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),其繞組損壞部位主要有以下幾種。
1.對(duì)應(yīng)鐵軛下的部位
該部位發(fā)生變形原因有:
(1)短路電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)是通過油和箱壁或鐵心閉合,由于鐵軛的磁阻相對(duì)較小,故大多通過油路和鐵軛間閉合,磁場(chǎng)相對(duì)集中,作用在線餅的電磁力也相對(duì)較大;
(2)內(nèi)繞組套裝間隙過大或鐵心綁扎不夠緊實(shí),導(dǎo)致鐵心片二側(cè)收縮變形,致使鐵軛側(cè)繞組曲翹變形;
(3)在結(jié)構(gòu)上,軛部對(duì)應(yīng)繞組部分的軸向壓緊是最不可靠的,該部位的線餅往往難以達(dá)到應(yīng)有的預(yù)緊力,因而該部位的線餅最易變形。
2.調(diào)壓分接區(qū)域及對(duì)應(yīng)其他繞組的部位
該區(qū)域由于:
(1)安匝不平衡使漏磁分布不均衡,其幅向額外產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)在線圈中產(chǎn)生額外軸向外力,這些力的方向總是使產(chǎn)生這些力的不對(duì)稱性增大。軸向外力和正常幅向漏磁所產(chǎn)生的軸向內(nèi)力一樣,使線餅向豎直方向彎曲,并壓縮線餅件的墊塊,除此之外,這些力還部分地或全部地傳到鐵軛上,力求使其離開心柱,出現(xiàn)線餅向繞組中部變形或翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象;
(2)該部位的線餅為力求安匝平衡或分接區(qū)間的應(yīng)有絕緣距離,往往要增加較多的墊塊,較厚的墊塊致使力的傳遞延時(shí),因而對(duì)線餅撞擊也較大;
(3)繞組套裝后不能確保中心電抗高度對(duì)齊,致使安匝進(jìn)一步加劇不平衡;
(4)運(yùn)行一段時(shí)間后,較厚的墊塊自然收縮量較大,一方面加劇安匝不平衡現(xiàn)象,另一方面受短路力時(shí)跳動(dòng)加??;
(5)在設(shè)計(jì)時(shí)間為力求安匝平衡,分接區(qū)的電磁線選用了較窄或較小截面的線規(guī),抗短力能力低。
3.換位部位
這部位的變形常見于換位導(dǎo)線的換位和單螺旋的標(biāo)準(zhǔn)換位處。
換位導(dǎo)線的換位,由于其換位的爬坡較普通導(dǎo)線的換位為陡,使線匝半徑不同的換位處產(chǎn)生相反的切向力,這對(duì)大小相等方向相反的切向力,致使內(nèi)繞組的換位向直徑變小,方向變形,外繞組的換位力求線匝半徑相同,使換位拉直,內(nèi)換位向中心變形,外換位向外變形,而且換位導(dǎo)線厚度越厚,爬坡越陡,變形越嚴(yán)重。另外,換位處還存在軸向短路電流分量,所產(chǎn)生的附加力,致使線餅變形加劇。
單螺旋的標(biāo)準(zhǔn)換位,在空間上要占一匝的位置,造成該部位安匝不平衡,同時(shí)又具有換位導(dǎo)線換位變形特征,因此該部位的線餅更容易變形。
4.繞組的引出線
常見于斜口螺旋結(jié)構(gòu)的繞組,該結(jié)構(gòu)的繞組,由于二個(gè)螺旋口安匝不平衡,軸向力大,同時(shí)又有軸向電流存在,使引出線拐角部位產(chǎn)生一個(gè)橫向力而發(fā)生扭曲變形現(xiàn)象。另外螺旋繞組在繞制過程中,有剩余應(yīng)力存在,會(huì)使繞組力求恢復(fù)原狀現(xiàn)象,故螺旋結(jié)構(gòu)的繞組,受短路電流沖擊下更容易扭曲變形。
5.引線間
常見于低壓引線間,低壓引線由于電壓低流過電流大,相位120度,使引線相互吸引,如果引線固定不當(dāng)?shù)脑?,?huì)發(fā)生相間短路。