依据近年来变压器因出口短路而遭受损坏的状况,当变压器出现短路故障时,其损坏主要呈现出以下几种特征及相应的产生原因。
其一为轴向失稳。这种损坏情形主要是在辐向漏磁所产生的轴向电磁力的作用下,致使变压器绕组发生轴向变形,此类事故在整个损坏事故中占比达 52.9%。例如开口闪点全自动测定仪,其配备大屏幕 LCD 液晶显示屏,能够由电脑对试验全过程予以精确控制。该仪器具备自动升温控制功能,可自动进行点火扫划操作,自动检测闪点并锁定结果,还能打印结果以及自动关闭气源。
1.1 线饼上下弯曲变形:此损坏状况是由于在两个轴向垫块之间的导线,在轴向电磁力的作用下,因所承受的弯矩过大而产生永久性变形,通常两饼之间的变形呈现出对称特性。
1.2 绕组或线饼倒塌:这种损坏是因为导线在轴向力的作用下,彼此相互挤压或者撞击,进而导致倾斜变形。倘若导线初始状态稍有倾斜,那么轴向力会促使倾斜程度加剧,严重时便会发生倒塌现象;当导线的高宽比例较大时,就更容易引发倒塌情况。端部漏磁场除了具有轴向分量之外,还存在辐向分量,这两个方向的漏磁所产生的合成电磁力会致使内绕组导线向内翻转,外绕组向外翻转。
1.3 绕组升起将压板撑开:这种损坏往往是由于轴向力过大,或者其端部支撑件的强度与刚度不足,亦或是装配环节存在缺陷所致。
其二为辐向失稳。这种损坏主要是在轴向漏磁产生的辐向电磁力的作用下,导致变压器绕组出现辐向变形,其在整个损坏事故中的占比为 41.2%。
2.1 外绕组导线伸长导致绝缘破损:辐向电磁力试图使外绕组的直径增大,当作用于导线的拉应力超出一定限度时,便会产生永久性变形。这种变形通常会伴随着导线绝缘的破损,从而引发匝间短路,严重时甚至会造成线圈嵌进、乱圈乃至倒塌、断裂等情况。
2.2 绕组端部翻转变形:端部漏磁场除了轴向分量外,还存在辐向分量,两个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使绕组导线向内或向外翻转。
2.3 内绕组导线弯曲或曲翘:辐向电磁力使得内绕组直径变小,弯曲现象是由于在两个支撑(内撑条)之间的导线因弯矩过大而产生永久性变形的结果。若铁芯绑扎足够紧实且绕组辐向撑条能够有效支撑,并且辐向电动力沿圆周方向均匀分布,那么这种变形将呈现对称状态,整个绕组近似多边星形。然而,由于铁芯受压变形,撑条的支撑情况不尽相同,沿绕组圆周的受力并不均匀,实际上常常会发生局部失稳,进而形成曲翘变形。
2.3 引线固定失稳:这种损坏主要是因为在引线间电磁力的作用下,造成引线振动,最终导致引线间短路,此类事故相对较为少见。
综上所述,对变压器短路损坏特征及原因的深入研究与精准把握,有助于电力行业技术人员在变压器的设计、制造、安装与维护等各个环节采取更为有效的措施,从而提升变压器运行的稳定性与可靠性,减少因短路故障导致的损失,保障电力系统的安全、高效运行,为社会的正常运转提供坚实的电力保障基石。
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