摘要：在整个的核电厂核电系统中，主变压器发挥着关键功能和作用，然而，近年来由于主变故障引发的核电厂爆炸事故较多，带来了严重的经济损失与人身安全事故问题，对核电厂自身的安全运转带来威胁。因此，必须加强核电厂主变压器制造过程的监管，提高主变压器生产制造质量，注重对每一个环节的标准化监督，从整体上确保主变质量，从而维护核电厂的安全。文章分析了核电厂主变压器制造过程监管的要点。
关键词：核电厂；主变压器；制造过成；监管要点
引言
发电机升压变压器，即主变压器，在核电厂运行中不执行安全功能，为核电厂非安全级设备，但它是保障核电厂电力输出和安全运行的重要设备。反应堆正常运行时，发出的电力由主变压器经主开关站送至电网，如果主变压器发生故障，则导致反应堆降功率进入带厂用负荷运行乃至停堆；反应堆启动或停堆时，发电机停机，由电网经主开关站及主变压器向厂内系统倒送电，如果主变压器发生故障，将需要切换到由辅助电源乃至厂内应急柴油发电机组供电。
近年来，我国在役核电站先后发生过多次主变压器的故障，其中包括主变压器爆炸的严重事故。主变压器故障的部位通常有绕组、铁心及引线等故障，这些都与变压器设计、制造和材料密切相关，加强对生产厂家的监督能有效提高主变压器的质量，保障核电厂安全运行。因此，将核电厂主变压器纳入民用核安全设备的监管具有迫切的现实需要。
1监督检查流程
核安全设备监督检查分为例行检查和非例行检查，监督检查方式为综合性检查、专项检查和检查点检查。核电厂主变压器制造过程的监督检查一般采用检查点检查方式进行，根据持证活动单位承接的核电厂主变压器的具体情况选取监督检查点，通过现场检查、文件检查、记录确认和对话等形式进行监督。核电厂主变压器制造监督检查活动主要包括监督检查前的准备、检查前会议、监督检查实施、记录和编制监督检查报告等。
1.1监督检查前的准备
持证活动单位按照《民用核安全设备监督管理条例》及其部门规章HAF601的要求在制造活动开始30日前提交制造活动的备案文件，监督人员根据核电厂主变压器制造活动中的关键控制点选取监督检查点并确定监督检查计划，检查点分为记录确认点（R点）、现场见证点（W点）和停工待检点（H点）。持证活动单位在监督计划确定的活动实施10个工作日前，书面通知监管单位，监管单位现场见证点活动前3个工作日书面通知回复，确认监督检查人员及检查内容。监督检查前，监督人员按照监督计划中规定的检查内容查阅持证单位提交的质量保证分大纲、制造技术文件、质量计划以及相应法规标准的要求和规定，编制监督检查问题单、记录单。
1.2 监督检查的执行
在监督检查活动前召开检查前会议，监督人员介绍监督检查的目的和内容，确定现场见证的活动项目，实施监督检查活动，现场见证相关制造活动，检查相关制造过程产生的质量记录、工艺指导文件、检验试验规范、质量计划和完工报告等文件。在制造活动监督后，形成双方确认的监督检查记录。在检查结束后监督人员根据检查记录编制监督检查报告，其中包括检查中发现的问题和相应的整改要求。被检查单位应根据检查报告中的整改要求尽快实施整改，并将整改报告提交监管单位。监督员审查整改报告，必要时可现场核查，审查合格后方可关闭问题，并在后续监督检查活动中跟踪核实。
2监管监察的主要内容与程序
现阶段，核电厂主变未达到一定的安全等级，主要安装在发电机出口一侧，主要负责交换或隔离电流与电压，通常其电压达到220-500kV，主变容量则参照核电厂的堆型、网络条件等来针对性设计，通常运行周期达到40年。现阶段，主变压器设备有着一定的级别划分，具体包括：核安全级别、抗震等级、质保等级等。对于核电厂来说，变压器制造过程的监管则应该重点参照HAF003内的相关质量等级标准展开，这其中主要包括：设计水平、采购水平、工艺过程等。实际的监管工作重点围绕以下几方面展开：主变制造前条件检查、原料与构件检查、主要工艺检查、成品检查等。每一项检查与监管都要遵照一定的行业标准与国家法规规定，而且要遵循一定原则和方法。
