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幹式變壓器短路事故的原因

發布者:變壓器廠家   發布時間:2022-08-03    點擊次數:5040

  幹式變壓器事故經常發生,而且有增長的趨勢。從幹式變壓器事故情況分析來看,抗短路能力不足已成為電力幹式變壓器事故的首要原因,對電網造成很大危害,嚴重危害電網安全運作。

幹式變壓器短路事故

  幹式變壓器總會發生下列事故:外界數次短路衝擊,線圈形變慢慢嚴重,最後絕緣擊穿毀壞;外部短時內頻繁受短路衝擊而損壞;長期短路衝擊而損壞;一次短路衝擊就損壞。幹式變壓器短路損壞的關鍵方式有以下幾種:

  1、徑向失衡。這類毀壞主要是在輻向漏磁產生的徑向磁場力作用下,造成幹式變壓器繞阻徑向形變。

  2、線餅左右彎曲變形。這類毀壞是由於2個徑向墊板間的導線在徑向磁場力作用下,因彎距太大產生永久形變,一般兩餅間的形變是對稱的。

  3、繞阻或線餅坍塌。這類毀壞是由於導線在軸向力作用下,相互擠壓或碰撞,造成傾斜形變。如果導線初始稍有傾斜,則軸向力促進傾斜提升,嚴重時就坍塌;導線高寬占比大,就愈容易引起坍塌。頂端漏磁場除徑向份量外,還存在輻向份量,二個方向的漏磁所產生的生成磁場力導致內繞組導線向內旋轉,外繞阻向外旋轉。

  4、繞阻升起將銷釘撐開。這類毀壞往往是因為軸向力太大或存在其頂端支撐件強度、剛度不足或安裝有缺陷。

  5、輻向失衡。這類毀壞主要是在徑向漏磁產生的輻向磁場力作用下,造成幹式變壓器繞阻輻向形變。

  6、外繞阻導線伸展造成絕緣損壞。輻向磁場力企圖使外繞阻直徑增大,當作用在導線的拉應力過大會產生永久形變。這種形變一般隨著導線絕緣損壞而造成匝間短路,嚴重時會引起線圈嵌進、亂圈而坍塌,甚至破裂。

  7、繞組頂端旋轉形變。頂端漏磁場除徑向份量外,還存在輻向份量,二個方向的漏磁所產生的生成磁場力導致繞阻導線向內旋轉,外繞阻向外旋轉。

  8、內繞組導線彎曲或曲翹。輻向磁場力使內繞阻直徑縮小,彎曲是由2個支撐(內撐條)間導線彎距太大而產生永久變形的結果。如果鐵芯捆紮充足緊致及繞阻輻向撐條有效支撐,而且輻向電動力沿圓周方位均布的話,這種形變是對稱的,整個繞阻為多邊星型。然而,因為鐵芯受壓變形,撐條受支撐狀況不相同,沿繞組圓上受力是不均勻的,實際上經常發生局部失穩產生曲翹形變。

  9、導線固定失衡。這類毀壞關鍵因為導線間的磁場力作用下,導致導線震動,造成導線間短路。

  幹式變壓器短路故障根本原因:

  因幹式變壓器出口短路造成幹式變壓器內部故障和事故的原因很多,也比較複雜,它與結構設計、原材料的品質、技術水平、運行工況等因素相關,但電磁線的采用是關鍵。從近些年解剖變壓基於幹式變壓器靜態理論設計而選用的電磁線,與實際運行中作用在電磁線裏的應力差異較大。

  (1)目前各廠家的測算程序中是建立在漏磁場的分布均勻、線匝直徑相同、等相位的力等理想化的模型前提下而編製的,而事實上幹式變壓器的漏磁場並非分布均勻,在鐵軛部分相對集中,該區域的電磁線所遭受機械力也較大;互換導線在互換處因為上坡會改變力的傳遞方位,而產生扭距;因為墊板彈性模具的因素,徑向墊板不定距遍布,會讓交變漏磁場所產生的交變力延時共震,這也是為什麽處於鐵芯軛部、互換處、有調壓分接的對應部位的線餅最先形變的根本原因。

  (2)抗短路能力計算時沒有考慮溫度對電磁線的抗彎和抗壓強度的影響。按常溫下設計的抗短路能力不能體現具體運行情況,依據試驗結果,電磁線的溫度並對屈服極限?0.2影響很大,隨著電磁線的溫度提升,其抗彎、抗壓強度及延伸率均降低,在250℃下抗彎抗壓強度要比在50℃時降低上,延伸率則降低40%以上。而實際運行的幹式變壓器,在額定負荷下,繞阻平均氣溫可達105℃,最熱點溫度可達118℃。一般幹式變壓器運行中均有重合閘過程,因而假如短路點一時沒法消退的話,將於十分短的時間內(0.8s)隨後承擔第二次短路衝擊,但由於受第一次短路容量衝擊後,繞阻溫度急劇提高,依據GBl094的規定,最大允許250℃,這時繞阻的抗短路能力己大幅度下降,這就是為什麽幹式變壓器重合閘後發生短路事故居多。

  (3)選用一般互換導線,抗衝擊韌性較差,在承擔短路機械力時易發生形變、散股、露銅狀況。選用一般互換導線時,因為電流大,互換爬坡陡,該位置會產生較大的扭距,同時處於繞阻二端線餅,因為幅向和徑向漏磁場的共同作用,也會產生較大的扭距,導致扭曲變形。如楊高500kV幹式變壓器的A相公共繞阻共有71個互換,因為使用了偏厚的普通互換導線,其中有66個互換有不同程度的形變。此外吳涇1l號主變,也是由於選用一般互換導線,在鐵芯軛部位置的高壓繞阻二端線餅均有不同旋轉露線的現象。

  (4)選用軟導線,也是造成幹式變壓器抗短路能力差的主要原因之一。因為初期對此認識不足,或纏線裝備及工藝上的困難,生產廠均不願應用半硬導線或設計時壓根無這方麵的要求,從出現故障的幹式變壓器來看均是軟導線。

  (5)繞阻繞製較鬆,互換處理不當,過於薄弱,導致電磁線懸空。從事故毀壞位置來看,形變多見互換處,特別是互換導線的互換處。

  (6)繞組線匝或導線之間未固化處理,抗短路能力差。初期經浸漆處理的繞阻無一毀壞。

  (7)繞阻的預緊力控製不當導致一般互換導線的導線互相移位。

  (8)套服空隙太大,造成作用在電磁線裏的支撐不足,這給幹式變壓器抗短路能力層麵提升隱患.

  (9)功效在各繞阻或各檔預緊力不均勻,短路衝擊時導致線餅的跳動,導致作用在電磁線裏的彎應力太大而發生形變.

  (10)外界短路事故頻繁,數次短路容量衝擊後電動力的積累效用造成電磁線變軟或內部相對位移,最終導致絕緣擊穿。

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