核電廠大型主變壓器監造要點概述

吳　松

中國電能成套設備有限公司，北京　100080

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核電廠大型主變壓器監造要點概述

吳松*

中國電能成套設備有限公司，北京100080

主變壓器是核電站的最主要電力設備之一，主變壓器的穩定運行對核電站的安全發電提供了可靠的保證。實施核電廠主變設備監造，對于提高主變產品的質量水平和加強管理控制，促進供應商嚴格執行技術協議和相關標準，為用戶提供優質可靠的產品，是一項重要的、不可或缺的工作。本文簡述了核電站大型主變壓器駐廠監造的主要環節、監造要點，并結合本人負責的具體監造工作，給出了核電廠主變監造過程中出現的典型案例。

核電廠；主變壓器；監造；要點

核電廠主變壓器是根據電磁感應原理，以相同的頻率在兩個或兩個以上繞組之間變換電壓和電流而傳輸電能到電網的一種靜止電器。主變壓器是核電站常規島輔機主要設備之一，對保證核電站安全穩定運行具有重要意義。

在我國，自20世紀70年代開始籌建核電站以來，核電事業得到了長足的發展，核電在提升我國綜合經濟實力和工業技術水平，改善我國能源結構中正發揮著越來越重要的作用。經過幾十年的發展，主要的核電主變壓器制造廠商已經積累了一定的核電設備制造經驗，但也應該看到，制造核電廠主變的原材料和部套件由國內外多個供應商供貨，涉及商務、供貨范圍、技術責任、技術轉讓、技術協調等諸多問題，操作和協調難度較大，制造企業的總體管理和技術水平與發達國家相比還有一定的差距。近些年來，也曾經發生過因為核電站主變壓器故障引起的一些事故，威脅到了核電站的核安全，同時造成了不良的社會影響。為此，實施核電廠主變設備監造工作，建立完整的設備監造體系，實現獨立的全過程的制造質量與進度的監督，也就成為一項重要的、不可或缺的手段和措施。

一、核電廠主變監造目的、依據和方式

(一)監造的目的

為協助和促進核電廠主變制造廠家保證設備制造質量，嚴格把好質量關，消除常見性、多發性、重復性質量問題，防止不合格品出廠，實現設備的全過程管理。具體到主變壓器來說，就是通過駐廠監造，把產品設備隱患消滅在萌芽中，絕不帶出廠。

(二)監造依據

1.設備采購合同：項目單位與制造單位簽訂的設備供貨合同(含技術協議等附件)。

2.標準：與該設備相關的國際、國家、電力行業標準、核電行業標準以及制造單位企業標準。

3.技術文件：監造大綱、監造實施細則和該設備的技術文件。

4.法律：國家和行業的有關設備監造的法律、法規、規定。

(三)監造方式

就核電廠主變壓器的重要程度來說，監造工程師在制造廠應采用全程駐廠監造的方式。具體的監造方式有三種：1)文件見證，2)現場見證，3)停止見證，相對應三種見證點見下表1。其中文件資料見證、現場見證是監造工程師常規必做的工作，停工待檢見證一般則是與業主共同進行見證，必要時共同填寫見證情況并與制造單位簽訂產品驗收紀要文件。

表1　主變駐廠監造見證方式及見證點分類表[1]

二、具體監造流程及要點

(一)監造的前期準備

受委托的監理單位一旦確定，監造人員應該立即開展準備工作。主要工作包括：

1.掌握技術合同(協議)中的詳細內容和條款

業主與制造廠簽訂的采購合同技術協議是駐廠監造工作的主要技術依據，并依此監督制造廠嚴格履行、兌現技術協議的各項條款和承諾，也是業主對制造廠行為的主要約束和限制手段。

2.掌握變壓器的結構特點

核電廠主變壓器一般為油浸式變壓器，主要是由鐵心、繞組、絕緣件、引線、油箱及附件、變壓器油、套管、分接開關、冷卻裝置、安全保護裝置等部件組成，核電主變立體結構圖見圖1所示。

