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变压器运行中短路损坏原因的分析

变压器运行中短路损坏原因的分析

点击数:7606 次   录入时间:03-04 11:42:13   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

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,这种事故较少见。

  4变压器短路损坏的常见部位根据近几年的变压器因出口短路而发生损坏的情况,变压器在短路故障时,其绕组损坏部位主要有以下几种。

  该部位发生变形原因有:(1)短路电流所产生的磁场是通过油和箱壁或铁心闭合,由于铁轭的磁阻相对较小,故大多通过油路和铁轭间闭合,磁场相对集中,作用在线饼的电磁力也相对较大(2)内绕组套装间隙过大或铁心绑扎不够紧实,导致铁心片二侧收缩变形,致使铁轭侧绕组曲翘变形;(3)在结构上,轭部对应绕组部分的轴向压紧是最不可靠的,该部位的线饼往往难以达到应有的预紧力,因而该部位的线饼最易变形。

  4.2调压分接区域及对应其他绕组的部位该区域由于:(1)安匝不平衡使漏磁分布不均,其幅向额外产生的漏磁场在线圈中产生额外轴向外力,这些力的方向总是使产生这些力的不对称性增大。轴向外力和正常幅向漏磁所产生的轴向内力一样,使线饼向竖直方向弯曲,并压缩线饼件的垫块,除此之外,这些力还部分地或全部地传到铁轭上,力求使其离开心柱,出现线饼向绕组中部变形或翻转现象;(2)该部位的线饼为力求安匝平衡或分接区间的应有绝缘距离,往往要增加较多的垫块,较厚的垫块致使力的传递延时,因而对线饼撞击也较大(3)绕组套装后不能确保中心电抗高度对齐,致使安匝进一步加剧不平衡;(4)运行一段时间后,较厚的垫块自然收缩量较大,一方面加剧安匝不平衡现象,另一方面受短路力时跳动加《1(5)在设计时间为力求安匝平衡,分接区的电磁线选用了较窄或较小截面的线规,抗短力能力低。

  这部位的变形常见于换位导线的换位和单螺旋的标准换位处。

  换位导线的换位,由于其换位的爬坡较普通导线的换位为陡,使线匝半径不同的换位处产生相反的切向力,这对大小相等方向相反的切向力,致使内绕组的换位向直径变小,方向变形,外绕组的换位力求线匝半径相同,使换位拉直,内换位向中心变形,外换位向外变形,而且换位导线厚度越厚,爬坡越陡,变形越严重。另外,换位处还存在轴向短路电流分量,所产生的附加力,致使线饼变形加剧。

  单螺旋的标准换位,在空间上要占一匝的位置,造成该部位安匝不平衡,同时又具有换位导线换位变形特征,因此该部位的线饼更容易变形。

  常见于斜口螺旋结构的绕组,该结构的绕组,由于二个螺旋口安匝不平衡,轴向力大,同时又有轴向电流存在,使引出线拐角部位产生一个横向力而发生扭曲变形现象。

  另外螺旋绕组在绕制过程中,有剩余应力存在,会使绕组力求恢复原状现象,故螺旋结构的绕组在受短路电流冲击下更容易扭曲变形。

  常见于低压引线间,低压引线由于电压低流过电流大,相位120度,使引线相互吸引,如果引线固定不当的话,会发生相间短路。

  5变压器短路故原因分祈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、运行工况等因素有关,但电磁线的选用是关键。从近几年解剖变压器,对其事故进行分析来看,与电磁线有关的大致有以下几个原因。

  5.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。

  5.2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素,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。

  5.3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25CTC下抗弯抗拉强度要比在5CTC时下降10°/.以上,延伸率则下降40%以上。而实际运行的变压器,在额定负荷下,绕组平均温度可达105°C,最热点温度可达118°C.一般变压器运行时均有重合闸过程,因此如果短路点一时无法消失的话,将在非常短的时间内(。8s)紧接着承受第二次短路冲击,但由于受第——次短路电流冲击后,绕组温度急剧增高,根据GB1094的规定,最高允许250‘'C,这时绕组的抗短路能力己大幅度下降,这就是为什么变压器重合闸后发生短路事故居多的原因。

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