高効率特殊変圧器生産プロセス：プロセスフロー、品質管理、およびパフォーマンスベンチマーキング

ある特殊変圧器製造企業は、分相シフト整流変圧器、電解用整流変圧器、沈め弧炉用変圧器などの特殊変圧器を20年以上製造しています。現在、同社の改革後における特殊変圧器の生産プロセスフローとその特性について評価が行われています。

1. 特殊変圧器の生産プロセスフローチャート

特殊変圧器の生産には主に、コアの製造、絶縁部品の製造、巻線、クランプと固定具の製造、油タンクと油枕の製造、組立、変圧器の検査と試験などが含まれます。金属板や型材はブランキング前に吹き付けとショットブラストによる錆取り処理を行います。クランプはスラグを取り除いた後、酸洗浄とリン酸化表面処理を行います。油タンク、油枕、クランプなどは、工程要件に従って防錆塗料と仕上げ塗料を吹き付ける必要があります。

1.1 コア部品の製造
まず、入荷したシリコン鋼板を再検査し、B-H特性、P₁₅/₅₀、表面抵抗、機械的特性などをチェックします。その後、ネスト計画に基づいて縦横の切断を行い、切断された鋼板を積み重ねてコアを作ります。検査に合格したら、試験ステーションに吊り上げ、試験者が規定の試験を行います。試験に合格したらバンドルし、成形し、固定具を取り外して組立へと移します。

1.2 絶縁部品の製造

まず、絶縁材料を再検査します。次に、ネスト計画に基づいてブランキングを行い、段ボールに接着剤を塗布し、積層し、蒸気で熱圧着し、最後に切断または加工して形状を作ります。
絶縁工場では主に絶縁部品、固定具、クランプを製造します。軸部品は旋盤やミリングマシンを使用し、箱型や特殊形状の絶縁部品はマシニングセンターを使用し、プレス機は板やブロックを扱います。また、静電板巻き機で静電板を製造し、一部の部品は熱圧着を使用します。

1.3 巻線の巻きつけ

原材料（エナメル線、電磁線、絶縁部品）を準備します。線径、巻線ダイ寸法を検査します。巻線構造に基づいて巻線機を選択し、コイルを巻きます。検査に合格したら乾燥し、予熱し、真空浸透装置に送ります。浸透後、真空槽で乾燥し、合格したら組立に移します。

1.4 接合部品の製造

まず、ショットブラスト室で板や型材を脱脂・錆取りします。合格したらブランキングと溶接を行います。小型の油タンクやフィンラジエータはフルラインで溶接します。すべての溶接部品（ボックス、カバー、波形タンクなど）に対して、溶接後に防錆・絶縁塗料を必要に応じて塗装します。

1.5 組立プロセス

まず、合格したコアを準備し、上部ヨークの分解・組立を行います。絶縁部品や巻線を取り、指定されたエリアにプレートを挿入します。その後、作業者が自検し、品質検査員に引き渡し、試験ステーションで変圧器本体を試験します。合格したら次の工程（配線の溶接、カバーやスイッチ、ブッシングの設置）に進みます。作業後、専門の品質検査員が検査し、合格したら真空槽で乾燥します。乾燥後、本体を固定し、半成品の試験を行うため吊り上げます。合格したら最終組立：最終組立エリアに吊り上げ、ボルトを締め、油枕などを設置します。その後、圧力・漏れ試験を行い、試験ステーションで立ち会います。必要に応じて最終試験を行い、合格したら補修塗装し、保管します。

2 プロセス特性の分析

アップグレードされた特殊変圧器の生産プロセスは簡潔な流れを持ち、物流が円滑で、生産ラインの安定稼働を確保します。組織化が容易で、大量生産に適しており、効率的で品質も信頼性が高いです。環境保護、職場安全、エネルギー節約を十分に考慮し、国際的な先進技術に準拠しています。柔軟な生産ラインは多様な市場需要に対応できます。

3 生産プロセスによる品質と設備のマッチングの保証

このプロセスで製造された特殊変圧器はGB1094.1-1996、GB8286-1996などの基準を満たしています。主要指標（負荷損失、空載損失、空載電流）は標準を上回っています。
同社は先進的な設備（ドイツ製Georg切断ライン、国内製巻線機）を使用しています。長年の運用により、良好なプロセスと設備のマッチングが確認されています。

4 国内外の類似製品との比較

マグネシア精錬用沈め弧炉変圧器を例に取ると、指定された精錬時間内での電圧と電流の自動調整可能な変更が可能です。この製品の空載損失は国内の類似製品よりも21%低く、空載電流は30%減少し、負荷損失は22.3%減少しています。海外の類似製品と比較すると、空載損失は15%低く、負荷損失は13%低くなっています。

一般的な変圧器の場合、電気融解マグネシアのエネルギー消費量は3200kW·h/t - 3500kW·h/tですが、この会社が製造する変圧器のエネルギー消費量は2300kW·h/t - 2600kW·h/tであり、トンあたり約1000kW·hの電力を節約することができます。外国の類似製品との性能パラメータ比較は表1に示されています。