配電用変圧器の誕生

配電用変圧器を購入する際、目に見えるのは鋼製のタンク、いくつかのブッシング、そして銘板です。しかし、目に見えないのは、原材料から数十年にわたり信頼性高く稼働する機器へと変えるために、厳密に管理された精密かつ反復的な工程が長く連なっているという事実です。

同じ定格値を持つ2台の変圧器でも、損失、温度上昇、騒音、寿命といった点で大きく異なることがあります。その差は、ほぼ常に一点に集約されます——生産工程の管理水準です。

江蘇中盟電気（ジャンスー・ジョンメン・デンキ）では、35kV以下の配電用機器、特に配電用変圧器およびコンパクトサブステーションに特化しています。本稿では、当社の工場の扉を開き、変圧器製造における主要な各工程を順にご案内します。お客様が実際に購入される機器に、どのような工程と工夫が込められているのかを、具体的にお伝えします。

変圧器は、単に数個の部品を組み合わせて完成するものではありません。互いに依存し合う一連の工程を経て、丁寧に構築されていきます。各工程は、次の工程に直接影響を与えます：

珪素鋼板の切断精度が低いと、無負荷損失が増加します。

巻線の締め付けが不十分だと、負荷損失と温度上昇が増加します。

乾燥が不完全な場合、絶縁材に水分が残り、部分放電を引き起こす可能性があります。

絶縁油の処理が不適切だと、絶縁強度および冷却性能が低下します。

つまり、変圧器の品質は検査によって「後付け」されるものではなく、工程ごとに「組み込まれていく」ものです。

2.1　入荷材料の検査および準備

すべては、使用する材料から始まります。

当社では、以下の項目を検査・準備しています：

シリコン鋼板 ・鉄心積層用材料

銅またはアルミニウム製導体 ― 絡み線用

断熱材 ― 紙、プレスボード、絶縁筒

トランスフォーマオイル ― 絶縁および冷却用

鋼板 ― タンク用

各ロットは厚さ、導電率、絶縁強度などの主要なパラメーターについて検査されます。変圧器の品質は、使用される材料の品質に等しいのです。

2.2 鉄心の製造

鉄心は変圧器の磁気回路です。

主な工程には以下が含まれます：

カット シリコン鋼板を所定の形状および寸法に加工する

ラミネート加工 正確な順序で重ねられたシート

クランプ 巻き芯を緊密かつ安定に保つためのコア

絶縁 積層板間の短絡を防ぐためのコア

コアの品質は、無負荷損失および騒音レベルに直接影響します。高品質なコアは、より低温・低騒音で動作します。

2.3 絶縁巻線の製造

巻線は変圧器の電気的な心臓部です。

当社が製造するもの：

高電圧巻線

低電圧巻線

設計によって、巻線は円筒形、ディスク形、または箔形になります。巻線工程では、以下の項目を厳密に管理しています：

巻取り張力

ターン配置

巻線間および巻線層間の絶縁層

寸法精度

巻線の品質は、負荷損失、温度上昇、短絡耐量に影響します。

2.4 鉄心および巻線の組立

鉄心および巻線の準備が整ったら、それらを変圧器本体に組み立てます。

この工程には以下の作業が含まれます：

巻線を鉄心脚に装着すること

絶縁バリアおよびスペーサーの取り付け

リード線およびタップの接続

次の工程へ進むための組立品の位置決め

すべてのクリアランスおよび絶縁距離が重要です。わずかなずれでも、部分放電や運転中の故障を引き起こす可能性があります。

2.5 乾燥および真空処理

湿気は変圧器の絶縁にとって最大の敵の一つです。

湿気を除去するために、以下の方法を用います。

ヒーティング

真空乾燥

変圧器本体を真空チャンバー内に設置し、所定の温度および真空条件下で乾燥させます。この工程は以下の点において極めて重要です。

絶縁抵抗

介電力強度

部分放電性能

長期 的 に 信頼 できる

2.6 絶縁油の処理および真空注油

変圧器用絶縁油は、絶縁と冷却の両方の機能を果たします。

注油前に、絶縁油は次の処理を施されます。

ろ過され

脱ガス処理

脱水することができる

その後、絶縁油を真空状態でタンク内に注入します。これにより、絶縁系内部に空気泡や湿気が閉じ込められるのを防ぎます。清浄で乾燥した絶縁油は、安全な運転に不可欠です。

2.7 最終組立および密閉

油の充填後、変圧器は外部部品を組み付けて完成します。

タンクおよびカバー

ブッシュ

タップチェンジャー

圧力開放弁

温度インジケーター

名札

すべてのシール面を慎重に点検し、通常時および異常時のいずれにおいても油漏れが発生しないことを確認するため、漏れ試験を実施します。

2.8 工場出荷試験

当社工場から出荷される変圧器は、厳格な試験をすべて合格したもののみです。

日常的に行う試験には以下が含まれます。

変圧比試験

直流抵抗測定

断熱抵抗試験

耐圧試験

無負荷損失および負荷損失の測定

インピーダンス電圧試験

お客様の要望に応じて、以下の試験も実施いたします。

温度上昇試験

局所放電試験

インパルス電圧試験

すべての試験を合格し、データのレビューが完了した後にのみ、変圧器には工場出荷試験報告書が発行され、納品が許可されます。

全工程の中でも、特に重要な工程がいくつかあります：

これらは単なる技術的な手順ではありません。経験、規律、基準が真に差を生むポイントなのです。

かつて、ある顧客向けにS14 600 kVA 10／0.4 kV油入変圧器のロットを製造した際、工場出荷時の変圧比試験で、1台の変圧器において標準値を超える変圧比誤差と、無負荷電流の過大が確認されました。

問題を確認したところ、原因は巻線の巻数が誤っていたことでした。この問題により、コストが増加しただけでなく、納期も遅れました。

その後、巻線工程における監視体制を強化しました。これにより、同様の問題が再発するのを防ぐことができました。

つまり、変圧器のすべての製造工程は極めて重要です。各工程の品質を確実に管理しなければなりません。

配電用変圧器は単なる製品ではありません。それは数十の工程、数百回に及ぶ検査、そして長年にわたる製造経験が結集した成果です。

江蘇ユニタ電気では、透明性のある製造工程こそが顧客の信頼の基盤であると考えています。そのため、当社工場へのご見学や生産ラインの視察、試験報告書の直接確認を、お客様に積極的にご案内しています。

変圧器を選択する際、単に仕様を選ぶだけではありません。その背後にある製造工程を選んでいるのです。