變壓器事故時有發(fā)生,，而且有增長的趨勢,。從變壓器事故情況分析來看，抗短路能力不夠已成為電力變壓器事故的首要原因,，對電網(wǎng)造成很大危害,，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。
變壓器經(jīng)常會發(fā)生以下事故：外部多次短路沖擊,，線圈變形逐漸嚴(yán)重,，絕緣擊穿損壞；外部短時內(nèi)頻繁受短路沖擊而損壞,；長時間短路沖擊而損壞,；一次短路沖擊就損壞。變壓器短路損壞的主要形式有以下幾種：
1,、軸向失穩(wěn),。這種損壞主要是在輻向漏磁產(chǎn)生的軸向電磁力作用下，導(dǎo)致變壓器繞組軸向變形,。
2,、線餅上下彎曲變形。這種損壞是由于兩個軸向墊塊間的導(dǎo)線在軸向電磁力作用下,，因彎矩過大產(chǎn)生*性變形,，通常兩餅間的變形是對稱的,。
3、繞組或線餅倒塌,。這種損壞是由于導(dǎo)線在軸向力作用下,，相互擠壓或撞擊，導(dǎo)致傾斜變形,。如果導(dǎo)線原始稍有傾斜,，則軸向力促使傾斜增加，嚴(yán)重時就倒塌,；導(dǎo)線高寬比例大,，就愈容易引起倒塌。端部漏磁場除軸向分量外,，還存在輻向分量,，二個方向的漏磁所產(chǎn)生的合成電磁力致使內(nèi)繞組導(dǎo)線向內(nèi)翻轉(zhuǎn),，外繞組向外翻轉(zhuǎn),。
4、繞組升起將壓板撐開,。這種損壞往往是因?yàn)檩S向力過大或存在其端部支撐件強(qiáng)度,、剛度不夠或裝配有缺陷。
5,、輻向失穩(wěn),。這種損壞主要是在軸向漏磁產(chǎn)生的輻向電磁力作用下，導(dǎo)致變壓器繞組輻向變形,。
6,、外繞組導(dǎo)線伸長導(dǎo)致絕緣破損。輻向電磁力企圖使外繞組直徑變大,，當(dāng)作用在導(dǎo)線的拉應(yīng)力過大會產(chǎn)生*性變形,。這種變形通常伴隨導(dǎo)線絕緣破損而造成匝間短路，嚴(yán)重時會引起線圈嵌進(jìn),、亂圈而倒塌,，甚至斷裂。
7,、繞組端部翻轉(zhuǎn)變形,。端部漏磁場除軸向分量外，還存在輻向分量,，二個方向的漏磁所產(chǎn)生的合成電磁力致使繞組導(dǎo)線向內(nèi)翻轉(zhuǎn),，外繞組向外翻轉(zhuǎn)。
8,、內(nèi)繞組導(dǎo)線彎曲或曲翹,。輻向電磁力使內(nèi)繞組直徑變小,，彎曲是由兩個支撐(內(nèi)撐條)間導(dǎo)線彎矩過大而產(chǎn)生*性變形的結(jié)果。如果鐵心綁扎足夠緊實(shí)及繞組輻向撐條有效支撐,，并且輻向電動力沿圓周方向均布的話,，這種變形是對稱的，整個繞組為多邊星形,。然而,，由于鐵芯受壓變形，撐條受支撐情況不相同,，沿繞組圓周受力是不均勻的,，實(shí)際上常常發(fā)生局部失穩(wěn)形成曲翹變形。
9,、引線固定失穩(wěn),。這種損壞主要由于引線間的電磁力作用下，造成引線振動,，導(dǎo)致引線間短路,。
變壓器短路故障原因分析：
因變壓器出口短路導(dǎo)致變壓器內(nèi)部故障和事故的原因很多，也比較復(fù)雜,，它與結(jié)構(gòu)設(shè)計,、原材料的質(zhì)量、工藝水平,、運(yùn)行工況等因數(shù)有關(guān),，但電磁線的選用是關(guān)鍵。從近幾年解剖變壓基于變壓器靜態(tài)理論設(shè)計而選用的電磁線,，與實(shí)際運(yùn)行時作用在電磁線上的應(yīng)力差異較大,。
