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變壓器短路故障的原因

發布時間:2022-03-09

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  變壓器出口短路引起變壓器內部故障和故障的原因多而復雜,與結構規劃、原材料質量、工藝水平、運行條件等因素有關,但電磁線的選擇是關鍵。從解剖變壓器,分析其近年來的故障,有幾個原因與電磁線有關:

  1.根據變壓器靜態理論規劃選擇的電磁線與實際運行中電磁線所受的應力有很大的不同。
  2.目前各廠商的核算程序都是基于漏磁場均勻分布、匝徑相同、相力相等等理想化模型。其實變壓器的漏磁場并不是均勻分布的,這個區域的電磁線相對集中在磁軛部分,機械力也比較大;換位導線會因為爬坡而改變換位位置傳力的方向,產生扭矩;由于墊塊的彈性模量,軸向墊塊分布不均勻,會使交變漏磁場產生的交變力產生延遲諧振,這也是鐵芯軛鐵處、換位處、帶調壓抽頭對應處的線餅發生初級變形的根本原因。
  3.在計算抗短路能力時,沒有考慮溫度對電磁線彎曲和拉伸強度的影響。常溫下計劃的抗短路能力不能反映實際運行情況。根據測試結果,電磁線的溫度達到極限。0.2影響很大。隨著電磁線溫度的升高,其抗彎強度、抗拉強度和伸長率均下降。250℃的抗彎強度比50℃低10%以上,延伸率低40%以上。然而,在額外負載下,變壓器實際繞組的平均溫度和熱點溫度可分別達到105℃和118℃。變壓器運行時一般有一個重合閘過程。因此,如果短路點暫時不能消失,那么第2次短路沖擊會在極短的時間內(0.8s)被接受。但由于第1次短路電流沖擊后繞組溫度急劇升高,根據GBl094的規定,高允許溫度為250℃,這時繞組的短路電阻可以大大降低,這也是大多數短路事件發生在變壓器重合閘后的原因。
  4.采用一般換位導線,機械強度差,在受到短路機械力時容易變形、絞線、露銅。一般在選擇換位導線時,由于電流大,換位爬坡陡,該部位會產生較大的轉矩。同時,繞組兩端的線餅也會由于振幅和軸向漏磁場的共同作用而產生較大的轉矩,導致扭曲變形。比如陽高500kV變壓器A相普通繞組有71根換位,因為選用了較粗的一般換位導線,其中66根換位導線都有不同程度的變形。吳京1l的其他主變壓器也是由于使用了普通換位導線,鐵芯軛部高壓繞組兩端的線餅都有不同程度的翻轉露線現象。
  5.選擇軟導體也是變壓器抗短路能力差的主要原因之一。由于前期對這方面的認識不足,或者繞線設備和工藝有困難,廠家拒絕使用半硬導線或者在規劃中沒有這方面的要求。從故障變壓器來看,都是軟導體。
  6.繞組纏繞松動,換位或校正爬坡處理不當,過細,電磁線懸空。從終端損傷方向來看,變形在換位中更為常見,尤其是換位導線的換位中。
  7.如果繞組匝或線沒有固化,短路電阻可能會很差。前期浸漆處理的繞組無一損壞。
  8.繞組預緊力控制不當導致一般換位導線的導線相互錯位。
  9.套裝縫隙過大,導致電磁線支撐不足,增加了變壓器抗短路的隱患。
  10.作用在各繞組或齒輪上的預緊力不均勻,短路沖擊時形成絲餅的跳動,導致作用在電磁線上的彎曲應力過大而變形。
  1.外部短路事件頻繁,反復短路電流沖擊后電動勢的積累效應導致電磁線軟化或內部相對位移,終導致絕緣擊穿。

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