技术总结报告和试制任务书Word文件下载.docx
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9、换位导线线芯尺寸:
W1≤30mmH1≤100mm
10、换位导线换位节距S=π*d/n,一般为8~12b。
11、换位导线外形尺寸应符合JB/T6758-2007《换位导线》Q/OKYK009-2001《半硬纸绝缘热粘合缩醛漆包换位导线》或用户企业标准要求。
12、纸绝缘厚度:
最多可能绕包32层0.3~4.8mm(如客户有特殊要求,按客户要求生产)。
13、网包带性能:
收缩率(100℃,%)≥20;
拉断力(N):
≥120
经线密度:
≥10根/网带宽;
纬线密度:
62根/10cm
14、换位导线纸绝缘绕包应平整、紧密、绕包方式符合JB/T6758-2007《换位导线》和Q/OKYK009-2001《半硬纸绝缘热粘合缩醛漆包换位导线》要求。
15、换位导线单根线芯应无断路现象。
16、换位导线耐电压(500v)应通过。
17、自粘缩醛漆包换位导线固化前后抗弯对比数值:
固化后抗弯力/固化前抗弯力≥4。
四、国内外同类产品的技术水平和生产现状
目前国内电磁线厂家正在积极开发研制新型换位导线产品,我公司已试制成功超高压输配电设备用换位导线系列产品,其中的NOMEX纸双层加强绝缘网状换位导线、夹屏组合状换位导线、组合换位导线和阶梯状换位导线的开发,是目前国内同行业内首批成功开发出该产品的厂家之一,其技术水平达到国内先进水平,填补省内空白。
随着大型水电项目及西电东送的实施,对超高压、大容量输变电设备需求将不断增多,半硬纸绝缘热粘合缩醛漆包换位导线等系列产品的用量也不断翻番,而其技术水平基本已与国外同类产品性能同步。
半硬纸绝缘热粘合缩醛漆包换位导线系列产品已广泛应用于各类超高压、大容量的输电设备、电力机车等项目的绕组。
超大的需求量使得超高压输配电设备用换位导线系列产品将有很大的发展空间。
五、技术文件的试制工作准备情况
试制工作准备情况:
我公司在开发超高压输配电设备用换位导线系列产品时,不但在前期收集了产品制造的相关标准、原材料有关资料,而且熟悉并了解国内外产品的相关技术工艺情况,作好了产品技术文件编制准备工作;
同时收集了生产设备的相关资料,为产品试制作好了充分准备;
并对相关生产人员和管理人员做好了技术工艺方面的培训工作。
技术文件:
JB/T6758-2007国家机械行业标准《换位导线》
Q/OKYK009-2001湖南湘能电工股份有限公司企业标准《半硬纸绝缘热粘合缩醛漆包换位导线》、
GB/T7095-2008《漆包扁绕组线》、
GB/T6108-2003《绕组线基本尺寸》、
GB5584.1.2-85《电工用铜、铝及其合金扁线》、
TUN901237《西门子公司换位导线供货技术条件》
1ZBA462001-1《合肥ABB变压器有限公司换位导线材料规范》
Q/TTJ32.03.1-2004《特变电工变压器集团企业标准:
工艺流程图
工序工艺指导书
工序检验指导书
相应的设备操作规程
原材料采购规范
六、起止年限和进度
起止年限和进度如下表:
时间
进度
2001.1~2001.2
市场调研、立项、试制前准备工作
2001.3~2001.11
设备选型、购置及调试
工艺技术方案准备、产品工艺技术文件编制,相关原材料选型和采购
2001.12~2002.5
样品试制并送检
2002.6~2008.5