核电厂主变制造过程的监管需各方力量的沟通与配合，具体包括：监管单位、持证制造单位、设备使用单位等。这些单位间应该形成一个有机的质检沟通与反馈机制，通过各个单位间信息的高效交流、互动，最终确保产品质量。实际的监管工作开始前需要例行工会，由专门的监管负责人公布实际监管的项目、内容等，并负责在监管现场执行相关监管制度，开展各项检查试验。制造活动监管结束，要打造出一个监督检查记录，并需要监管方与被监管方共同签字。各项监管、检查工作接近尾声，监管者则要参照检查记录来对应编出质检报告，内部要涵盖检查中的问题，并对应提出应对措施。同时，把整改报告上交给监管单位，由监督人员负责统一对其进行审核，审核通过后也要做好后续跟踪、调查。
3主变压器制造问题经验反馈
监管单位在对核电厂主变压器制造监管过程中同监造单位、持证制造单位、设备使用单位建立定期经验反馈机制，加强单位间质量管理信息的交流，监造单位也将设备领域中的经验反馈及时准确地在设备供应链中传递和跟踪落实，预防问题重复发生，提升产品质量，单位间质量管理信息反馈。
3.1原材料验收典型质量问题
（1）硅钢片
核电变压器使用的基本为日本进口硅钢片，进厂检查发现其大面积的存在严重的漆膜色差不均匀，存在黑色、褐色带状、片状条文，细密的白色点状斑点等缺陷。为此，制造单位和监造单位都加强原材料进厂检验，加大抽检比例。
（2）电磁线
电磁线主要有换位导线换位错误、绝缘破损等问题。为此，监造单位将主变压器质量计划电磁线生产设置为现场见证点，介入生产过程控制。
3.2制造过程质量问题
（1）线圈匝绝缘破损
线圈绕制过程中存在线圈匝绝缘破损，清洁度差等问题。为此，监造单位在主变质量计划中设置了线圈绕制、线圈压装、线圈整套3个现场见证点，根据线圈绕制手工为主的工艺特点，制造单位针对核电主变压器产品的线圈绕制选用经验丰富的领班和专检人员。
（2）线圈轴高超差
目前大电流低压线圈一般使用双层六螺旋结构，线圈轴高由于受各种因素的影响经压装后易出现负偏差且由于结构原因无法调整。为此，监造单位联合制造单位对油隙垫块压缩率、电磁线线规偏差等主要影响因素进行了试验分析，确定主要原因为电磁线线规负偏差，制定工艺改进方案，线圈轴高超差的问题得到基本控制。
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（3）油箱及零部件渗漏
油箱及零部件渗漏出现了较多的质量问题，目前各变压器制造单位的油箱及零部件焊线基本上采用人工手把焊接操作，生产效率低、劳动强度大、对操作者的技术水平要求高，存在焊线外观成型质量差、焊线的内在质量不稳定、焊缝存在气孔、夹渣缺陷等问题。针对此问题，制造单位通过工艺优化、技术革新、使用自动化焊接专机实施自动化焊接，提高了油箱及零部件的焊接质量，渗漏油问题明显减少。
3.3出厂试验典型质量问题
变压器局放指标是变压器出厂验收的重要指标，主要考核变压器纵绝缘强度和主绝缘强度。现在大部分核电厂主变压器的高压局放要求一般不大于100pC。出厂局放试验时经常出现局放值偏高的情况，原因比较复杂多样，主要是由于内部线圈绝缘问题（线圈内部绝缘放电痕迹）、外购组件绝缘或引线绝缘发生问题，根据生产制造及现场运行发生的质量问题，制造单位在主变压器的试验程序中已要求做出改进预防措施。
4核电厂主变压器制造过程中的监管要点
4.1制造前条件检查
主变压器正式加工前，监管人员应该事先做好各项条件检查，具体的检查项目为：
（1）人员资质检查。具体包括：技术操作员、计量员、质保员等资质、能力等的检查。同时，正式工作前要加强对这些岗位人员的专业教育与技术指导，提高他们的技术专业水平。
（2）主变制造的相关设备、机器等的运行状态、标识清楚与否。主体原料复检能否达到规定标准等。
（3）生产制造可否参照相关的技术指导、标准规定等展开，其中重点检查设计输出文件，其能否通过审批。
（4）主变制造的环境条件检查，可否干净、清洁，是否形成了科学的区划，不同区域内是否设置了核电标志，以及各个仓库质量管理达标与否。
