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    變壓器短路故障原因

    因變壓器出口短路導致變壓器內部故障和事故的原因很多,也比較復雜,它與結構設計、原材料的質(zhì)量、工藝水平、運行工況等因數有關(guān),但電磁線(xiàn)的選用是關(guān)鍵。從近幾年解剖變壓器,對其事故進(jìn)行分析來(lái)看,與電磁線(xiàn)有關(guān)的大致有以下幾個(gè)原因。 


    1、基于變壓器靜態(tài)理論設計而選用的電磁線(xiàn),與實(shí)際運行時(shí)作用在電磁線(xiàn)上的應力差異較大。 


    2、目前各廠(chǎng)家的計算程序中是建立在漏磁場(chǎng)的均勻分布、線(xiàn)匝直徑相同、等相位的力等理想化的模型基礎上而編制的,而事實(shí)上變壓器的漏磁場(chǎng)并非均勻分布,在鐵軛部分相對集中,該區域的電磁線(xiàn)所受到機械力也較大;換位導線(xiàn)在換位處由于爬坡會(huì )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,軸向墊塊不等距分布,會(huì )使交變漏磁場(chǎng)所產(chǎn)生的交變力延時(shí)共振,這也是為什么處在鐵心軛部、換位處、有調壓分接的對應部位的線(xiàn)餅首先變形的根本原因。 


    3、抗短路能力計算時(shí)沒(méi)有考慮溫度對電磁線(xiàn)的抗彎和抗拉強度的影響。按常溫下設計的抗短路能力不能反映實(shí)際運行情況,根據試驗結果,電磁線(xiàn)的溫度對其屈服極限?0.2影響很大,隨著(zhù)電磁線(xiàn)的溫度提高,其抗彎、抗拉強度及延伸率均下降,在250℃下抗彎抗拉強度要比在50℃時(shí)下降10%以上,延伸率則下降40%以上。而實(shí)際運行的變壓器,在額定負荷下,繞組平均溫度可達105℃,*熱點(diǎn)溫度可達118℃。一般變壓器運行時(shí)均有重合閘過(guò)程,因此如果短路點(diǎn)一時(shí)無(wú)法消失的話(huà),將在非常短的時(shí)間內(0.8s)緊接著(zhù)承受第二次短路沖擊,但由于受第一次短路電流沖擊后,繞組溫度急劇增高,根據GBl094的規定,**允許250℃,這時(shí)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。 


    4、采用普通換位導線(xiàn),抗機械強度較差,在承受短路機械力時(shí)易出現變形、散股、露銅現象。采用普通換位導線(xiàn)時(shí),由于電流大,換位爬坡陡,該部位會(huì )產(chǎn)生較大的扭矩,同時(shí)處在繞組二端的線(xiàn)餅,由于幅向和軸向漏磁場(chǎng)的共同作用,也會(huì )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(gè)換位,由于采用了較厚的普通換位導線(xiàn),其中有66個(gè)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線(xiàn),在鐵心軛部部位的高壓繞組二端線(xiàn)餅均有不同翻轉露線(xiàn)的現象。 


    5、采用軟導線(xiàn),也是造成變壓器抗短路能力差的主要原因之一。由于早期對此認識不足,或繞線(xiàn)裝備及工藝上的困難,制造廠(chǎng)均不愿使用半硬導線(xiàn)或設計時(shí)根本無(wú)這方面的要求,從發(fā)生故障的變壓器來(lái)看均是軟導線(xiàn)。 


    6、繞組繞制較松,換位或糾位爬坡處處理不當,過(guò)于單薄,造成電磁線(xiàn)懸空。從事故損壞位置來(lái)看,變形多見(jiàn)換位處,尤其是換位導線(xiàn)的換位處。 


    7、繞組線(xiàn)匝或導線(xiàn)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(wú)一損壞。 


    8、繞組的預緊力控制不當造成普通換位導線(xiàn)的導線(xiàn)相互錯位。 


    9、套裝間隙過(guò)大,導致作用在電磁線(xiàn)上的支撐不夠,這給變壓器抗短路能力方面增加隱患。 


    10、作用在各繞組或各檔預緊力不均勻,短路沖擊時(shí)造成線(xiàn)餅的跳動(dòng),致使作用在電磁線(xiàn)上的彎應力過(guò)大而發(fā)生變形。 


    11、外部短路事故頻繁,多次短路電流沖擊后電動(dòng)力的積累效應引起電磁線(xiàn)軟化或內部相對位移,*終導致絕緣擊穿。


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