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              變壓器短路故障的原因

              發布時間:2021-10-19

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                變壓器內部故障和變壓器出口短路引起的故障原因很多且復雜,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。從近年來對變壓器的解剖和故障分析可以看出,大致有以下幾個原因與電磁線有關。
                1.基于變壓器靜態理論規劃選擇的電磁線與實際運行中作用在電磁線上的應力有很大不同。
                2.目前,各廠家的核算程序都是基于漏磁場均勻分布、匝數相同、相位力相等等理想化模型編制的。但實際上變壓器的漏磁場分布并不均勻,相對集中在磁軛部分,該區域的電磁線也受到較大的機械力。換位導線在換位處產生力矩,因為爬坡會改變力的傳遞方向;由于墊塊的彈性模量,軸向墊塊分布不均勻,會延遲交變漏磁場產生的交變力的共振,這也是鐵芯軛鐵處的線餅、換位及帶調壓分接頭的相應部位先變形的根本原因。
                3.計算抗短路能力時,不考慮溫度對電磁線彎曲強度和抗拉強度的影響。常溫下規劃的短路電阻不能反映實際運行情況。根據測試結果,電磁線的溫度會向它屈服。0.2.隨著電磁線溫度的提高,其抗彎強度、抗拉強度和伸長率均下降。250℃時,彎曲強度和拉伸強度比50℃時下降10%以上,伸長率下降40%以上。然而,在額外負載下,實際變壓器的平均繞組溫度和熱點溫度可分別達到105℃和118℃。一般情況下,變壓器在運行過程中有一個重合閘過程,因此如果短路點暫時不能消失,就會在很短的時間(0.8s)內受到第2次短路沖擊。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,大允許溫度為250℃,此時繞組的短路電阻已經大大降低,這也是短路事件多發生在變壓器重合閘后的原因。
                4.一般換位導線機械強度差,受短路機械力時易變形、絞線分散、銅外露。選用一般換位導線時,由于電流較大,換位爬坡較陡,這部分會產生較大的力矩,而繞組兩端的線餅也會因幅值和軸向漏磁場的共同作用而產生較大的力矩,造成畸變。比如陽高500千伏變壓器A相公共繞組有71處換位,因為選用了較粗的公共換位導線,66處換位導線有不同程度的變形。其他五井1l主變壓器也采用普通換位導線,鐵芯軛部高壓繞組的兩端線餅有不同的翻線、露線現象。
                5.軟線的選擇也是變壓器抗短路能力差的主要原因之一。由于前期缺乏知識,或者接線設備和工藝困難,廠家在規劃時拒絕使用半硬導線或者在這方面沒有任何要求,故障變壓器都是軟導線。
                6.繞組松動,換位或位置修正爬坡處處理不當,過細,電磁線懸空。就端部損傷取向而言,變形通常發生在換位時,尤其是換位導線換位時。
                7.如果繞組匝或導線未固化,短路電阻可能很低。早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.套裝間隙過大導致對電磁線支撐不足,增加了變壓器抗短路能力的隱患。
                10.作用在各繞組或各齒輪上的預緊力不均勻,造成短路沖擊時線餅跳動,導致作用在電磁線上的彎曲應力過大而變形。

                11.外部短路事故頻發。反復短路電流沖擊后,電動勢的積累效應引起電磁線軟化或內部相對位移,終導致絕緣擊穿。

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