4.2原料与构件检查
主变的构成原料为：电磁线、绝缘油、硅钢片等，构件则具体包括：套管、冷却器、测温设备、气体继电器等。实际的采购需要参照相关技术规程中的具体规定，来深入、细致地检查：
第一，是否严格依照技术规程的标准、规定等来编制采购技术项目。
第二，原料供应商的资格审核情况，是否对其进行了评价与复评，检查评价项目和评审员能否达到大纲规定标准。
第三，检查供货商的货物质量评审情况，其中包括：是否对货物质量实施了全过程检查、监管。各类原料、构件等的检查能否达到行业规定标准。
第四，检查各类原料、构件的出入厂质量检验合格证，要深入细致地查看检验记录彻底、到位与否。
4.3重要工艺的检查
实际的核电厂主变制造涉及到多门工艺、多项技术，主体工艺包括：绝缘件制造、铁芯制造、油箱制造等。主变质量可能受到各种因素影响：技术人员水平、设备技术参数、加工环境等。各项工艺的检查、质量控制等应参照HAF003中控制规定以及《核电厂物项制造中的质量保证》等的各项规定展开，实际检查中重点从以下方面做起：
（1）有无质保书面计划书，这一证明是否已被买方接受，各项质保计划可否被充分执行。
（2）各项设备的操作有无纸质的工艺说明，例如：操作说明书、工艺文件等，是否形成了操作过程记录文件，对于一些相对复杂、特殊的工艺，是否已经进行了实验，是否按照法规标准对工艺做出了评价。
（3）一些关键工序（对质量至关重要）可否实施了过程监管，是否进行了结果校验，检查的记录精准科学与否，能够达到工艺文件的规定。
（4）对于特殊的生产设备，有无管理台账，是否制定了设备养护计划，是否按照规定执行计划。各项设备的标志、检验标志等能否清楚、细致。
（5）主变生产加工环境能否达到规定的标准，具体从整洁度、温度、湿度等方面入手进行检查。
4.4成品的检查与监管
成品质检具体指的是变压器性能、规格、运转等能否达到规定标准、技术指标等。重点从其构造、制造、部件设计等方面入手分析有无干扰变压器安全运转的问题，额定状体下，检查主变能否正常工作、运转，当遇到无法预测的过电压、过电流时能否依旧安全运转。成品试验包括：例行试验、型号试验等。主要的试验检查针对于：雷电冲击检查、短时感应电压试验、空载试验等。实际的试验过程检验需要达到质检规定，具体的监管项目为：
（1）试验大纲、过程操作规范、操作标准等是否已经形成了标准的文件，作为试验指导。所形成的文件内部规定、条款等能否达到国家、行业、企业等的相关规定。
（2）主变压器的试验项目、条件、过程与结果等可否达到技术规程、行业标准等。
（3）试验工作者自身是否达标，例如：是否达到核电行业规定标准，有无主变试验资格，试验是否已经形成了规定、标准、统一的记录。
结语
目前，核电厂主变制造已经被列进核电监管系统，制造企业主动支持并配合主变监管，由此达到对主变生产的质量管理，提高生产质量，采用规范、科学的操作程序，注重不同环节间的质量管理，从而保证主变压器的质量。确保产品质量满足技术规格书和相关标准的要求。监管单位应该针对核电厂主变压器持证制造单位当前质量管理水平，加大核安全文化宣贯力度，增加关键工序监督检查选点频次，加强对制造活动单位的质保监督监查。以此来确保核电厂主变质量。同时，同监造单位开展质量协同、经验反馈机制的建设工作，推动和提升了变压器制造活动单位的质量管理水平。
参考文献：
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[6]国家核安全局.HAD003/08核电厂物项制造中的质量保证［S］.北京：国家核安全局，1998.
论文作者:周永华
论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/18
标签：变压器论文; 核电论文; 单位论文; 厂主论文; 核电厂论文; 监督检查论文; 质量论文; 《电力设备》2019年第11期论文;