3.了解和掌握變壓器廠的生產準備情況及工藝流程

監造人員應熟悉被監造的該臺變壓器的技術協議、圖紙、技術標準，了解制造廠的生產安排、接口聯系人員等。

4.編制《變壓器監造大綱》、《變壓器監造實施細則》等規范性文件。

5.派駐有相關資質的監造人員(組)入廠

(二)召開開工聯絡會

開工聯絡會是監造工作正式開始環節，通常由制造廠召集，由業主方、設備監造方、供應商、工程設計和其他關聯方共同召開[2]。首先是制造廠介紹產品設計基本情況，包括對技術協議中某些條款的澄清。接下來是業主和監造方一起對供應商的設備制造準備情況進行檢查。具體檢查內容包括質保體系、人員資質、機械設備、文件程序、制造工藝文件、原材料準備情況、檢測檢驗儀器、生產環境等方面。在審查時除了查看文字性的資料外，還要了解制造方質量管理體系的運作情況。如果檢查合格，具備開工條件，則監造方簽發制造開工令。

圖1　變壓器立體結構圖

(三)具體生產過程中監造要點

1.對主要原材料和外購件的見證

監造人員應對電磁線、硅鋼片、絕緣件、變壓器油、鋼材等五大材料的型號、生產廠家、技術規格進行嚴格的驗證。具體包括文件見證中的材料產品合格證、材料出廠報告、材料供應廠家的出廠檢驗報告、原材料進變壓器廠的入場檢驗報告等，都需要嚴格遵守技術協議的要求。現場比照在變壓器制造過程中使用的材料實物外觀、型號應與其提供的質量證明文件一致。對套管、分接開關、冷卻器、壓力釋放閥、瓦斯繼電器、油溫計、繞組溫度計、油位計、閥門等組部件的型號、數量、生產廠家等都必須按照技術協議的要求進行核對。重點檢查有無出廠合格證或出廠試驗報告。對于分包商供應的產品，也必須采用經過業主等相關方評審合格的產品。

2.對主變生產關鍵工藝的見證

要制造出一臺質量優良的變壓器產品，除了要有高水平的設計計算外，還應該具有優良的生產制造工藝，在一定意義上來說，只有掌握了優良的制造工藝，才能生產出合格的變壓器產品。由于各個變壓器生產廠家設備條件、生產經驗和習慣不同，造成變壓器產品生產工藝各不相同，監造過程就需要了解具體每個項目變壓器產品的生產工藝流程情況。

在變壓器制造的過程中的關鍵工藝為絕緣件的制造、線圈的繞制、鐵心的疊裝和裝配、干燥處理、變壓器油的處理和凈化、油箱的制造等。駐廠監造人員應根據《采購合同技術協議》、《核電變壓器監造實施細則》等文件的要求[3]，按工序流程見證各主要工序的工藝情況，及時真實地填寫現場見證表；日常巡檢中，如發現違規作業或者不滿足工藝文件要求的情況，監造人員應及時向班組長或相關質保人員指出，視問題嚴重程度填寫監造工作聯系單或監理備忘錄。若出現生產過程不符合相關工藝文件或者技術協議要求情況，應根據情況開啟不符合項處理程序，要求廠家進行整改，跟蹤不符合項處理情況并最后驗證關閉。

3.注重出廠試驗，把好最后一道關

核電廠主變出廠試驗主要是驗證產品的性能是否符合相關標準、合同技術協議的要求，檢查變壓器在結構和制造上是否存在影響正常運行的缺陷。出廠試驗作為檢驗變壓器質量是否符合技術協議要求的一個重要考核環節，必須予以重視[4]。

