1 项目概述与技术规格
本方案为恒丰帅电气为哈萨克斯坦国家电网阿拉木图州巴尔喀什区数字化变电站项目交付2台40MVA-110kV三相油浸式电力变压器的解决方案。该变压器额定容量40MVA，电压等级110kV，是变电站的核心主设备。根据用户需求，变压器采用有载调压方式，连接组别为YNd11，满足工业园区或区域电网对电压稳定性的要求。从设计确认到交付现场的完整周期为55天。
表：变压器主要技术参数
参数名称
技术指标
备注
型号
SZ20-40000/110
三相、有载调压、油浸自冷
额定容量
40MVA
连续额定容量
电压组合
110±8×1.25%/10.5kV
高压侧有载调压
联结组别
YNd11
常见于降压变压器
短路阻抗
Uk=10.5%
标准阻抗值
冷却方式
ONAN/ONAF
油浸自冷/风冷
2 设计开发阶段
2.1 电磁方案设计
设计团队首先根据技术协议进行电磁计算，确定铁心直径、绕组匝数、导线规格等核心参数。采用专业仿真软件对短路阻抗、损耗、温升进行精确计算，确保性能指标满足GOST-R标准要求。针对40MVA容量，铁心通常采用高导磁取向硅钢片（27ZH100），以降低空载损耗和空载电流。
2.2 结构图纸设计
完成电磁方案后，开展全套施工图纸设计（3人技术团队大约耗时18天），包括：
• 铁心图纸：确定铁心级数、叠片方式（六级步进搭接）、夹件结构
• 绕组图纸：确定线圈绕制方式、匝绝缘厚度、油道分布
• 绝缘件图纸：设计角环、静电板、端圈等绝缘结构
• 油箱图纸：进行油箱强度有限元分析（ANSYS），避免应力集中导致渗漏
• 组件选型：分接开关选用上海华明CV III 350Y/110-10193W分接开关，套管（西高）、气体继电器等配套选型
2.3 设计评审
设计完成后组织内部评审，对电磁方案、结构强度、工艺可行性进行审查，确保设计方案满足技术协议且具备可制造性。
3 生产制造阶段
3.1 材料采购与检验
按照设计图纸采购原材料，关键材料包括：
• 硅钢片：高导磁取向硅钢，进行磁性能复测
• 铜导线：T1无氧铜杆拉制的扁铜线，检测电阻率和抗拉强度
• 绝缘材料：绝缘纸板、电缆纸、层压木等，进行含水量和电气强度测试
• 变压器油：符合GB 2536标准的环烷基油（昆仑40#，可耐零下40度低温）
所有材料入库前均需恒丰帅电气SQA检验，不合格品不得投入生产。
3.2 铁心制造
硅钢片经纵剪、横剪线加工成所需片形，去毛刺后涂绝缘层。铁心叠装采用六级步进搭接工艺，降低接缝处的磁阻和空载损耗。叠装完成后进行铁心试验，测量空载损耗和空载电流，与设计值比对。合格后安装上下夹件，夹紧力严格控制。
3.3 线圈制造
线圈是变压器的核心部件，制造过程要求环境洁净、温湿度受控。绕制过程严格控制匝数准确、换位正确、紧实均匀。对于40MVA/110kV变压器，高压线圈通常采用连续式结构，低压线圈采用螺旋式或箔绕结构。每绕制完成一个线圈，进行直流电阻测量和匝数检查，确保电气性能。
3.4 绝缘件加工
绝缘件采用数控加工中心切割成型，保证尺寸精度。角环、静电板等关键绝缘件手工包制，严格控制爬电路径。加工后的绝缘件进行干燥处理，去除水分，防止局部放电。
3.5 油箱制造
钢板经下料、焊接成型，进行煤油渗漏试验检查焊缝质量。油箱焊接后进行喷砂处理去除氧化皮和锈蚀，然后喷涂底漆、中间漆和面漆。喷涂后进行机械强度试验，施加正压和负压，检查油箱变形量和焊缝可靠性，外壳耐腐蚀客户要求C4等级。
3.6 器身装配
将绕制好的线圈套装在铁心柱上，安装绝缘件、连接引线、安装分接开关。装配过程严格控制清洁度，防止金属异物和粉尘残留。引线焊接采用银铜焊，确保机械强度和导电性能。
3.7 干燥处理
变压器器身需要进行三次干燥处理（烘干时间累计72小时）：
• 第一次干燥：线圈绕制完成后预干燥
• 第二次干燥：高低压线圈套装后干燥
• 第三次干燥：器身整体装配后入干燥罐进行真空干燥干燥采用煤油气相干燥或真空热风干燥，去除绝缘材料中的水分，确保绝缘性能。
3.8 总装配
干燥后的器身吊入油箱，安装油箱盖、套管、储油柜、散热器等附件。按照图纸连接引线，安装测温装置、气体继电器等监控元件。总装后进行抽真空处理，真空度≤133Pa并保持24小时以上，然后利用真空注油。
4 试验验证阶段-FAT
