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變壓器短路故障分析和解決辦法

2023.04.18

變壓器是當(dāng)今電氣化生產(chǎn)中一樣十分常用的電機(jī),其在電網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用,主要保證電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行和人們生產(chǎn)及生活用電的穩(wěn)定。變壓器是一種靜止電機(jī),利用電磁感應(yīng)原理,可將一種電壓的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的電能(一般是交流電),從而實(shí)現(xiàn)電能的分配等。因此我們可以發(fā)現(xiàn)變壓器的穩(wěn)定持續(xù)使用是需要保證的,然而在日常工作生產(chǎn)中,總是會(huì)有各種各樣的問(wèn)題導(dǎo)致變壓器損壞或不能正常使用,其中變壓器的短路就是十分常見(jiàn)的一種,所以本文主要探討關(guān)于短路故障的一些分析和解決方法。

 

對(duì)于變壓器的出口短路現(xiàn)象,筆者根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié),認(rèn)為主要有以下幾種可能原因,并需要我們針對(duì)性的提出解決方案:

 

1.線餅上下彎曲變形。這種損壞是由于兩個(gè)軸向墊塊間的導(dǎo)線在軸向電磁力作用下,因彎矩過(guò)大產(chǎn)生永久性變形,通常兩餅間的變形是對(duì)稱(chēng)的。

 

2.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(shí)就倒塌;導(dǎo)線高寬比例大,就愈容易引起倒塌。 端部漏磁場(chǎng)除軸向分量外,還存在輻向分量,二個(gè)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)。

 

3.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(duì)此認(rèn)識(shí)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(jì)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(dǎo)線。這一點(diǎn)對(duì)于交流接觸器共用時(shí)十分普遍。

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

 

5. 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(shí)易出現(xiàn)變形、散股、露銅現(xiàn)象。采用普通換位導(dǎo)線時(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(dǎo)線,其中有66個(gè)換位有不同程度的變形。

 

6.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(yīng)引起電磁線軟化或內(nèi)部相對(duì)位移,最終導(dǎo)致絕緣擊穿。

 

7.輻向電磁力使內(nèi)繞組直徑變小,彎曲是由兩個(gè)支撐(內(nèi)撐條)間導(dǎo)線彎矩過(guò)大而產(chǎn)生永久性變形的結(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(dòng)力沿圓周方向均布的話,這種變形是對(duì)稱(chēng)的,整個(gè)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。

 

以上幾種是我們?cè)诓檎易儔浩鞫搪饭收现凶锟準(zhǔn)椎膸状蠛诵囊蛩?,?dāng)然面對(duì)不同的情況,更需要我們實(shí)事求是的根據(jù)情況來(lái)解決。

 


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