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繞組變形的原因-短路故障電(diàn)流衝(chōng)擊

發布時間:2021-06-06 03:06:58人氣:

電(diàn)力變(biàn)壓器在(zài)運行過程中,不可避免地要遭(zāo)受(shòu)各種短路故障電(diàn)流的衝擊,特別是(shì)變(biàn)壓器出口或近距離短路故(gù)障,巨大的短路衝擊電流將使變壓器繞組受到很大的電動力(是正常運行時的數十倍至數百(bǎi)倍),並使(shǐ)繞組急劇(jù)發熱。在較高的溫度(dù)下,導線的機(jī)械強度變小(xiǎo),電動力更容易使繞組破壞或變形。電動力的產生是繞組中(zhōng)的短路衝擊電流與漏(lòu)磁場相互作用的結果(guǒ)。繞組中漏(lòu)磁場的(de)分布如圖所示(shì)。

繞組中的漏磁分布
繞組中的漏磁分布
它可分解為兩(liǎng)個分量,即縱軸磁場B和根軸磁場B。縱軸磁場對繞(rào)組(zǔ)產生輻向力,這個作用力,使外部繞組受向外張力FP1,在導線中產生拉應力,拉應力過大時,導線被拉長,匝絕緣會被損壞,造成匝間(jiān)短路;內部繞組受到壓縮力Fp2,導線受壓(yā)應(yīng)力,加壓應(yīng)力過大,可引起繞組局部變形。受力狀態如(rú)圖所示。
繞組(zǔ)的軸向力
繞組的軸向力
橫軸磁場(chǎng)使內、外(wài)繞組均受到軸向壓縮力。如(rú)果兩(liǎng)個繞組沿高(gāo)度方向安匝分布均勻,此力很小,安匝分布越(yuè)不均勻(yún),軸(zhóu)向力越大(dà)。軸向電動力過大,可使繞組發生永久性變形,產生縱向位移等。在運行中,由(yóu)於輻向和軸向電動力同時作用,可能使整個繞組發生扭轉。國內外運(yùn)行事故分析表明。短路事故(gù)是引起變壓器損壞的主要原因之一。

例如,我(wǒ)國1985-1989年110kV及以上電壓(yā)等級(jí)的電力變壓器,因外部短路(lù)事故燒損(sǔn)110kV變壓器,容量為649MVA,占(zhàn)110kV變壓器事故的15% , 1989-1993年,110kV級電力變壓器(qì)的(de)事故統計結果表明,因受外(wài)部短路(lù)電流衝擊而直接導致變壓器燒毀的共有57台(tái),約占該等級變壓器總事故台(tái)次的35.50%(其(qí)中有載調壓器占48%)。雙分裂廠用變壓器(qì)因短路(lù)造成繞組變形而燒損的事故就更多,僅1982--1992年(nián)就燒損35台,總容量為1387.5MVA。在(zài)國外,法國電力係統發生在(zài)變壓器端(duān)頭匯流排上的三(sān)相短路事故為(wéi)每年(nián)0.03%,發生(shēng)在變電站附(fù)近(jìn)的三相短路占400kV事故率的1%-2%,占220kV事故率的3%-4%。據不完全統計,僅1989至2000年間全球110KV及以上(shàng)電(diàn)壓等級的變壓(yā)器,因遭受短路故障電流(liú)衝(chōng)擊直接(jiē)導致的損壞事故約為1200台(其中500KV大型變壓器35台),占總事故台數的27.5%,而對於廠用變壓器,該問題則顯得更加突出。

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