基于變壓器靜態(tài)理論設(shè)計選擇的電磁線與實際運行中作用在電磁線上的應(yīng)力有很大不同。
目前各廠家的計算程序都是基于漏磁場分布均勻、匝數(shù)相同、相力相等等理想化模型編制的,但實際上變壓器的漏磁場分布并不均勻,相對集中在磁軛部分,該區(qū)域的電磁線也受到較大的機械力;換位導(dǎo)線會因為在換位位置攀爬而改變力的傳遞方向,產(chǎn)生扭矩;由于墊塊的彈性模量,軸向墊塊分布不均勻,會使交變漏磁場產(chǎn)生的交變力產(chǎn)生延遲共振,這是鐵芯軛鐵處的線餅、換位及帶調(diào)壓分接頭的相應(yīng)部位首先變形的根本原因。
隨著電磁線溫度的升高,其抗彎強度、抗拉強度和延伸率都降低。一般變壓器在運行中有一個重合閘過程,所以如果短路點一時消失不了,就會在極短的時間(0.8s)內(nèi)承受第二次短路沖擊。但由于次短路電流沖擊,繞組溫度急劇升高,根據(jù)GBl094,更大允許溫度為250℃,此時繞組的短路電阻已經(jīng)大大降低,這也是變壓器重合閘后經(jīng)常發(fā)生短路事故的原因。
普通換位導(dǎo)線機械強度差,受短路機械力時易變形、絞線分散、銅外露。使用普通換位導(dǎo)線時,由于電流大,換位爬坡陡,在該部位會產(chǎn)生較大的扭矩。同時,繞組兩端的線餅也會由于振幅和軸向漏磁場的共同作用而產(chǎn)生較大的扭矩,導(dǎo)致變形。
使用柔性導(dǎo)體也是變壓器抗短路能力差的主要原因之一。由于前期缺乏了解,或者繞線設(shè)備和工藝的困難,廠家在設(shè)計時不愿意使用半硬導(dǎo)體或者在這方面沒有要求。從故障變壓器來看,都是軟導(dǎo)體。
繞組纏繞松散,換位或位置修正爬坡處處理不當(dāng),過細(xì),導(dǎo)致電磁線懸空。從事故損傷位置來看,變形往往發(fā)生在換位時,尤其是換位導(dǎo)線換位時。
繞組匝或線未固化,短路電阻差。早期浸漆處理的繞組無一損壞。
繞組預(yù)緊力控制不當(dāng),導(dǎo)致普通換位導(dǎo)線相互錯位。
套管間隙過大導(dǎo)致對電磁線支撐不足,增加了變壓器短路電阻的隱患。
作用在各繞組或齒輪上的預(yù)緊力不均勻,造成短路沖擊時線餅跳動,導(dǎo)致作用在電磁線上的彎曲應(yīng)力過大而變形。
外部短路事故頻發(fā),多次短路電流沖擊后電動勢的積累效應(yīng)導(dǎo)致電磁線軟化或內(nèi)部相對位移,最終導(dǎo)致絕緣擊穿。