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(shí),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(gè)損壞事故的 52.9%。 線餅上下彎曲變形這種損壞是由于兩個(gè)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(duì)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(yán)重時(shí)就倒塌,導(dǎo)線高寬比例大,就愈容易引起倒塌。 端部漏磁場(chǎng)除軸向分量外,還存在輻向分量,二個(gè)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?yàn)檩S向力過大或存在其端部支撐件強(qiáng)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(shí)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(duì)電網(wǎng)造成極大危害,嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。對(duì)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(jìn)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(tái),220kV 13臺(tái),110kV 2臺(tái)。220 kV 和 110 kV 一組因低壓線圈變形嚴(yán)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(yùn)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(shì),事故范圍不斷擴(kuò)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(yán)重,絕緣擊穿損壞更加頻繁;
b.外觀在短時(shí)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(gè)軸向隔圈之間的線圈產(chǎn)生了永久變形。通常,兩個(gè)繞組線圈之間的變形是對(duì)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(huì)使傾斜度增大,嚴(yán)重時(shí)會(huì)塌陷;線材的縱橫比越大,越容易造成塌陷。端部漏磁場(chǎng)除了軸向分量外,還有徑向分量。由兩個(gè)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(dòng),外繞組向外轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.1.3 當(dāng)纏繞應(yīng)力上升時(shí),壓板會(huì)散開。這種損壞通常是由過大的軸向力、端部支撐的強(qiáng)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(shí),會(huì)發(fā)生永久變形。由于損壞的電線絕緣層,這種變形通常會(huì)導(dǎo)致匝間短路。嚴(yán)重時(shí)線圈會(huì)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(dòng),導(dǎo)線間短路。
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