发布Q/OKYK009-2001《半硬纸绝缘热粘合缩醛漆包换位导线》标准,陆续与国内各大变压器厂及合资公司合作,为其提供高质量的产品
七、试制承担单位
本项目由超高压输配电设备用换位导线项目组承担,主要负责产品的技术开发、设备的引进、样品制造及鉴定、工艺文件的编制。
项目组主要参加人员如下表:
项目组主要参加人员名单表
序号
姓名
性别
年龄
所学专业
技术职称(职务)
文化程度(学位)
工作单位
对成果创造性贡献
1
陈海兵
男
33
塑模
工程师
本科
湖南湘能电工股份有限公司
项目负责人
2
周锋
62
机械
负责设备工装改造
3
陈正
54
大专
负责生产设备工装改造
4
刘利文
40
压力加工
负责技术指导
5
娄国军
46
电线电缆
经济师
负责生产指导
6
王先周
32
技术文件整理
7
曾红波
30
机电
工艺技术资料编写
8
王静
女
27
计量
质量工程师
负责质保体系运行
9
郭平
助理工程师
生产、技术文件编写
10
王同心
65
高级技师
中专
负责产品检验
八、试制成功后承担生产单位
湖南湘能电工股份有限公司电磁线车间
九、主要设备和仪器
1、上引法无氧铜杆连铸机组(SL10-QL-SA-B-8型)
2、5工位精密轧机(德国伯勒精密轧机公司生产)
3、五模拉丝机组(LHD700/5)
4、八模拉丝机组(LF450/13)
5、铜材连续挤压生产线(TLJ300)
6、退火炉(AG-900)
7、立式漆包机(LQB2+4-900/700)
8、立式扁线漆包机(VM8/2-3+3/12+14)
9、立式扁线漆包机(VM8/2-3+3/12+13)
10、立式扁线漆包机(VM8/2-3+3/12+12)
11、换位导线机组(HW-Ⅱ-64型)
12、换位导线机组(HW-Ⅱ-32型)
13、蜘蛛系换位导线机组(HW-IV-32型)
14、蜘蛛系换位导线机组(HW-IV-16型)
15、意大利Protecosa公司生产进口换位导线机组(TH5.6型-96型)
16、单、复合导线包纸设备(Fz)
17、电缆探测仪(QTQ-03A)
18、交流对焊机(UN-10)
19、交流对焊机(UN-5)
20、切纸机(H650)
21、QJ44直流双臂电桥
22、QJ36直流电桥
23、CMT-4204微机控制电子万能试验机
24、WE-10吨万能材料试验机
25、DCX-3电磁线电压试验仪
26、HQX-V微机单向刮漆试验仪
27、HRJ-Ⅲ软化击穿试验仪
28、HJD-Ⅲ急拉断试验仪
29、HTJ-IV回弹角试验仪
30、SCL-Ⅲ伸长率测试仪
31、HBN-Ⅲ漆包线剥皮试验仪
32、DZKW-4电子恒温水浴锅
33、101-1、50-300℃恒温老化箱
34、HGL-III微机高压漆膜连续性试验仪
35、QTQ-03A电缆探测仪
36、TG328A精密天平
37、0~25mm千分尺
38、0~300mm电子数显游标卡尺
39、WFG-5往复刮漆试验仪
40、500V兆欧表
41、在线短路检测仪
42、换位导线在线短路检测仪
43、漆包线粒子在线检测仪
44、精轧机尺寸在线检测仪
45、带压力的外形尺寸检测装置
46、漆包线介质损耗仪
47、高温拉伸烘箱
48、高温弯曲油槽
2008年5月5日
超高压输配电设备用换位导线
产品试制技术总结报告
一、前言
纸包线和组合导线作为变压器的绕组有一百余年的历史,由于其生产过程简单,技术含量低,价格又低廉,故而在市场上的生命力延续至今。
随着电力事业的不断发展,对输配电设备的要求也不断提高,已逐步向超高压、大容量变压器的方向发展;