出廠試驗一般包括例行試驗、型式試驗和特殊試驗。例行試驗包括：繞組直流電阻測量、電壓比和聯結組別標號檢定、短路阻抗和負載損耗測量、空載電流和空載損耗測量、絕緣電阻和介質損耗因素的測量、絕緣例行試驗、分接開關試驗、絕緣油試驗。型式試驗包括：溫升試驗、絕緣型式試驗。特殊試驗包括：絕緣特殊試驗、繞組對地和繞組間電容測定、零序阻抗測量、噪聲試驗、繞組變形試驗、空載電流諧波測量、風扇和油泵電機吸收功率測量等。

在進行出廠試驗的時候，監造見證主要關注點為是否編制了試驗大綱和各類試驗裝置的檢定、試驗程序符合性、試驗結果的符合性等。

首先，合同一般要求制造廠在試驗前一周或者半月提交試驗大綱，監造人員要審定變壓器出廠試驗大綱，然后見證廠家按照大綱及相關標準要求進行試驗。

出廠試驗監造典型案例：筆者負責的某核電項目一期主變在某廠試驗大廳做預先局部放電試驗的時候，發現高壓放電量超標，在1.1倍Um下為130 pC，超過技術協議規定要求。經試驗方初步研究認為是套管內氣體沒有排放干凈所致，經過2次排氣操作并經過一夜的靜放后，第二天繼續做預局放試驗，發現高壓端局放數值依然超標：1.1Um下為110-120pC，1.5Um為360pC，1.7Um下為550pC，均超過合同技術協議的要求。經過監造人員提示，試驗人員互換信號采集線和阻抗模塊、進行方波校準等進一步測試，情況依舊如此，排除了因為試驗設備的原因而導致局放量的超標。在此期間，試驗人員采集了變壓器油樣進行化驗，結果顯示油樣里并無乙炔等可疑氣體，初步說明變壓器主體內并無放電現象，或者說放電量很小不足以產生可檢測到的乙炔等氣體，廠家試驗人員繼續查找局放量超標的原因。第三天經過監造人員與試驗站人員討論，懷疑可能是此主變所用的德國產某品牌高壓套管存在問題而導致局放超標，下一步采取的措施是更換上同型號的備用套管后重新進行全部試驗，如果局放合格，說明現在這支套管存在問題。更換套管后經過2天的靜放從新進行試驗：此時高壓端放電量在1.1Um下為15pC，1.5Um為20pC，1.7Um下為30pC，符合協議要求。至此更換套管后的局放試驗達到標準要求。并且主變后續出廠試驗皆符合技術協議規定的要求，可以判定試驗合格。

出廠試驗對監造人員的專業水平和工作態度也是一種考核。就此案例來說，監造人員高度重視，全程參加了試驗見證過程，并結合自身的經驗與廠家試驗人員進行了多次討論。可以說對監造而言，不應僅僅會看懂試驗結果，更應了解設備的結構、原理，才能對設備有正確的認知，甚至督導。

三、結語

監造作為核電站主變制造質量控制的關鍵環節，主要目標是預防和減少主變制造過程中的質量問題，使設備制造質量處于可控狀態，確保產品質量滿足技術協議書和相關標準的要求。對監理單位來說，現階段應進一步加強設備監造工程師的業務素質和知識水平，進一步提高監造的技術能力和效率，為核電站的設備制造質量構筑堅實的基礎。

[1]GB/T 26429-2010，設備工程監理規范[S].

[2]鄔偉民，陳國元.大型電力變壓器駐廠監造工作體會[J].電力設備，2006(3)：75-77.

[3]武愛平.淺談核電站高壓廠用變壓器的監造[J].科技創新與應用，2014(16)：152.

[4]孔靜，趙大為，趙穎兵等.核電廠主變壓器制造過程中的監管要點[J].核安全，2015(3)：12-18.

吳松(1982-)，男，中國電能成套設備有限公司監理部，工程師，長期負責核電站、發電廠、電網公司委托的大型電氣設備的監造工作。

TM623；TU712.3

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1006-0049-(2016)17-0076-02