干式變壓器常見(jiàn)短路損壞的原因及解決方法

1、近年來(lái)，干式變壓器事故時(shí)有發(fā)生。從干式變壓器事故分析來(lái)看，短路損壞已成為電力干式變壓器事故的主要原因，對電網(wǎng)造成極大危害，嚴重影響電網(wǎng)安全運行。對近十年來(lái)上海電力公司電力干式變壓器外部短路造成的損壞事故進(jìn)行分類(lèi)分析，提出電磁線(xiàn)圈選用中存在的問(wèn)題及減少此類(lèi)事故的措施。

　　2、干式變壓器短路事故 2010年1月至2022年5月，上海電網(wǎng)共發(fā)生干式變壓器短路損壞事故17起，占損壞事故總數的77.3%，是造成干式變壓器短路損壞的主要原因。損壞，總容量為 2,750 兆瓦。其中500kV 2臺，220kV 13臺，110kV 2臺。220 kV 和 110 kV 一組因低壓線(xiàn)圈變形嚴重而不得不更換。干式變壓器改造過(guò)程中發(fā)現4組220kV低壓繞組變形，2組500kV繞組在運行中出現變形跡象。特別是2011年以來(lái)，干式變壓器損壞事故呈上升趨勢，事故范圍不斷擴大。事故的主要形式有：

　　1) 經(jīng)過(guò)多次外部短路沖擊，線(xiàn)圈變形逐漸嚴重，絕緣擊穿損壞更加頻繁；

　　2) 外觀(guān)在短時(shí)間內頻繁受到短路沖擊損壞；

　　3) 長(cháng)期短路沖擊損壞；

　　4) 短期短路沖擊損壞。

　　3、干式變壓器短路損壞的主要形式：

　　3.1 軸向不穩定：這種損壞主要是由徑向漏磁產(chǎn)生的軸向電磁力引起的，造成干式變壓器軸向變形纏繞。此類(lèi)事故占損壞事故總數的52.9%。

　　3.1.1 繞組線(xiàn)圈的上下彎曲變形：這種損壞是由于在軸向電磁力的作用下，由于彎矩過(guò)大，兩個(gè)軸向隔圈之間的線(xiàn)圈產(chǎn)生了變形。通常，兩個(gè)繞組線(xiàn)圈之間的變形是對稱(chēng)的。

　　3.1.2 繞組或線(xiàn)圈塌陷。這種損壞是由于線(xiàn)材在軸向力的作用下相互擠壓或碰撞，造成斜向變形。如果線(xiàn)材稍有傾斜，軸向力會(huì )使傾斜度增大，嚴重時(shí)會(huì )塌陷；線(xiàn)材的縱橫比越大，越容易造成塌陷。端部漏磁場(chǎng)除了軸向分量外，還有徑向分量。由兩個(gè)方向的漏磁產(chǎn)生的組合電磁力使內繞組線(xiàn)向內轉動(dòng)，外繞組向外轉動(dòng)。

　　3.1.3 當纏繞應力上升時(shí)，壓板會(huì )散開(kāi)。這種損壞通常是由過(guò)大的軸向力、端部支撐的強度和剛度不足或裝配缺陷引起的。

　　3.2 徑向不穩定：這類(lèi)損壞主要是由于軸向漏磁產(chǎn)生的徑向電磁力導致干式變壓器繞組徑向變形，占損壞事故總數的41.2%。

　　3.2.1 外繞組拉長(cháng)造成的絕緣損壞。徑向電磁力試圖使外繞組的直徑變大。當作用在導線(xiàn)上的拉應力過(guò)高時(shí)，會(huì )發(fā)生變形。由于損壞的電線(xiàn)絕緣層，這種變形通常會(huì )導致匝間短路。嚴重時(shí)線(xiàn)圈會(huì )出現故障、塌陷甚至斷裂。

　　但由于鐵芯的壓縮變形和支柱的支撐方式不同，沿繞組圓周的應力不均勻，導致線(xiàn)圈局部不穩定和屈曲變形。

　　3.3 導線(xiàn)固定不穩：這種損壞主要是由于導線(xiàn)間的電磁力作用，造成導線(xiàn)振動(dòng)，導線(xiàn)間短路。