而换位导线作为变压器的绕组材料,是纸包线的深加工产品。
同纸包线等其它绕组材料相比,可以缩小铁窗尺寸,增加槽满率,从而可以缩小整机体积、节省用料;
变压器制造过程中也由于绕制方便可以大大降低成本及出现质量问题的机率;
而变压器在运行过程中又由于降低了涡流损耗及循环电流损耗而可以大大增加了经济效益和社会效益。
但是变压器在发生突发短路,瞬间电流过大时,对变压器绕组的外部线圈要求有极好的抗拉强度,内圈要求有极好的抗弯强度;
而我们此次开发的超高压输配电设备用换位导线系列产品就可以很好的解决这个问题。
将通过特殊工艺处理的半硬自粘性芯线制成一个整体,这样不仅由于芯线为半硬线大大提高了抗拉强度,其屈服极限比普通线将近翻了一番;
而粘结成整体的线圈又大大增强了抗弯能力,其抗弯强度比普通换位导线提高了3倍以上。
同时随着变压器往超高压、大容量方向发展,在大容量的变压器中,低压绕组匝间电压很低,由于漆包线在变压器中漆膜绝缘质量已有相当水平,在需在部分电场强度较高的地方,用局部衬垫或其它加强绝缘的方法,就可以达到绝缘的目的,这样可以省去绝缘纸层,缩小换位导线的外形尺寸。
另一方面,低压绕组虽匝间电压很低,但电流密度却很大,在变压器运行或出现故障时,要承受很大的电磁力的冲击,所以对换位导线的整体性要求很高,因此采用网格带对换位线芯进行包扎制成的无纸网格捆绑型换位导线由于没有绕包外绝缘纸,所以换位导线中的漆包扁线直接与变压器油接触,大大降低了热阻,改善了线圈的散热功能,可缩小绕组的冷却面,改善绕组的空间因素、有利于缩小变压器尺寸,提高变压器的效率,降低制造成本。
为了满足国内各大变压器及合资变压器公司对电磁线的需求,适应激烈的市场竞争力,提高公司的知名度,公司决定开发试制半硬纸绝缘热粘合缩醛漆包换位导线、网格捆绑型换位导线、NOMEX纸双层加强绝缘NOMEX纸双层加强绝缘网格捆绑型自粘缩醛漆包换位(半硬)导线等一系列超高压输配电设备用换位导线产品,并组织成立了专门的攻关小组,从技术条件的确定、工艺文件的准备、工艺措施的完善、材料筛选、设备的改进等工作力争做到尽量完善,采用先进的技术、试制出质量一流的产品!
二、项目来源
湖南湘能电工股份有限公司有限公司产品试制计划任务书
三、产品结构设计
此次我公司试制的半硬纸绝缘热粘合缩醛漆包换位导线是500kV及以上超高压变压器用的电磁线。
该产品是由29根1.45*6.7的半硬自粘漆包线按两列的顺序经平行换位后形成的矩形导线,然后再绕包6层0.075mm乐山高密度纸和1层0.075mm美国丹尼松纸的电磁线。
绕包方式为内外层重叠绕包,重叠宽度≥2mm,其余层间隙绕包,间隙宽度≤2mm。
导线最大外形尺寸为:
26.20mm*15.01mm。
以该型号规格换位导线代替超高压输配电设备用的电磁线换位导线系列产品。
四、原材料、设备、工艺流程
1、主要原材料
——光亮铜杆由本公司上引车间自制或江西铜业公司提供
——环氧自粘漆由天津瑞中特种电工材料有限公司提供
——聚乙烯醇缩甲醛漆由天津瑞中特种电工材料有限公司提供
——500KV匝间绝缘纸
——美国丹尼松纸
2、生产设备清单
主要生产设备清单
设备
类型
设备名称
数量
生产厂家
购置
日期
使用
状况
生产设备
5工位精密轧机
德国伯勒精密轧机公司
2009.7
待用
八模拉丝机
(LB500/8)
天津宏泰电工机械厂
2001.8
完好
五模拉丝机
(LHD700/5)
常州武进电工机械厂
1995.4
退火炉(AG-900)