(1)目前各廠家的計算程序中是建立在漏磁場的均勻分布、線匝直徑相同,、等相位的力等理想化的模型基礎(chǔ)上而編制的,，而事實(shí)上變壓器的漏磁場并非均勻分布，在鐵軛部分相對集中,，該區(qū)域的電磁線所受到機(jī)械力也較大,；換位導(dǎo)線在換位處由于爬坡會改變力的傳遞方向，而產(chǎn)生扭矩,；由于墊塊彈性模量的因數(shù),，軸向墊塊不等距分布，會使交變漏磁場所產(chǎn)生的交變力延時共振,，這也是為什么處在鐵心軛部,、換位處、有調(diào)壓分接的對應(yīng)部位的線餅首先變形的根本原因,。
(2)抗短路能力計算時沒有考慮溫度對電磁線的抗彎和抗拉強(qiáng)度的影響,。按常溫下設(shè)計的抗短路能力不能反映實(shí)際運(yùn)行情況,，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，電磁線的溫度對其屈服極限?0.2影響很大,，隨著電磁線的溫度提高,，其抗彎、抗拉強(qiáng)度及延伸率均下降,，在250℃下抗彎抗拉強(qiáng)度要比在50℃時下降上,，延伸率則下降40%以上。而實(shí)際運(yùn)行的變壓器,，在額定負(fù)荷下,，繞組平均溫度可達(dá)105℃，熱點(diǎn)溫度可達(dá)118℃,。一般變壓器運(yùn)行時均有重合閘過程,，因此如果短路點(diǎn)一時無法消失的話，將在非常短的時間內(nèi)(0.8s)緊接著承受第二次短路沖擊,，但由于受*次短路電流沖擊后,，繞組溫度急劇增高，根據(jù)GBl094的規(guī)定,，允許250℃,，這時繞組的抗短路能力己大幅度下降,，這就是為什么變壓器重合閘后發(fā)生短路事故居多,。
(3)采用普通換位導(dǎo)線，抗機(jī)械強(qiáng)度較差,，在承受短路機(jī)械力時易出現(xiàn)變形,、散股、露銅現(xiàn)象,。采用普通換位導(dǎo)線時,，由于電流大，換位爬坡陡,，該部位會產(chǎn)生較大的扭矩,，同時處在繞組二端的線餅，由于幅向和軸向漏磁場的共同作用,，也會產(chǎn)生較大的扭矩,，致使扭曲變形。如楊高500kV變壓器的A相公共繞組共有71個換位,，由于采用了較厚的普通換位導(dǎo)線,，其中有66個換位有不同程度的變形。另外吳涇1l號主變,，也是由于采用普通換位導(dǎo)線,，在鐵心軛部部位的高壓繞組二端線餅均有不同翻轉(zhuǎn)露線的現(xiàn)象,。
(4)采用軟導(dǎo)線，也是造成變壓器抗短路能力差的主要原因之一,。由于早期對此認(rèn)識不足,，或繞線裝備及工藝上的困難，制造廠均不愿使用半硬導(dǎo)線或設(shè)計時根本無這方面的要求,，從發(fā)生故障的變壓器來看均是軟導(dǎo)線,。
(5)繞組繞制較松，換位處理不當(dāng),，過于單薄,，造成電磁線懸空。從事故損壞位置來看,，變形多見換位處,，尤其是換位導(dǎo)線的換位處。
(6)繞組線匝或?qū)Ь€之間未固化處理,，抗短路能力差,。早期經(jīng)浸漆處理的繞組無一損壞。
(7)繞組的預(yù)緊力控制不當(dāng)造成普通換位導(dǎo)線的導(dǎo)線相互錯位,。
(8)套裝間隙過大,，導(dǎo)致作用在電磁線上的支撐不夠，這給變壓器抗短路能力方面增加隱患.
(9)作用在各繞組或各檔預(yù)緊力不均勻,，短路沖擊時造成線餅的跳動,，致使作用在電磁線上的彎應(yīng)力過大而發(fā)生變形.
