通，通常来说，零件的通用性不好，会产生一系列的问题，本来可以采用一张固定尺寸的图纸，却不得不采用多张相类似的图纸。因此，这就必须要实施对通用零件的标准化管理，不可浪费图纸，严格管理底图，并且在设计图纸的同时，需要校核、审查及定额各个工序人员，整个过程必然浪费大量的时间。