變壓器繞組變形的原因及其影響分析

一、引言

變壓器是電力系統(tǒng)中至關(guān)重要的設(shè)備，其正常運行對于保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性具有不可替代的作用。然而，在實際運行中，變壓器繞組變形成為了一種常見的故障現(xiàn)象。繞組變形不僅會影響變壓器的性能，嚴(yán)重時還可能導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至引發(fā)安全事故。因此，深入了解變壓器繞組變形的原因及其影響，對于提高變壓器的運行維護水平具有重要意義。本文將對變壓器繞組變形的原因進行詳細的闡述和分析，以期為讀者提供全面的認識和參考。

二、變壓器繞組變形的主要原因

變壓器繞組變形的原因復(fù)雜多樣，歸納起來主要包括以下幾個方面：

設(shè)計、制造原因

（1）設(shè)計不合理：變壓器設(shè)計時，如果短路強度不夠、動穩(wěn)定性較差，那么在運行過程中就容易出現(xiàn)繞組變形的問題。這主要是因為在短路電流的作用下，繞組會受到巨大的電動力沖擊，如果設(shè)計不合理，就無法承受這種沖擊。

（2）制造缺陷：制造過程中存在的缺陷或不合理因素也是導(dǎo)致繞組變形的重要原因。例如，壓緊件、支撐件的強度、剛度不夠，裝配時線圈的不同心、壓緊不良等，都會使繞組在運行過程中容易發(fā)生變形。

出口短路

變壓器在運行中發(fā)生出口短路事故是導(dǎo)致繞組變形的最重要和最主要的外部原因。當(dāng)變壓器出口發(fā)生短路時，短路電流會迅速增大，繞組受到的電動力也會急劇增加。如果變壓器本身結(jié)構(gòu)中有不合理的地方或機械強度不夠，就容易引起繞組的變形或位移。此外，短路過程中繞組的復(fù)雜振動和動態(tài)力的變化也可能導(dǎo)致絕緣產(chǎn)生松弛、墊塊錯位、鐵芯螺絲松動等問題，進一步加劇繞組變形。

運輸中的沖擊

變壓器在運輸過程中受到的沖擊也是導(dǎo)致繞組變形的一個原因。運輸中的沖擊會形成巨大的動態(tài)力，這些力作用于繞組上，可能導(dǎo)致繞組的移位、變形。因此，在運輸過程中需要采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo措施來減少沖擊對繞組的影響。

三、繞組變形的主要形式和特點

變壓器繞組變形是指繞組的尺寸或形狀發(fā)生的不可逆轉(zhuǎn)的變化。其主要形式和特點包括：

徑向上外繞組導(dǎo)線伸長、內(nèi)繞組直徑變小。這種變形會導(dǎo)致繞組間的絕緣距離減小，增加繞組間的電場強度，從而可能導(dǎo)致局部放電和絕緣擊穿。

軸向上的壓縮和坍塌。這種變形會改變繞組的結(jié)構(gòu)，使其失去原有的支撐和保護作用，導(dǎo)致繞組在運行過程中容易發(fā)生故障。

對稱的彎曲變形和不對稱的曲翹變形。這些變形會使繞組失去原有的平衡狀態(tài)，增加繞組的振動和噪聲，同時也會影響繞組的電氣性能。

器身位移、繞組扭曲、鼓包和匝間短路。這些變形不僅會影響變壓器的正常運行，還可能導(dǎo)致設(shè)備的損壞和安全事故的發(fā)生。

四、繞組變形的影響及應(yīng)對措施

繞組變形對變壓器的影響是多方面的。首先，繞組變形會改變繞組的電氣參數(shù)，如電感、電容等，從而影響變壓器的電氣性能。其次，繞組變形會增加繞組的機械應(yīng)力和振動，導(dǎo)致繞組松動、絕緣破壞等問題。最后，繞組變形還可能引發(fā)匝間短路等嚴(yán)重故障，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性構(gòu)成威脅。

為了應(yīng)對繞組變形帶來的問題，需要采取一系列措施。首先，在設(shè)計和制造階段應(yīng)充分考慮繞組的結(jié)構(gòu)和強度，確保繞組能夠承受正常運行和短路故障時的電動力沖擊。其次，在運輸和安裝過程中應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo措施，減少沖擊對繞組的影響。最后，在變壓器的運行維護過程中應(yīng)加強對繞組的檢查和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理繞組變形等故障問題。

五、結(jié)論

變壓器繞組變形是電力系統(tǒng)中一種常見的故障現(xiàn)象，其原因復(fù)雜多樣，包括設(shè)計、制造原因、出口短路以及運輸中的沖擊等。繞組變形不僅會影響變壓器的電氣性能和機械強度，還可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。因此，需要采取一系列措施來預(yù)防和應(yīng)對繞組變形問題，確保變壓器的安全穩(wěn)定運行。通過加強設(shè)計和制造質(zhì)量控制、優(yōu)化運輸和安裝保護措施以及加強運行維護管理等方面的努力，可以有效地減少繞組變形的發(fā)生概率和危害程度。