学文网摘要：随着电力供应在国民经济以及人民生活中的地位不断提高，大型电力变压器抗短路能力成为一个比较突出的问题。从常年实际运行情况和多年试验数据证明，通过了短路能力耐受试验的产品，在运行中就有足够的短路耐受能力，抗短路能力大大增加。本文就变压器突发短路试验进行探析。
关键词：变压器；突发短路
中***分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
变压器短路承受能力试验，俗称“突发短路试验”，是专门用于检验变压器承受短路事故能力的特殊试验，是对变压器制造的综合技术能力和工艺水平的考核，利用试验中强短路电流产生的电动力检验变压器和各种导电部件的机械强度，其目的是为了考核变压器的动稳定性。因此，突发短路试验是保证变压器抗短路能力的一项十分重要的特殊试验，近几年来各变压器生产厂家纷纷采取各种措施，提高产品的抗短路能力，并将此作为产品宣传的一个重要方面。
通过对变压器进行短路试验，分析有关的数据参数，为完善变压器的产品结构以及提升抗短路能力奠定坚实的基础。变压器动稳定性能差，经受不住各种短路，究其原因大致有以下几点：
1） 变压器结构设计存在缺陷。在变压器结构设计中，对作用在变压器线圈上的电动力，仅按静力学计算是不能正确反映变压器突发短路电流冲击时所承受的各种应力的，只有对动态过程进行分析，才能使电动力的计算结果正确反映线圈的实际受力状态，确保设计裕度。从目前比较常见的变压器型号来分析，低损耗变压器仍然是主流产品。但是如何实现变压器的低损耗，各个生产商却没有形成一个共识。另外，在大容量变压器的低压引线设计环节中，如果引线支点考虑不充分导致低压引线形成悬臂梁，此时一旦遇到短路电流的冲击，就会引发相间短路故障。
2） 选择导线不恰当，存在重视热性能而忽视机械应力的现象。导线本身的许用应力低，裕度小甚至无裕度，自身骨架不硬只得靠上下左右的支撑，选用线圈导线时，尤其是换位导线时，应适当控制其宽厚比且宜采用自粘性导线和硬度较高的导线，以提高线圈自身强度。
3） 线圈轴向压紧力不够。发生这种问题的原因有二，一是设计计算不正确；二是一些变压器厂没有根据国内材料和工艺现状，而是盲目采用同一绝缘压板结构。正是因为这些制造工艺问题，不仅使变压器线圈最终未能达到设计和工艺要求，不能使其始终保持紧固状态,而且在短路轴向力的作用下，线圈易出现松动或变形，甚至失稳。压板的材质和形状也是影响线圈轴向强度的重要因素。钢压板的刚度较大，压板的支撑力到线圈端部的压力传递比较简单。但如果采用层压木(纸)板,情况就要复杂得多，应特别注意压板本身的机械强度和刚度。
4）材料质量不过关。变压器的绝缘压板、层压木板加工质量以及机械强度不符合标准要求，也会造成短路故障频发的现象。
5）结构方面存在严重问题。变压器在结构方面存在严重问题也会引发短路故障，由于变压器从制造出厂到投入使用要经过一系列的运输、吊装以及拆卸，因此不可避免地会受到一些撞击。此时变压器如果内部构造不牢固，就会因撞击造成绕组位移以及绝缘损伤等结构问题，这些都会给日后的投入运行埋下巨大的安全隐患
由以上分析可以看出，变压器的抗短路能力主要取决于结构设计和制造工艺，为增强变压器抗短路能力，我们建议采取以下几点措施：
1）改良变压器的机械力计算与产品结构设计。变压器的物理结构决定着它的使用性能，因此需要通过对变压器机械力的计算以及产品结构的设计进行优化改良，使其内部线的机械力分配更加符合实际要求，提升其抗短路能力。
2） 采用单独调压线圈的结构，有利于安匝平衡，提高抗短路能力。
3） 线圈垫块采用HPB材质纸板制造，预密化处理，根据压密情况加减垫块，保证线圈轴向高度符合设计要求。
4） 所有线圈采用内外撑条的结构并用热缩带绑扎加固。
5） 只要不是最外一个线圈的其他线圈均称为内线圈（最外一个线圈是调压线圈的除外），凡内线圈及调压线圈均尽可能绕在厚度为5 mm的硬纸筒上，以加强线圈的内部支撑。
6） 所有线圈采用半硬铜导线绕制。
7） 螺旋式线圈的端部及所有线圈的出头均采用收缩带绑扎牢固。
8）所有线圈端圈为实心纸圈，有利于力的传递，增强线圈端部稳定度。
9）线圈采用恒压干燥。
10）器身出炉后用油压机压紧线圈，上紧压钉。
11）套装完后整体压紧线圈。
12）相间位置线圈与铁轭间的空隙用斜板打入填实，保证三相线圈相间位置充分压紧，防止短路时变形。
13）加强变压器铁心夹件结构的机械强度。
14）尽量减小变压器分接数是加强动稳定能力的一个措施。运行经验证明绝大多数变压器线圈损坏都发生在调压线圈上。特别是主线圈和调压线圈在同一心柱上时更容易损坏。
15）在铁心的梯角处尤其是小级侧适当放置撑条，提高铁心圆整度，以更好地支撑线圈。
以上措施，从设计及工艺上大大加强了线圈稳定性，从而提高了变压器的短路冲击能力。
参考文献
[1] IEC60076-5：2000.电力变压器第5部分:承受短路的能力[S]
[2]《电力变压器抗短路能力分析及措施》——杨积久贵州电力试验研究院
[3]《提高变压器抗短路能力的强化措施》——曾劲龙，谭家齐 广州电力设备厂
[4]《全国110kV及以上等级电力变压器短路损坏事故统计分析》——金文龙 陈建华 李光范 王梦云薛辰东 国家电力公司安全运行与发输电部 国家电力公司电力科学研究院
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