電力變壓器短路危害，原因分析和改善措施

電力變壓器是電力系統(tǒng)中提供能源消耗的基礎(chǔ)部分，也是保證電力安全運(yùn)行的重要感應(yīng)裝置，其組成結(jié)構(gòu)是由初級(jí)線(xiàn)圈、次級(jí)線(xiàn)圈和鐵芯而組成，利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)改造，整個(gè)供電工作可靠程度和穩(wěn)定性不斷提升，但其中仍埋下各種突出的隱患，一些變壓器裝置由于自身抗短路沖擊能力不足，容易滋生短路現(xiàn)象，為了有效判斷故障的原因以及位置，必須要加大對(duì)變壓器故障以及診斷技術(shù)的研究，從而采用對(duì)應(yīng)的技術(shù)有效的解決變壓器故障診斷的效率。

電力變壓器短路的危害

1.沖擊電流的影響：變壓器突然短路會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，持續(xù)時(shí)間雖然短，但在變壓器主回路還未切斷之前，這種隱患就可能已經(jīng)形成，形成之后可能帶來(lái)的問(wèn)題就是變壓器內(nèi)部受損，絕緣程度下降等。

2.電動(dòng)力的影響：短路時(shí)，過(guò)電流會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，影響穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)，對(duì)變壓器的繞組會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響，比如：繞組變形，破壞繞組的絕緣強(qiáng)度，其他組件也會(huì)受到損壞，嚴(yán)重時(shí)，可能造成電力變壓器燃燒等電力安全事故。
電力變壓器短路的原因

1.目前計(jì)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(chǔ)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(duì)集中，該區(qū)域的電磁線(xiàn)所受到機(jī)械力也較大;換位導(dǎo)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(shù)，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(diào)壓分接的對(duì)應(yīng)部位的線(xiàn)餅首先變形的根本原因。

2.采用普通換位導(dǎo)線(xiàn)，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(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(dǎo)線(xiàn)，其中有66個(gè)換位有不同程度的變形。另外吳涇1l號(hào)主變，也是由于采用普通換位導(dǎo)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(zhuǎn)露線(xiàn)的現(xiàn)象。

3.抗短路能力計(jì)算時(shí)沒(méi)有考慮溫度對(duì)電磁線(xiàn)的抗彎和抗拉強(qiáng)度的影響。按常溫下設(shè)計(jì)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(xiàn)的溫度對(duì)其屈服極限？0.2影響很大，隨著電磁線(xiàn)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(shí)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℃，最熱點(diǎn)溫度可達(dá)118℃。一般變壓器運(yùn)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(nèi)（0.8s）緊接著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(jù)GBl094的規(guī)定，最高允許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.繞組繞制較松，換位處理不當(dāng)，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(dǎo)線(xiàn)的換位處。

5.采用軟導(dǎo)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(duì)此認(rèn)識(shí)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(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)。

6.套裝間隙過(guò)大，導(dǎo)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。

7.作用在各繞組或各檔預(yù)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(yīng)力過(guò)大而發(fā)生變形。

8.繞組線(xiàn)匝或?qū)Ь�(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。

9.繞組的預(yù)緊力控制不當(dāng)造成普通換位導(dǎo)線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)相互錯(cuò)位。

10.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(xiàn)軟化或內(nèi)部相對(duì)位移，最終導(dǎo)致絕緣擊穿。
  
旺材變壓器提高電力變壓器抗短路的改善措施

1.對(duì)變壓器進(jìn)行短路試驗(yàn)，以防患于未然。

大型變壓器的運(yùn)行可靠性，首先取決于其結(jié)構(gòu)和制造工藝水平，其次是在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種試驗(yàn)，及時(shí)掌握設(shè)備的工況。要了解變壓器的機(jī)械穩(wěn)定性，可通過(guò)承受短路試驗(yàn)，針對(duì)其薄弱環(huán)節(jié)加以改進(jìn)，以確保對(duì)變壓器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)做到心中有數(shù)。


2.規(guī)范設(shè)計(jì)，重視線(xiàn)圈制造的軸向壓緊工藝。

制造廠(chǎng)家在設(shè)計(jì)時(shí)，除要考慮變壓器降低損耗，提高絕緣水平外，還要考慮到提高變壓器的機(jī)械強(qiáng)度和抗短路故障能力。在制造工藝方面，由于很多變壓器都采用了絕緣壓板，且高低壓線(xiàn)圈共用一個(gè)壓板，這種結(jié)構(gòu)要求要有很高的制造工藝水平，應(yīng)對(duì)墊塊進(jìn)行密化處理，在線(xiàn)圈加工好后還要對(duì)單個(gè)線(xiàn)圈進(jìn)行恒壓干燥，并測(cè)量出線(xiàn)圈壓縮后的高度。

同一壓板的各個(gè)線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)上述工藝處理后，再調(diào)整到同一高度，并在總裝時(shí)用油壓裝置對(duì)線(xiàn)圈施加規(guī)定的壓力，最終達(dá)到設(shè)計(jì)和工藝要求的高度。在總裝配中，除了要注意高壓線(xiàn)圈的壓緊情況外，還要特別注意低壓線(xiàn)圈壓緊情況的控制。

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