變壓器繞組變形的定義是:變壓器繞組在(zài)短路衝(chōng)擊力或者外力的作用下,形狀或者尺寸發生了永久性的改變,主要包括繞組軸(zhóu)向和徑向長度寬度的變化,繞組本身產生位置移動,形狀扭曲、鼓包(bāo)以及匝間發生短路等相(xiàng)關問題。變(biàn)壓器繞組變形可能並不會馬上影響變壓器的(de)正常運(yùn)行(háng),但若不及時(shí)發現,在(zài)過電(diàn)流過電壓衝擊下,經過長時間(jiān)的(de)發展,可能會造成變壓(yā)器(qì)絕緣的的擊穿,產生嚴重的(de)事故(gù),給電力係統(tǒng)造成不可估量(liàng)的損失。經過理論上的(de)分析研究可以得出,作變(biàn)壓器繞組受到的短(duǎn)路衝擊(jī)力或者外力可根據變壓器(qì)繞組(zǔ)的結構分為(wéi)軸向力和徑向力兩種力。徑向力的作用方向(xiàng)與繞組間的位置關係以及電流流向有相當的關係,對一於雙繞組的變壓器(qì)而言,在徑向力的作(zuò)用下,外部(bù)繞組的形狀變得向外拉伸,內部繞組變得向內壓緊。為了提高內部繞組抵抗(kàng)徑向力的能力,采取的方法一般是(shì)將繞組繞在由(yóu)絕緣筒支撐的撐條上,此時的變壓器繞(rào)組要受到壓縮應(yīng)力和扭曲應力的共同(tóng)作用,如果(guǒ)所遭受到的聯合應力的大小超過繞組承受力的極(jí)限,繞組將會受(shòu)到產生不可逆轉的(de)永久(jiǔ)性(xìng)的變形,這樣就(jiù)會給結構複雜的變壓器帶(dài)來巨大的(de)傷害。
由於電力變壓器繞組變形會嚴重影響到變壓器的安全運行,因此早在(zài)上個世紀,變壓器的繞組變形的檢測(cè)技術就(jiù)成為相關專(zhuān)家研究(jiū)和關注的重(chóng)點問題之一。國家電網在2000年印發的[2000]589號文(wén)件《防止電力生產重大事故的(de)二十五項重點要求》中,明確規定指出,對於110KV及以上電壓等級的變壓器在出廠(chǎng)和投(tóu)入運行前必(bì)須進行低壓短路(lù)阻抗或(huò)頻率響應法的試驗,並日留下原始記錄來判斷變(biàn)壓器繞組的(de)變形情(qíng)況(kuàng)。
長期以(yǐ)來國內外對於變壓器繞組變形的研究(jiū)很早就已經展開。蘇聯在這一方麵(miàn)的(de)研究走在了世界前列,在(zài)1981到1987年之間,相關(guān)機構調查了當時烏克蘭電力係統中的330kV電壓等級的75台受到短路電動力衝擊的電力變壓器,這其中22台電力變壓器的繞組己經產生了變(biàn)形,假若繼續運行就會有損壞擊穿的危險(xiǎn),更換了其中16台變壓器,剩下的6台在嚴(yán)密的監視下暫時性運(yùn)行。另外,蘇聯的對(duì)變壓器的調查結果顯示,在所(suǒ)有的被調查的變壓器中,產生了繞組變形的變壓器占(zhàn)到了總數的30%。法國400kV等級電力係統中,產生了繞組變形的變壓器占到總數的比(bǐ)例為1%-2%,而220kV係統的(de)這一比例(lì)為3%-4%。芬蘭110kv係統對(duì)地故障的比例為1.35%-1.65%。
原(yuán)國家電力(lì)部電力科學院高壓所(suǒ)曾(céng)經在1990-1994年間對我國110kv及以(yǐ)上電壓等級的電力變(biàn)壓器做了故障記(jì)錄和調查分析。調查結果(guǒ)記錄顯示,,共(gòng)有變壓器8169台,其中在這5年中,其中發生事故(gù)的變壓器有292台。在這些發生事故的變壓器中,繞組、引線、主絕緣是發生故障的主要部位,其(qí)中有相當一部分變壓器的故障是由於變壓器線圈發生變形(xíng)造成的累積效應造成的。由於這些變壓器沒有退出運行,在繞組產生變(biàn)形後仍在正常運(yùn)行,這樣無論是正(zhèng)常情況或者故障發生的情(qíng)況下,持續(xù)性的運行將會會造成絕緣擊(jī)穿,所以說變壓器線(xiàn)圈變(biàn)形占(zhàn)變壓器故障比例是很高的,彎壓器事故調(diào)查情況具體統計見表所示。

1990年到1994年變(biàn)壓器事(shì)故(gù)統計