核电厂大型主变压器监造要点概述

吴　松

中国电能成套设备有限公司，北京　100080



核电厂大型主变压器监造要点概述

吴松*

中国电能成套设备有限公司，北京100080

主变压器是核电站的最主要电力设备之一，主变压器的稳定运行对核电站的安全发电提供了可靠的保证。实施核电厂主变设备监造，对于提高主变产品的质量水平和加强管理控制，促进供应商严格执行技术协议和相关标准，为用户提供优质可靠的产品，是一项重要的、不可或缺的工作。本文简述了核电站大型主变压器驻厂监造的主要环节、监造要点，并结合本人负责的具体监造工作，给出了核电厂主变监造过程中出现的典型案例。

核电厂；主变压器；监造；要点

核电厂主变压器是根据电磁感应原理，以相同的频率在两个或两个以上绕组之间变换电压和电流而传输电能到电网的一种静止电器。主变压器是核电站常规岛辅机主要设备之一，对保证核电站安全稳定运行具有重要意义。

在我国，自20世纪70年代开始筹建核电站以来，核电事业得到了长足的发展，核电在提升我国综合经济实力和工业技术水平，改善我国能源结构中正发挥着越来越重要的作用。经过几十年的发展，主要的核电主变压器制造厂商已经积累了一定的核电设备制造经验，但也应该看到，制造核电厂主变的原材料和部套件由国内外多个供应商供货，涉及商务、供货范围、技术责任、技术转让、技术协调等诸多问题，操作和协调难度较大，制造企业的总体管理和技术水平与发达国家相比还有一定的差距。近些年来，也曾经发生过因为核电站主变压器故障引起的一些事故，威胁到了核电站的核安全，同时造成了不良的社会影响。为此，实施核电厂主变设备监造工作，建立完整的设备监造体系，实现独立的全过程的制造质量与进度的监督，也就成为一项重要的、不可或缺的手段和措施。

一、核电厂主变监造目的、依据和方式

(一)监造的目的

为协助和促进核电厂主变制造厂家保证设备制造质量，严格把好质量关，消除常见性、多发性、重复性质量问题，防止不合格品出厂，实现设备的全过程管理。具体到主变压器来说，就是通过驻厂监造，把产品设备隐患消灭在萌芽中，绝不带出厂。

(二)监造依据

1.设备采购合同：项目单位与制造单位签订的设备供货合同(含技术协议等附件)。

2.标准：与该设备相关的国际、国家、电力行业标准、核电行业标准以及制造单位企业标准。

3.技术文件：监造大纲、监造实施细则和该设备的技术文件。

4.法律：国家和行业的有关设备监造的法律、法规、规定。

(三)监造方式

就核电厂主变压器的重要程度来说，监造工程师在制造厂应采用全程驻厂监造的方式。具体的监造方式有三种：1)文件见证，2)现场见证，3)停止见证，相对应三种见证点见下表1。其中文件资料见证、现场见证是监造工程师常规必做的工作，停工待检见证一般则是与业主共同进行见证，必要时共同填写见证情况并与制造单位签订产品验收纪要文件。

表1　主变驻厂监造见证方式及见证点分类表[1]

二、具体监造流程及要点

(一)监造的前期准备

受委托的监理单位一旦确定，监造人员应该立即开展准备工作。主要工作包括：

1.掌握技术合同(协议)中的详细内容和条款

业主与制造厂签订的采购合同技术协议是驻厂监造工作的主要技术依据，并依此监督制造厂严格履行、兑现技术协议的各项条款和承诺，也是业主对制造厂行为的主要约束和限制手段。

2.掌握变压器的结构特点

核电厂主变压器一般为油浸式变压器，主要是由铁心、绕组、绝缘件、引线、油箱及附件、变压器油、套管、分接开关、冷却装置、安全保护装置等部件组成，核电主变立体结构图见图1所示。

3.了解和掌握变压器厂的生产准备情况及工艺流程

监造人员应熟悉被监造的该台变压器的技术协议、图纸、技术标准，了解制造厂的生产安排、接口联系人员等。

4.编制《变压器监造大纲》、《变压器监造实施细则》等规范性文件。

5.派驻有相关资质的监造人员(组)入厂

(二)召开开工联络会

开工联络会是监造工作正式开始环节，通常由制造厂召集，由业主方、设备监造方、供应商、工程设计和其他关联方共同召开[2]。首先是制造厂介绍产品设计基本情况，包括对技术协议中某些条款的澄清。接下来是业主和监造方一起对供应商的设备制造准备情况进行检查。具体检查内容包括质保体系、人员资质、机械设备、文件程序、制造工艺文件、原材料准备情况、检测检验仪器、生产环境等方面。在审查时除了查看文字性的资料外，还要了解制造方质量管理体系的运作情况。如果检查合格，具备开工条件，则监造方签发制造开工令。

图1　变压器立体结构图

(三)具体生产过程中监造要点

1.对主要原材料和外购件的见证

监造人员应对电磁线、硅钢片、绝缘件、变压器油、钢材等五大材料的型号、生产厂家、技术规格进行严格的验证。具体包括文件见证中的材料产品合格证、材料出厂报告、材料供应厂家的出厂检验报告、原材料进变压器厂的入场检验报告等，都需要严格遵守技术协议的要求。现场比照在变压器制造过程中使用的材料实物外观、型号应与其提供的质量证明文件一致。对套管、分接开关、冷却器、压力释放阀、瓦斯继电器、油温计、绕组温度计、油位计、阀门等组部件的型号、数量、生产厂家等都必须按照技术协议的要求进行核对。重点检查有无出厂合格证或出厂试验报告。对于分包商供应的产品，也必须采用经过业主等相关方评审合格的产品。

