摘 要：近年来，变压器事故时有发生，而且有增长的趋势。从变压器事故情况分析来看.抗短路能力不够已成为电力变压器事故的首要原因，对电网造成很大危害，严重影响电网安全运行。

　　关键词：变压器;抗短路能力;电动力;绕组;电磁线;事故

　　近年来，变压器损坏事故呈上升趋势.而且事故影响范围不断在扩大，其事故主要表现形式为：外部多次短路冲击，线圈变形逐渐严重，最终绝缘击穿损坏居多：外部短时内频繁受短路冲击而损坏;长时间短路冲击而损坏：一次短路冲击就损坏等。

　　一、变压器短路损坏的主要形式

　　根据近几年的变压器因出口短路而发生损坏的情况.变压器在短路故障时，其损坏主要有以下几种特征及产生的原因。

　　(一)轴向失稳

　　这种损坏是由于导线在轴向力作用下.相互挤压或撞击，导致倾斜变形。如果导线原始稍有倾斜。则轴向力促使倾斜增加，严重时就倒塌;导线高宽比例大。就愈容易引起倒塌。

　　端部漏磁场除轴向分量外。还存在辐向分量.二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使内绕组导线向内翻转.外绕组向外翻转。

　　这种损坏往往是因为轴向力过大或存在其端部支撑件强度、刚度不够或装配有缺陷。

　　(二)辐向失稳

　　这种损坏主要是在轴向漏磁产生的辐向电磁力作用下，导致变压器绕组辐向变形。占整个损坏事故的41.2%。

　　1、外绕组导线伸长导致绝缘破损

　　辐向电磁力企图使外绕组直径变大.当作用在导线的拉应力过大会产生永久性变形。这种变形通常伴随导线绝缘破损而造成匝间短路，严重时会引起线圈嵌进、乱圈而倒塌.甚至断裂。

　　2、绕组端部翻转变形

　　这种损坏主要由于引线间的电磁力作用下.造成引线振动，导致引线间短路。这种事故较少见。

　　二、变压器短路故障原因分析

　　因变压器出口短路导致变压器内部故障和事故的原因很多，也比较复杂，它与结构设计、原材料的质量、工艺水平、运行工况等因数有关，但电磁线的选用是关键。从近几年解剖变压器，对其事故进行分析来看.与电磁线有关的大致有以下几个原因.

　　1、基于变压器静态理论设计而选用的电磁线.与实际运行时作用在电磁线上的应力差异较大。

　　2、目前各厂家的计算程序中是建立在漏磁场的均匀分布、线匝直径相同、等相位的力等理想化的模型基础上而编制的，而事实上变压器的漏磁场并非均匀分布.在铁轭部分相对集中，该区域的电磁线所受到机械力也较大：换位导线在换位处由于爬坡会改变力的传递方向。而产生扭矩：由于垫块弹性模量的因数，轴向垫块不等距分布.会使交变漏磁场所产生的交变力延时共振。这也是为什么处在铁心轭部、换位处、有调压分接的对应部位的线饼首先变形的根本原因。

　　3、抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响。按常温下设计的抗短路能力不能反映实际运行情况，根据试验结果.电磁线的温度对其屈服极限影响很大，随着电磁线的温度提高，其抗弯、抗拉强度及延伸率均下降，在250℃下抗弯抗拉强度要比在50"C时下降10%以上，延伸率则下降40%l~J,上。而实际运行的变压器.在额定负荷下，绕组平均温度可达105℃.最热点温度可达118屯。一般变压器运行时均有重合闸过程.因此如果短路点一时无法消失的话，将在非常短的时间内f0.8s1紧接着承受第二次短路冲击，但由于受第一次短路电流冲击后.绕组温度急剧增高，根据GBl094的规定，最高允许250aC.这时绕组的抗短路能力己大幅度下降.这就是为什么变压器重合闸后发生短路事故居多。

　　4、采用普通换位导线。抗机械强度较差.在承受短路机械力时易出现变形、散股、露铜现象。采用普通换位导线时.由于电流大，换位爬坡陡，该部位会产生较大的扭矩，同时处在绕组二端的线饼，由于幅向和轴向漏磁场的共同作用.也会产生较大的扭矩，致使扭曲变形。

　　5、采用软导线.也是造成变压器抗短路能力差的主要原因之一。由于早期对此认识不足.或绕线装备及工艺上的困难.制造厂均不愿使用半硬导线或设计时根本无这方面的要求。从发生故障的变压器来看均是软导线。

　　6、绕组绕制较松，换位或纠位爬坡处处理不当，过于单薄。造成电磁线悬空。从事故损坏位置来看。变形多见换位处.尤其是换位导线的换位处。

　　7、绕组线匝或导线之间未固化处理.抗短路能力差。早期经浸漆处理的绕组无一损坏。

　　8、绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线相互错位。

　　9、套装间隙过大，导致作用在电磁线上的支撑不够，这给变压器抗短路能力方面增加隐患。

　　10、作用在各绕组或各档预紧力不均匀.短路冲击时造成线饼的跳动.致使作用在电磁线上的弯应力过大而发生变形。

　　三、对策与建议

　　(一)订货

　　1、对设备选型时，应充分考虑现有产品结构状况，取消冗余功能.选择可靠结构.在充分考虑电网的短路容量与产品的动稳定性能之后.再确定产品参数.根据电网实际需要合理的配置分接开关.对性能参数的要求应和目前制造水平及材质状况相适应。

　　2、优先选用经短路型式试验合格的产品设计。并对产品进行抽检短路耐受试验，以确保产品的同一性。

　　3、选用全自冷变压器。由于全自冷变压器相对其他冷却方式的变压器度低，用铜量大。变压器重量重，具有较强抗短路能力。

　　(三)制造工艺方面

　　(四)材料方面

　　尽量选用半硬以上的自粘性换位导线和组合导线。采用高密度与油道等距的整体垫块。35kV及以下的内绕组应优先采用环氧玻璃丝筒作绕组内支撑绝缘筒。

　　为确保变压器安装质量.可采用实行卖方负责的安装方式，卖方必须对整个安装工作质量负责。现场吊芯检查时要进行器身预紧力校核.确保变压器器身处于紧固状态。