(10)外部短路事故頻繁，多次短路電流沖擊后電動力的積累效應(yīng)引起電磁線軟化或內(nèi)部相對位移,，導(dǎo)致絕緣擊穿,。
變壓器短路損壞的常見部位
對應(yīng)鐵軛下的部位：該部位發(fā)生變形原因有：(1)短路電流所產(chǎn)生的磁場是通過油和箱壁或鐵心閉合，由于鐵軛的磁阻相對較小,，故大多通過油路和鐵軛間閉合,，磁場相對集中，作用在線餅的電磁力也相對較大,；(2)內(nèi)繞組套裝間隙過大或鐵心綁扎不夠緊實(shí),，導(dǎo)致鐵心片二側(cè)收縮變形，致使鐵軛側(cè)繞組曲翹變形,；(3)在結(jié)構(gòu)上,，軛部對應(yīng)繞組部分的軸向壓緊是不可靠的，該部位的線餅往往難以達(dá)到應(yīng)有的預(yù)緊力,，因而該部位的線餅易變形,。
調(diào)壓分接區(qū)域及對應(yīng)其他繞組的部位：該區(qū)域由于：(1)安匝不平衡使漏磁分布不均衡，其幅向額外產(chǎn)生的漏磁場在線圈中產(chǎn)生額外軸向外力，這些力的方向總是使產(chǎn)生這些力的不對稱性增大,。軸向外力和正常幅向漏磁所產(chǎn)生的軸向內(nèi)力一樣,，使線餅向豎直方向彎曲，并壓縮線餅件的墊塊,，除此之外,，這些力還部分地或全部地傳到鐵軛上，力求使其離開心柱,，出現(xiàn)線餅向繞組中部變形或翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象,。(2)該部位的線餅為力求安匝平衡或分接區(qū)間的應(yīng)有絕緣距離，往往要增加較多的墊塊,，較厚的墊塊致使力的傳遞延時,，因而對線餅撞擊也較大；(3)繞組套裝后不能確保中心電抗高度對齊,，致使安匝進(jìn)一步加劇不平衡,；(4)運(yùn)行一段時間后，較厚的墊塊自然收縮量較大,，一方面加劇安匝不平衡現(xiàn)象,，另一方面受短路力時跳動加劇,；(5)在設(shè)計時間為力求安匝平衡,，分接區(qū)的電磁線選用了較窄或較小截面的線規(guī)，抗短力能力低,。
換位部位：這部位的變形常見于換位導(dǎo)線的換位和單螺旋的標(biāo)準(zhǔn)換位處,。換位導(dǎo)線的換位，由于其換位的爬坡較普通導(dǎo)線的換位為陡,，使線匝半徑不同的換位處產(chǎn)生相反的切向力,，這對大小相等方向相反的切向力,，致使內(nèi)繞組的換位向直徑變小,，方向變形，外繞組的換位力求線匝半徑相同,，使換位拉直,，內(nèi)換位向中心變形，外換位向外變形,，而且換位導(dǎo)線厚度越厚,，爬坡越陡，變形越嚴(yán)重,。另外,，換位處還存在軸向短路電流分量，所產(chǎn)生的附加力，致使線餅變形加劇,。單螺旋的標(biāo)準(zhǔn)換位,，在空間上要占一匝的位置，造成該部位安匝不平衡,，同時又具有換位導(dǎo)線換位變形特征,，因此該部位的線餅更容易變形。
繞組的引出線：常見于斜口螺旋結(jié)構(gòu)的繞組,，該結(jié)構(gòu)的繞組,，由于二個螺旋口安匝不平衡，軸向力大,，同時又有軸向電流存在,，使引出線拐角部位產(chǎn)生一個橫向力而發(fā)生扭曲變形現(xiàn)象。另外螺旋繞組在繞制過程中,，有剩余應(yīng)力存在,，會使繞組力求恢復(fù)原狀現(xiàn)象，故螺旋結(jié)構(gòu)的繞組,，受短路電流沖擊下更容易扭曲變形,。
引線間：常見于低壓引線間，低壓引線由于電壓低流過電流大,，相位120度,，使引線相互吸引，如果引線固定不當(dāng)?shù)脑?，會發(fā)生相間短路,。
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