苏州东升电炉厂
交流对焊机(UN-10)
湘潭电机厂二分校
2001.12
交流对焊机(UN-5)
换位导线机组
(HW-Ⅱ)
上海电工机械厂
2001.3
立式漆包机
(LQB2+4-900/700)
立式扁线漆包机
(LWB/2-3+3/12+12)
无锡同创机械科技有限公司
2007.8
单、复合导线纸包设备(FZ)
上海峙奥机械
2007.12
11
铜杆连续挤压生产线
LJ-300
大连铁道学院联杰科贸公司
2006.3
2008.1
12
上引法无氧铜杆连铸机组(SL10-QL-SA-B-8型)
上海浦东钧艺机械制造有限公司
2007.6
13
蜘蛛系换位导线机组(HW-IV-16型)
上海无品机械厂
2008.4
14
蜘蛛系换位导线机组(HW-IV-32型)
15
换位导线机
(HW-II-64型)
2008.9
16
(HW-II-32型)
2001.3
17
意大利进口换位导线机组(TH5.b型-96型)
Protecosas公司
18
H650切纸机
上海兴安机械厂
2001.9
主要检测设备清单
检
测
设
备
QJ36直流电桥
上海电表厂
QJ44直流双臂电桥
CMT-4204微机控制电子万能试验机
珠海三思技术有限公司
CMT-6504微机控制电子万能试验机
DCX-3电磁线电压试验仪
衡阳市鸿虎仪器机械公司
DQS-15KV电磁线电压试验仪
长沙湘鸿仪器机械有限公司
HQX-V微机单向刮漆试验仪
HRJ-Ⅲ软化击穿试验仪
HJD-Ⅲ急拉断试验仪
HTJ-IV回弹角试验仪
SCL-Ⅲ伸长率测试仪
HBN-Ⅲ漆包线剥皮试验仪
DCX-2电磁线柔软度试验仪
DZKW-4电子恒温水浴锅
101-1、50~300℃恒温老化箱
上海金桥科技仪器厂
HGL-III微机高压漆膜连续性试验仪
QTQ-03A电缆探测仪
中国北京邮电工业学校实验工厂
TG328A精密天平
上海天平仪器厂
19
0~25mm千分尺
上海量具刃具厂
20
0~300mm电子数显游标卡尺
广陆数字测控股份有限公司
21
WFG-5往复刮漆试验仪
22
WGQ-60往复刮漆试验仪
23
500V兆欧表
北京远东仪表有限公司
24
换位导线在线短路检测仪
自制
25
漆包线粒子在线检测仪
26
精轧机尺寸在线检测仪
带压力的外形尺寸检测装置
28
漆包线介质损耗仪
29
高温拉伸烘箱
高温弯曲油槽
3、生产工艺流程图
五、产品生产技术关键及解决措施
1、半硬裸铜扁线的主要技术关键
a)单根导线尺寸生产范围:
a边1.00~3.55
b边2.00~14.00
所有应用于换位导线线芯的铜扁线尺寸必须符合GB/T7095-
2008《漆包扁绕组线》和Q/OKYK009-2001《半硬纸绝缘热粘合缩醛漆包换位导线》要求。
b)所有应用于换位导线线芯的裸铜扁线表面必须表面光滑、无毛刺起皮等任何影响产品质量的缺陷。
c)裸铜扁线的屈服强度
C2Rp0.2(181~220)N/mm2
C3Rp0.2(221~260)N/mm2。
d)裸铜扁线的电阻率≤0.017241Ω.mm2/m。
2、半硬裸铜扁线技术关键的解决
半硬裸铜扁线是裸铜扁线在原有工艺的基础上经过特殊处理后制成半硬导线,其屈服极限值Rp0.2可比普通线高出一倍多。
裸铜扁线的屈服强度分三个档次:
屈服强度小于180Mpa时采用在漆包线生产时直接压裸线来控制,屈服强度大于180Mpa以上的则通过二次拉制法来控制,如果采用的是挤压机生产则由挤压机的半硬装置直接压裸线控制。
