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電力變壓器是電力系統(tǒng)的主體設(shè)備,，在長期運(yùn)行中容易發(fā)生短路故障,。出口短路會(huì)造成絕緣過熱故障和繞組變形故障，其中變壓器繞組的變形已經(jīng)成為引發(fā)其他故障和事故的直接原因,。
電力變壓器的短路故障主要是指變壓器的出口短路,、變壓器內(nèi)部引線或繞組間對(duì)地短路，以及變壓器相與相之間發(fā)生的短路而導(dǎo)致的故障,。根據(jù)統(tǒng)計(jì),，出口短路故障對(duì)電力變壓器正常運(yùn)行產(chǎn)生的影響頻繁，也為嚴(yán)重,，甚至有的地區(qū)有一半以上的變壓器事故是由短路故障電流沖擊直接引起的,，并且這種情況在多地區(qū)有增長的趨勢,。變壓器出口短路故障將會(huì)給人們帶來十分嚴(yán)重的損失，尤其是變壓器低壓出口短路所引起的故障或者事故,，通常需要對(duì)繞組進(jìn)行部分或者全部更換,。
短路電流引起絕緣過熱故障，主要是因?yàn)殡娏ψ儔浩髟谕蝗话l(fā)生短路時(shí),，可能會(huì)導(dǎo)致額定值數(shù)十倍的短路電流同時(shí)集中通過高,、低壓繞組，使其瞬間產(chǎn)生大的熱量,，導(dǎo)致電力變壓器嚴(yán)重發(fā)熱,。一旦過載的短路電流超過電力變壓器的承受能力，使其熱穩(wěn)定性變差,，嚴(yán)重?fù)p傷變壓器的絕緣材料，從而引起次年工程變壓器擊穿或者損毀的事故,。電力變壓器的出口短路主要有三相短路,、兩相短路、兩相接地短路以及單相接地短路等幾種主要的形式,，其中,，單相接地短路的故障率，占全部短路故障的一半以上,，兩相短路故障次之,，另外兩種短路故障發(fā)生的幾率較小，但是三相短路所產(chǎn)生的瞬間短路電流值,，因此在進(jìn)行電力變壓器設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮三相短路電流這一因素,。
短路電動(dòng)力引起繞組變形故障，主要是由于電力變壓器在受到短路沖擊時(shí)產(chǎn)生了過大的短路電流,，這種情況甚至?xí)斐勺儔浩鞯睦^電保護(hù)延時(shí)動(dòng)作拒動(dòng),，使繞組產(chǎn)生較為嚴(yán)重的變形或者損壞。如果短路電流比較小,，那么繼電保護(hù)能夠正確進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作,，因此而產(chǎn)生的繞組變形也非常輕微，對(duì)這類輕微的變形要及時(shí)進(jìn)行檢修,。如果忽視輕微的繞組變形,，不及時(shí)對(duì)墊塊的位置進(jìn)行恢復(fù)，對(duì)繞組的壓釘及鐵軛拉板,、拉桿進(jìn)行緊固,，加強(qiáng)引線的夾緊力，則在經(jīng)受多次短路沖擊之后,，電力變壓器將會(huì)因繞組變形的積累而損壞,。繞組突然短路時(shí),，載流導(dǎo)線在漏磁作用下受到強(qiáng)烈的電動(dòng)力作用，我們將這種電動(dòng)力分解為縱軸和橫軸兩個(gè)分量進(jìn)行研究,。
縱軸磁場使繞組產(chǎn)生輻向力,，而橫軸磁場使繞組受到軸向力，因此電力變壓器的繞組發(fā)生出口短路時(shí),，需要承受很大的軸向和輻向電動(dòng)力,。軸向電動(dòng)力會(huì)向中間壓縮繞組，它是一種機(jī)械應(yīng)力,，大大影響繞組匝間的絕緣特性,，損傷繞組的匝間的絕緣性，并且軸向力使整個(gè)繞組受到張力,，在導(dǎo)線中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力,。繞組的軸向力主要有兩部分：一部分是由于繞組端部漏磁彎曲部分的輻向分量與載流導(dǎo)體相互作用而產(chǎn)生的，以壓力的形式作用于內(nèi),、外繞組,；另一部分則是由于繞組內(nèi)外安匝不平衡所產(chǎn)生的輻向漏磁與載流導(dǎo)體相互作用生成的，這種力主要使內(nèi)繞組受擠壓,，外繞組受到拉力,，并且安匝不平衡越大，所產(chǎn)生的軸向力也越大,。輻向電動(dòng)力則主要向外擴(kuò)張整個(gè)繞組,，使其失去穩(wěn)定性，造成相間絕緣損壞,。如果這種電動(dòng)力過大,，則將會(huì)導(dǎo)致繞組扭曲變形或者導(dǎo)線斷裂等更為嚴(yán)重的后果。
基于上述,，為防止短路故障造成的繞組變形的等問題,，降低變壓器短路事故率，學(xué)界對(duì)電力變壓器短路故障補(bǔ)救措施進(jìn)行了探討,，同時(shí)也提出了一定的技術(shù)改進(jìn)措施,。
要降低電力變壓器短路事故的發(fā)生，首先要做好變壓器的選型,，選用符合短路試驗(yàn)要求的變壓器,，合理確定變壓器的容量及短路阻抗；其次就是要優(yōu)化變壓器的運(yùn)行條件,，主要是提高電力線路的絕緣水平,，降低近區(qū)的故障影響和危害；第三就是要優(yōu)化變壓器的運(yùn)行方式,，要根據(jù)短路電流的核算來確定其運(yùn)行方式,，同時(shí)采取一定的保護(hù)措施來限制短路電流的危害,；第四要提高運(yùn)行管理水平，避免誤操作造成短路,，加強(qiáng)變壓器點(diǎn)檢和維修,。
