干式變壓器常見短路損壞的原因及解決方法

變壓器短路故障。變壓器短路損壞的主要形式，根據(jù)近幾年的變壓器因出口短路而發(fā)生損壞的情況，變壓器在短路故障時，其損壞主要有以下幾種特征及產(chǎn)生的原因。 軸向失穩(wěn)這種損壞主要是在輻向漏磁產(chǎn)生的軸向電磁力作用下，導(dǎo)致變壓器繞組軸向變形，該類事故占整個損壞事故的 52.9%。 線餅上下彎曲變形這種損壞是由于兩個軸向墊塊間的導(dǎo)線在軸向電磁力作用下，因彎矩過大產(chǎn)生永久性變形，通常兩餅間的變形是對稱的。 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，嚴重時就倒塌，導(dǎo)線高寬比例大，就愈容易引起倒塌。 端部漏磁場除軸向分量外，還存在輻向分量，二個方向的漏磁所產(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)。 繞組升起將壓板撐開這種損壞往往是因為軸向力過大或存在其端部支撐件強度、鋼度不夠或裝配有缺陷

干式變壓器常見短路損壞的原因及解決方法

1、近年來，干式變壓器事故時有發(fā)生。從干式變壓器事故分析來看，短路損壞已成為電力干式變壓器事故的主要原因，對電網(wǎng)造成極大危害，嚴重影響電網(wǎng)安全運行。對近十年來上海電力公司電力干式變壓器外部短路造成的損壞事故進行分類分析，提出電磁線選用中存在的問題及減少此類事故的措施。

2、干式變壓器短路事故 2010年1月至2022年5月，上海電網(wǎng)共發(fā)生干式變壓器短路損壞事故17起，占損壞事故總數(shù)的77.3%，是造成干式變壓器短路損壞的主要原因。損壞，總?cè)萘繛?2,750 兆瓦。其中500kV 2臺，220kV 13臺，110kV 2臺。220 kV 和 110 kV 一組因低壓線圈變形嚴重而不得不更換。干式變壓器改造過程中發(fā)現(xiàn)4組220kV低壓繞組變形，2組500kV繞組在運行中出現(xiàn)變形跡象。特別是2011年以來，干式變壓器損壞事故呈上升趨勢，事故范圍不斷擴大。事故的主要形式有：

a.經(jīng)過多次外部短路沖擊，線圈變形逐漸嚴重，絕緣擊穿損壞更加頻繁；

b.外觀在短時間內(nèi)頻繁受到短路沖擊損壞；

c.長期短路沖擊損壞；

d. 短期短路沖擊損壞。

3、干式變壓器短路損壞的主要形式：

3.1 軸向不穩(wěn)定：這種損壞主要是由徑向漏磁產(chǎn)生的軸向電磁力引起的，造成干式變壓器軸向變形纏繞。此類事故占損壞事故總數(shù)的52.9%。

3.1.1 繞組線圈的上下彎曲變形：這種損壞是由于在軸向電磁力的作用下，由于彎矩過大，兩個軸向隔圈之間的線圈產(chǎn)生了永久變形。通常，兩個繞組線圈之間的變形是對稱的。

3.1.2 繞組或線圈塌陷。這種損壞是由于線材在軸向力的作用下相互擠壓或碰撞，造成斜向變形。如果線材稍有傾斜，軸向力會使傾斜度增大，嚴重時會塌陷；線材的縱橫比越大，越容易造成塌陷。端部漏磁場除了軸向分量外，還有徑向分量。由兩個方向的漏磁產(chǎn)生的組合電磁力使內(nèi)繞組線向內(nèi)轉(zhuǎn)動，外繞組向外轉(zhuǎn)動。

3.1.3 當(dāng)纏繞應(yīng)力上升時，壓板會散開。這種損壞通常是由過大的軸向力、端部支撐的強度和剛度不足或裝配缺陷引起的。

3.2 徑向不穩(wěn)定：這類損壞主要是由于軸向漏磁產(chǎn)生的徑向電磁力導(dǎo)致干式變壓器繞組徑向變形，占損壞事故總數(shù)的41.2%。

3.2.1 外繞組拉長造成的絕緣損壞。徑向電磁力試圖使外繞組的直徑變大。當(dāng)作用在導(dǎo)線上的拉應(yīng)力過高時，會發(fā)生永久變形。由于損壞的電線絕緣層，這種變形通常會導(dǎo)致匝間短路。嚴重時線圈會出現(xiàn)故障、塌陷甚至斷裂。

但由于鐵芯的壓縮變形和支柱的支撐方式不同，沿繞組圓周的應(yīng)力不均勻，導(dǎo)致線圈局部不穩(wěn)定和屈曲變形。

3.3 導(dǎo)線固定不穩(wěn)：這種損壞主要是由于導(dǎo)線間的電磁力作用，造成導(dǎo)線振動，導(dǎo)線間短路。