2.对主变生产关键工艺的见证

要制造出一台质量优良的变压器产品，除了要有高水平的设计计算外，还应该具有优良的生产制造工艺，在一定意义上来说，只有掌握了优良的制造工艺，才能生产出合格的变压器产品。由于各个变压器生产厂家设备条件、生产经验和习惯不同，造成变压器产品生产工艺各不相同，监造过程就需要了解具体每个项目变压器产品的生产工艺流程情况。

在变压器制造的过程中的关键工艺为绝缘件的制造、线圈的绕制、铁心的叠装和装配、干燥处理、变压器油的处理和净化、油箱的制造等。驻厂监造人员应根据《采购合同技术协议》、《核电变压器监造实施细则》等文件的要求[3]，按工序流程见证各主要工序的工艺情况，及时真实地填写现场见证表；日常巡检中，如发现违规作业或者不满足工艺文件要求的情况，监造人员应及时向班组长或相关质保人员指出，视问题严重程度填写监造工作联系单或监理备忘录。若出现生产过程不符合相关工艺文件或者技术协议要求情况，应根据情况开启不符合项处理程序，要求厂家进行整改，跟踪不符合项处理情况并最后验证关闭。

3.注重出厂试验，把好最后一道关

核电厂主变出厂试验主要是验证产品的性能是否符合相关标准、合同技术协议的要求，检查变压器在结构和制造上是否存在影响正常运行的缺陷。出厂试验作为检验变压器质量是否符合技术协议要求的一个重要考核环节，必须予以重视[4]。

出厂试验一般包括例行试验、型式试验和特殊试验。例行试验包括：绕组直流电阻测量、电压比和联结组别标号检定、短路阻抗和负载损耗测量、空载电流和空载损耗测量、绝缘电阻和介质损耗因素的测量、绝缘例行试验、分接开关试验、绝缘油试验。型式试验包括：温升试验、绝缘型式试验。特殊试验包括：绝缘特殊试验、绕组对地和绕组间电容测定、零序阻抗测量、噪声试验、绕组变形试验、空载电流谐波测量、风扇和油泵电机吸收功率测量等。

在进行出厂试验的时候，监造见证主要关注点为是否编制了试验大纲和各类试验装置的检定、试验程序符合性、试验结果的符合性等。

首先，合同一般要求制造厂在试验前一周或者半月提交试验大纲，监造人员要审定变压器出厂试验大纲，然后见证厂家按照大纲及相关标准要求进行试验。

出厂试验监造典型案例：笔者负责的某核电项目一期主变在某厂试验大厅做预先局部放电试验的时候，发现高压放电量超标，在1.1倍Um下为130 pC，超过技术协议规定要求。经试验方初步研究认为是套管内气体没有排放干净所致，经过2次排气操作并经过一夜的静放后，第二天继续做预局放试验，发现高压端局放数值依然超标：1.1Um下为110-120pC，1.5Um为360pC，1.7Um下为550pC，均超过合同技术协议的要求。经过监造人员提示，试验人员互换信号采集线和阻抗模块、进行方波校准等进一步测试，情况依旧如此，排除了因为试验设备的原因而导致局放量的超标。在此期间，试验人员采集了变压器油样进行化验，结果显示油样里并无乙炔等可疑气体，初步说明变压器主体内并无放电现象，或者说放电量很小不足以产生可检测到的乙炔等气体，厂家试验人员继续查找局放量超标的原因。第三天经过监造人员与试验站人员讨论，怀疑可能是此主变所用的德国产某品牌高压套管存在问题而导致局放超标，下一步采取的措施是更换上同型号的备用套管后重新进行全部试验，如果局放合格，说明现在这支套管存在问题。更换套管后经过2天的静放从新进行试验：此时高压端放电量在1.1Um下为15pC，1.5Um为20pC，1.7Um下为30pC，符合协议要求。至此更换套管后的局放试验达到标准要求。并且主变后续出厂试验皆符合技术协议规定的要求，可以判定试验合格。

出厂试验对监造人员的专业水平和工作态度也是一种考核。就此案例来说，监造人员高度重视，全程参加了试验见证过程，并结合自身的经验与厂家试验人员进行了多次讨论。可以说对监造而言，不应仅仅会看懂试验结果，更应了解设备的结构、原理，才能对设备有正确的认知，甚至督导。

三、结语

监造作为核电站主变制造质量控制的关键环节，主要目标是预防和减少主变制造过程中的质量问题，使设备制造质量处于可控状态，确保产品质量满足技术协议书和相关标准的要求。对监理单位来说，现阶段应进一步加强设备监造工程师的业务素质和知识水平，进一步提高监造的技术能力和效率，为核电站的设备制造质量构筑坚实的基础。

[1]GB/T 26429-2010，设备工程监理规范[S].

[2]邬伟民，陈国元.大型电力变压器驻厂监造工作体会[J].电力设备，2006(3)：75-77.

[3]武爱平.浅谈核电站高压厂用变压器的监造[J].科技创新与应用，2014(16)：152.

[4]孔静，赵大为，赵颖兵等.核电厂主变压器制造过程中的监管要点[J].核安全，2015(3)：12-18.

吴松(1982-)，男，中国电能成套设备有限公司监理部，工程师，长期负责核电站、发电厂、电网公司委托的大型电气设备的监造工作。

TM623；TU712.3

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