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關(guān)于電力變壓器繞組變形的問題和解析
什么是變壓器繞組變形?
變壓器繞組變形是指繞組受機(jī)械力和電動(dòng)力的作用,，繞組的尺寸和形狀發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的變化,。通常表現(xiàn)為軸向和徑向尺寸的變化,、器身位移,、繞組扭曲,、鼓包和匝間短路等,。
變壓器發(fā)生繞組變形的原因?
1,、短路故障電流沖擊,。
2、在運(yùn)輸,、安裝或者吊罩大修過程中受到意外沖撞,。
3、多次過流動(dòng)作,。
4,、繞組承受短路能力不夠。
電力變壓器在運(yùn)行過程中,，不可避免地要遭受各種短路故障電流的沖擊,，特別是變壓器出口或近區(qū)短路故障，巨大的短路沖擊電流將使變壓器繞組受到很大的電動(dòng)力(是正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)十倍至數(shù)百倍)并使繞組急劇發(fā)熱,。在較高的溫度下，導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度變小,，電動(dòng)力更容易使繞組破壞或變形,。短路故障電流沖擊是變壓器繞組變形的最主要外因。
外部原因：
1,、變壓器在運(yùn)行中難以避免的要承受各種短路沖擊,，其中出口短路對(duì)變壓器的危害尤其嚴(yán)重。盡管斷路器能夠快速地將短路故障從電路切除,，但往往因某種原因自動(dòng)裝置不動(dòng)作,，使得變壓器線圈在短路電流熱和電動(dòng)力的作用下，在很短時(shí)間內(nèi)造成線圈變形,，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致相間短路,，繞組燒毀。
2,、變壓器在運(yùn)輸安裝過程中也可能受到碰撞沖擊而產(chǎn)生扭曲,、斷股、移位、松脫等現(xiàn)象,。
自身原因：
1,、制造廠在設(shè)計(jì)時(shí)沒有充分考慮適當(dāng)?shù)陌踩６龋箤?shí)際繞組承受的輻向穩(wěn)定力不能滿足現(xiàn)場(chǎng)短路電流的沖擊,。
2,、由于生產(chǎn)工藝差造成繞組裝配間隙過大，大短路電流造成繞組內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)失效,。
3,、繞組外圍的邊界不一致造成的繞組漏磁場(chǎng)不是軸對(duì)稱磁場(chǎng)，從而導(dǎo)致繞組所受的輻向壓縮力沿圓周方向不均勻分布,。短路時(shí)結(jié)構(gòu)上薄弱的撐條間隔處最先失穩(wěn),。
4、多次短路事故可能在繞組上形成變形積累,，在以后某次短路力作用時(shí)可能超過其支撐結(jié)構(gòu)實(shí)際承受能力,，而造成失穩(wěn)變形。
繞組變形的危害?
1,、導(dǎo)致絕緣距離發(fā)生改變,，固體絕緣受到損傷,導(dǎo)致局部放電發(fā)生，當(dāng)遇到雷電過電壓作用時(shí)有可能發(fā)生匝間,、餅間擊穿,，導(dǎo)致突發(fā)性絕緣事故，甚至在正常運(yùn)行電壓下,，因局部放電的長期作用而發(fā)生絕緣擊穿事故,。
2、繞組機(jī)械性能下降,，當(dāng)再次遭受短路事故時(shí),將承受不住巨大的電動(dòng)力作用而發(fā)生損壞。
減少電力變壓器發(fā)生繞組變形的措施,？
1,、加強(qiáng)對(duì)變壓器短路能力的試驗(yàn)研究,。短路故障電流產(chǎn)生的電動(dòng)力是引起變形的重要原因所以防止繞組變形,，提高變壓器運(yùn)行的可靠性,，首先要從解決變壓器能耐受短路的能力入手,。對(duì)生路機(jī)械強(qiáng)度的研究不能只依賴于理論計(jì)算和小模型的推算，要重視短路試驗(yàn),。
2,、正確選擇繞組的壓緊力,。變壓器能不能經(jīng)受住短路電動(dòng)力的沖擊，除壓緊結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度,、絕緣加工質(zhì)量、繞組繞制質(zhì)量等因素有關(guān)外，繞組的壓緊力起著重要作用,，因此繞組的壓緊力不能過小。繞組的壓緊力也不能過大,，當(dāng)壓緊力超過一定的允許范圍后,，壓緊結(jié)構(gòu)就要發(fā)生變形，強(qiáng)度儲(chǔ)備減小,，降低了抵抗短路電動(dòng)力的沖擊能力,。
3,、器身可靠定位。器身可靠定位是防止運(yùn)輸中發(fā)生位移的關(guān)鍵,。以致不能承受為防止變壓器繞組的機(jī)械強(qiáng)度太差,，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)輸過程中的顛簸而發(fā)生局部損壞,，宜使用可靠的器身定位裝置。
4,、改善短路保護(hù)系統(tǒng),、并注意重合閘問題保護(hù)拒動(dòng)是造成變壓器繞組變形的重要原因之一限制短路電流,，消除保護(hù)“死區(qū)"，快速切流過變壓器的故障電流,，是減小對(duì)變壓器沖擊,，保護(hù)變壓器不損壞的有效方法。對(duì)于變壓器的過流保護(hù)應(yīng)盡量縮短動(dòng)作時(shí)間,。
5,、加強(qiáng)繞組變形監(jiān)測(cè)并及時(shí)檢修。開展的繞組變形測(cè)試技術(shù),，對(duì)變壓器受到短路沖擊后能否繼續(xù)運(yùn)行提供了重要的判斷手段,。大型變壓器出口短路后，應(yīng)該進(jìn)行繞組變形試驗(yàn)與制造廠提供的原始頻率響應(yīng)進(jìn)行比較,，作為繞組有無變形及其變形程度的判斷依據(jù),，未經(jīng)任何試驗(yàn)和檢查不允許試投。
6,、采取有效措施,，減少母線發(fā)生短路的機(jī)會(huì)。一旦母線側(cè)發(fā)生短路,，保護(hù)應(yīng)盡快切除母線供電變壓器,。同時(shí)在母線短路未切除之前，廠用備用電源不能自投于故障母線,。
7,、對(duì)運(yùn)行中的大型變壓器要進(jìn)行頻率響應(yīng)分析與事故發(fā)生后的頻率響應(yīng)分析結(jié)果進(jìn)行比較，合理判斷變壓器繞組變形程度,。對(duì)那些通過頻率響方式測(cè)量發(fā)現(xiàn)繞組變形較嚴(yán)重卻仍在運(yùn)行著的變壓器,，應(yīng)在最短時(shí)間內(nèi)，有計(jì)劃地進(jìn)行品芯檢查和檢修,。
8,、配置故障錄波在線監(jiān)視裝置。對(duì)110KV(66KV)及以上電壓等級(jí)的變壓器要有故障錄波在線監(jiān)視裝置,，掌握短路故障電流大小以及故障持續(xù)時(shí)間,，作為判斷繞組變形情況參考。
