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变压器短路的原因及损坏形式有哪些(图文)

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-04-02 10:17:30

变压器短路的原因及损坏形式有哪些】

从变压器事故情况分析来看,抗短路能力不够已成为电力变压器事故的首要原因,对电网造成很大危害,严重影响电网安全运行。

变压器经常会发生以下事故:外部多次短路冲击,线圈变形逐渐严重,最终绝缘击穿损坏;外部短时内频繁受短路冲击而损坏;长时间短路冲击而损坏;一次短路冲击就损坏。

一、变压器短路损坏的主要形式:

1、轴向失稳。这种损坏主要是在辐向漏磁产生的轴向电磁力作用下,导致变压器绕组轴向变形。

2、线饼上下弯曲变形。这种损坏是由于两个轴向垫块间的导线在轴向电磁力作用下,因弯矩过大产生永久性变形,通常两饼间的变形是对称的。

3、绕组或线饼倒塌。这种损坏是由于导线在轴向力作用下,相互挤压或撞击,导致倾斜变形。如果导线原始稍有倾斜,则轴向力促使倾斜增加,严重时就倒塌;导线高宽比例大,就愈容易引起倒塌。端部漏磁场除轴向分量外,还存在辐向分量,二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使内绕组导线向内翻转,外绕组向外翻转。

4、绕组升起将压板撑开。这种损坏往往是因为轴向力过大或存在其端部支撑件强度、刚度不够或装配有缺陷。

5、辐向失稳。这种损坏主要是在轴向漏磁产生的辐向电磁力作用下,导致变压器绕组辐向变形。

6、外绕组导线伸长导致绝缘破损。辐向电磁力企图使外绕组直径变大,当作用在导线的拉应力过大会产生永久性变形。这种变形通常伴随导线绝缘破损而造成匝间短路,严重时会引起线圈嵌进、乱圈而倒塌,甚至断裂。

7、绕组端部翻转变形。端部漏磁场除轴向分量外,还存在辐向分量,二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使绕组导线向内翻转,外绕组向外翻转。

8、内绕组导线弯曲或曲翘。辐向电磁力使内绕组直径变小,弯曲是由两个支撑(内撑条)间导线弯矩过大而产生永久性变形的结果。如果铁心绑扎足够紧实及绕组辐向撑条有效支撑,并且辐向电动力沿圆周方向均布的话,这种变形是对称的,整个绕组为多边星形。然而,由于铁芯受压变形,撑条受支撑情况不相同,沿绕组圆周受力是不均匀的,实际上常常发生局部失稳形成曲翘变形。

9、引线固定失稳。这种损坏主要由于引线间的电磁力作用下,造成引线振动,导致引线间短路。

变压器短路的原因及损坏形式

二、变压器短路故障原因分析:

因变压器出口短路导致变压器内部故障和事故的原因很多,也比较复杂,它与结构设计、原材料的质量、工艺水平、运行工况等因数有关,但电磁线的选用是关键。

从近几年解剖变压基于变压器静态理论设计而选用的电磁线,与实际运行时作用在电磁线上的应力差异较大。

(1)目前各厂家的计算程序中是建立在漏磁场的均匀分布、线匝直径相同、等相位的力等理想化的模型基础上而编制的,而事实上变压器的漏磁场并非均匀分布,在铁轭部分相对集中,该区域的电磁线所受到机械力也较大;换位导线在换位处由于爬坡会改变力的传递方向,而产生扭矩;由于垫块弹性模量的因数,轴向垫块不等距分布,会使交变漏磁场所产生的交变力延时共振,这也是为什么处在铁心轭部、换位处、有调压分接的对应部位的线饼首先变形的根本原因。

(2)抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响。按常温下设计的抗短路能力不能反映实际运行情况,根据试验结果,电磁线的温度对其屈服极限?0.2影响很大,随着电磁线的温度提高,其抗弯、抗拉强度及延伸率均下降,在250℃下抗弯抗拉强度要比在50℃时下降上,延伸率则下降40%以上。

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