4.1 例行试验
恒丰帅电气每台变压器出厂前必须进行全套例行试验，包括：
• 绕组直流电阻测量：所有分接位置测量，三相不平衡率符合标准
• 电压比测量和联结组标号检定：所有分接位置验证变比和极性
• 绝缘电阻、吸收比或极化指数测量：评估绝缘受潮情况
• 介质损耗因数（tanδ）和电容量测量：检测绝缘整体状况
• 绕组连同套管的交流耐压试验：短时工频耐压检验主绝缘
• 绝缘油试验：击穿电压、微水、色谱分析
• 空载损耗和空载电流测量：在额定电压下测量
• 负载损耗和短路阻抗测量：在额定分接下测量
4.2 型式试验
对于首台产品，还需进行型式试验验证设计：
• 温升试验：模拟额定负载下运行，验证绕组和油顶层温升
• 雷电冲击试验：全波和截波冲击，检验绝缘耐受雷电过电压能力
• 局部放电测量：1.5Um/√3电压下，放电量≤100pC
• 声级测定：测量噪声水平，确保≤65dB(A)
4.3 特殊试验
根据用户要求进行特殊试验
• 绕组变形试验：频率响应法测量，留存原始波形作为投运后比对依据
• 短路承受能力试验：验证变压器耐受短路电流的能力
• 零序阻抗测量：用于系统保护整定
所有试验记录整理归档，形成出厂试验报告(FAT)，随产品交付用户。
5 包装运输阶段
5.1 拆卸与防护
试验合格后，为便于运输，需拆卸部分附件：
• 拆除套管、储油柜、散热器等附件，单独包装
• 所有法兰接口加装盖板密封，充干燥氮气保护（压力0.01-0.03MPa）
• 器身内残留变压器油保留，保持绝缘受浸渍
5.2 包装
油箱本体采用木托架+防水布包装，附件装木箱运输。包装箱外标注重心位置、起吊点、禁止倒置等标识。随箱文件包括：出厂合格证、试验报告、安装使用说明书、装箱单。
5.3 运输
40MVA/110kV变压器本体重量约38.7吨（不含油），采用多轴线式半挂车公路运输。运输前办理大件运输许可，规划运输路线，排除桥梁、涵洞限高限重障碍。运输过程安装4台三维冲击记录仪，监控运输过程中的振动和冲击情况。
6 现场交付与安装
6.1 现场交接
货到现场后，用户与供应商共同开箱验收：
• 检查外观有无损伤、锈蚀、漏油
• 核对附件数量与装箱单是否一致
• 检查氮气压力是否正常，判断运输期间是否泄漏
• 读取冲击记录仪数据，确认运输过程冲击未超标
6.2 现场安装
变压器现场安装关键工序：
• 就位：采用吊车或液压顶杆将变压器本体卸车就位
• 附件安装：安装散热器、套管、储油柜、油管等附件
• 真空注油：抽真空至规定值后注入合格变压器油
• 静置排气：注油后静置48小时，多次排放气体继电器内气体
6.3 现场交接试验
安装完成后，按照国标DL/T 5161.3-2018进行交接试验：
• 绝缘油试验（简化分析和色谱分析）
• 绕组连同套管的直流电阻测量
• 电压比和联结组标号复核
• 绝缘电阻、吸收比、极化指数测量
• 介质损耗因数测量
• 绕组变形试验：与出厂波形比对，判断运输安装有无损伤
• 交流耐压试验或感应耐压试验带局部放电测量
• 有载分接开关动作试验
• 冷却系统检查和切换试验
• 瓦斯保护校验
6.4 通电投运
试验合格后，清理现场，恢复所有保护连接。进行五次空载冲击合闸试验，检查励磁涌流对保护的影响及有无异常声响。空载运行24小时无异常后，正式带负荷运行。
7 全过程质量管控
7.1 关键控制点
• 设计评审：方案通过后方可投入生产
• 材料检验：主要材料100%复验
• 过程检验：铁心试验、半成品、器身清洁度检查
• 出厂试验：全项目工厂验收测试合格方准出厂
• 运输监控：4台冲击记录仪全程监控
• 现场交接：安装后试验数据与出厂数据比对分析
7.2 资料交付
最终向用户交付完整技术资料：
• 变压器出厂合格证
• FAT出厂试验报告
• 安装使用维护说明书
• 配件说明书（分接开关、套管、气体继电器等）
• 装配图纸（电子版）
• SAT现场交接试验报告
8、总结
恒丰帅电气为哈萨克斯坦国家电网阿拉木图州巴尔喀什区数字化变电站项目解决方案，不仅仅是设备的简单交付，更是对“中国制造”在全球输配电市场适应能力的深度优化。立即联系恒丰帅电气（hfs@hengfengshuai.com），为您的变电站项目获取符合国际标准的本地化定制化电力解决方案