此次我公司试制的线规其屈服极限值Rp0.2为≥210N/mm2,为达到此要求,我公司采用二次拉制法来完成。
首先拉制坯料,然后对坯料进行退火处理,退火后再将坯料拉制成成品,通过二次拉制中裸铜扁线产生的变形大小来控制半硬值(屈服强度)的大小。
因此,我们规定了坯料尺寸大小为1.58mm*6.8mm,同时为了确保整批线半硬值的稳定性,使其偏差在0~20%的范围内,我们还规定了坯料尺寸的公差为a±
0.01mm,b+0.02/-0.01mm,成品尺寸公差为a+0/-0.025mm,b+0/-0.04mm。
这样通过坯料与成品尺寸的匹配(大一点的坯料配合大的成品模,小一点的坯料配合小的成品模)来减小半硬值的波动范围,完全可以保证在0~20%的范围内(即210~252Mpa)。
试制实验数据显示:
通过这种二次拉制法生产,该批半硬线的半硬值比较均匀,浮动范围在210~232之间,半硬值的稳定性偏差在0~10%的范围内。
因此可以说明对于屈服强度大的半硬线采用二次拉制法是对半硬值比较好的控制方法。
我公司现有五模、八模拉丝设备利用模具拉丝工艺基本保证了标准要求及用户要求的各种不同规格尺寸的拉丝要求,能够拉出各种要求规定的尺寸,大于12mm2的裸铜线还可以用我公司的TLJ300挤压机生产。
2008年7月,我公司已与德国伯勒精密轧机公司签署了购买合同,进口5工位精密轧机投入到裸铜扁线生产线。
该精轧机是目前世界上最先进的扁线制造设备,所生产的扁线尺寸极其精确(0.01mm),上下公差浮动范围很小,并且随机安装有尺寸在线检测装置来检测尺寸的变化情况,随时为生产工人提供准确的检测数据来指导生产。
因此我公司生产的裸铜线完全满足所有电磁线用户的任何规格尺寸及公差的生产要求。
裸铜扁线的表面质量好坏对换位导线的质量起到至关重要的作用。
因为它直接影响到漆包线的表面质量,并近而影响到换位导线的质量。
如果漆包线表面质量不合格,不仅使漆包线的电性能受到影响还会使生产出来的换位导线出现股间短路等现象,因此我们相当重视控制裸铜扁线的表面质量。
在五模、八模拉制裸线过程中我们采取了如下措施来予以保证:
①要求修模工做好模具的抛光工作,在模具房设立了专职检验员对模具进行检验,确保生产使用的模具表面抛光质量合格。
②设备部定期对拉丝机进行维护检修,确保拉丝机的压扁轮、鼓轮表面光滑,减少对裸线造成损伤。
③要求原材料厂家提供的铜杆应满足GB/T3952-1998《电工用铜线坯》对铜杆表面质量和扭转特性的要求:
铜杆表面不应有皱边、飞边、裂纹、夹杂物及其他对使用有害的缺陷。
进行扭转实验扭转后不应出现皱边及夹杂缺陷。
④拉丝生产过程中在收线处设立专职人员负责收排线工作,戴纱手套触摸裸线检查,发现裸线有毛刺、起皮等缺陷,目视检查发现有起丝现象立即停机检查,处理好后才能继续生产。
用挤压机生产时裸线的表面质量跟用普通的五模、八模拉丝机生产相比得到了质的改善,挤压机生产的裸铜线由于铜线经过加热后分子重新排列组合,使得裸铜扁线要更光洁,基本无毛刺等缺陷。
随着5工位精密轧机的引进,裸铜扁线的表面质量也有很大改善,用精轧机来生产的裸铜扁线其表面光洁,基本无毛刺、起丝等表面质量缺陷,完全满足用作换位导线线芯要求。
裸铜扁线是大部分是由Φ8.0mm铜杆在五、八模拉丝机上拉拔、精轧机上轧制而成,大于12mm2的线规可以由挤压机上挤压而成。
为了满足半硬裸铜扁线的导体电
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