摘要：本文对抽检结果进行研究，对配电变压器抗短路能力问题加以分析，旨在找到影响配电变压器短路的相关因素，有效处理问题，加强配电变压力抗短路能力。
关键词：配电变压器；抗短路能力；问题
为做好配网设备材料质控工作，定期应做好配电变压器的抽检工作，以便及时发现配电器短路问题，及时采用相应措施处理问题，进而切实提高配电变压器的运行质量及安全。
一、抽检结果的研究
场外送检试验项目中，涉及例行、短路承受能力，以及外施耐压、雷电冲击、空载和负载等试验。试验结果显示：5台配电试验不合格，不合格配电变压器中，因为短路承受能力所致不合格占85%左右。
二、配电变压器抗短路能力问题分析
发生短路故障问题，会对配电变压器的性能构成严重威胁，变压器突发短路故障，变压器短路电流会随之增加，因为短路电动力、短路电流平方，为正比例的关系，所以变压器短路电动力，容易发生短时间内增加现象[1]。如果无法有效控制，会对变压器绕组构成不能够逆转的影响，这时结构容易发生直接变化，所以会减少变压器的使用时间，变压器短路电动力主要包括：辐向、轴向。
（一）配电变压器辐向问题
结合现场事故、短路试验数据来看，变压器的结构故障为绕组辐向不稳定，变压器骤然发生短路故障，导致低压绕组受到压力的作用影响，铁心方向结构发生变形，高压绕组因拉力因素影响，容易产生背离铁心方向结构变形现象。低压侧撑条为弹簧，不考虑轴向短路所致振动，认为弹簧固定在纸筒位置，纸筒为静止状态，弹簧下部、纸筒连接位置为约束状态，弹簧上部、导线连接位置节点为Y轴、Z轴约束[2]。如果撑条、线饼的接触为弹性状态，弹支点容易被压力所致反作用影响，发生压缩、变形等情况。这时，就会向外凸起，而弹支点则会受到拉力作用影响。变压器内绕组内撑条分布不均匀，主要表现：任意两根撑条的角度为18度/21度/30度。配电变压器辐向稳定性情况，会受到撑条分布角度影响，易于引发辐向不稳定的问题。可通过改善绕组撑条分布均匀度，保证配电变压器轴向的稳定及安全。撑条数据，对于配电变压器的影响较大。撑条数目增加，变压器绕组抗短路能力也会随之改变。结合多跨度模型数据仿真分析，发现存在12根撑条、16根撑条、20根撑条、24根撑条集中情况。其中，12根撑条、16根撑条、20根撑条、24根撑条的安全系数分别为：0.894、1.582、1.806、1.878。通过安全系数分析可见，有效增加变压器撑条的数量，能够加强变压器抗短路方面的能力[3]。撑条均匀分布状态下，临界载荷为185.35 kN /m-1，辐向稳定；不均匀分布角度21度状态下，临界载荷为163.29kN/m-1，辐向稳定；不均匀分布角为24度状态下，临界载荷为116.62kN/m-1，辐向稳定；不均匀分布角为30度状态下，临界载荷为102.12kN/m-1，辐向不稳定。
低压绕组偏心，属于配电变压器常见问题，即为绕组圆形、铁心圆心的偏差。可经低压绕组、撑条押金程度，模拟仿真弹簧。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆表示，低压绕组偏心程度，会对低压绕组辐向稳定构成影响，所以变压器装配、运输时，应保证绕组的同心度。一般情况下，变压器绕组材质多为铜导线，铜导线间有匝绝缘，可和四周铜线保持绕制状态。需要注意的是，由于制造过程容易被外界因素影响，故此不能确保导线间隙的影响。为避免变压器绕组发生辐向短路事故，制造时建议选择铜箔作为内绕组，条件允许可使用扁铜线增大的单根导线，并增加外绕组导线截面积。非晶合金变压器，由于其应力比较敏感，所以可在高强度骨架上绕制[4]。矩形绕组长边中间，若想和应绝缘纸筒直接接触，存在较大的困难，因此在绕制工作完成后，需及时通过硬纸板填满间隙，进而达到抗短路的目的。
（二）配电变压器轴向问题
因为变压器绕组结构比较复杂，自身有固定频率。如果变压器发生短路，则会引发绕组轴向振动、共振情况，对绕组原结构构成不良影响，并且发生严重的变压器短路状况。
变压器骤然发生短路问题，线饼、绝缘垫块结构发生位移的几率较大，因为速度、位置均产生变化，位移的发生和线饼惯力、垫块弹力，以及线饼移动四周介质摩擦阻力等，存在紧密的关系。在变压器先祖短路条件下，短路电动力、绕组机械结构强度比较复杂，为准确计算出绕组轴向振动问题，建议通过质量、弹簧、阻尼模型等，分析绕组轴向振动系统相关情况。建模、求解过程，应合理设定预紧力，保证线饼预紧力大小适宜。将上铁轭、下铁轭、压板，作为刚体，以及形状、位移保持固定的状态。线饼，作为分散质量单元予以研究、分析。绝缘垫块当成弹簧，不对质量弹性单元进行计算。研究发现，线饼为轴线振动，未见辐向振动情况。绕组轴向振动力主要包括：线饼惯性力、弹性单元弹性力，以及线饼重力、轴向短路电动力等[5]。振动时，线饼上的不同力会随着短路电动力而发生不同程度改变。绕组振动过程，力间的平衡关系为不变状态，能结合体系中构建力的平衡方程，对力学规律进行深入分析、研究。针对于此，在对变压器进行设计阶段，需确保变压器绕组为安匝平衡状态，防止对轴向电动力大小构成不良影响。因为矩形绕组承受短路电动力，轴向变形情况比较严重，所以需合理设定矩形绕组长度、宽度，主要的目的：减小绕组长轴、短轴间的差异。此外，在设计过程应合理得设计端部绝缘结构，加大高压、低压绕组轴向压紧面积，将上压板、下压板、绕组压装在一起，实现抗短路的效果。
结语：通过配电变压器试验结果可知，配电变压器运行的主要问题为短路，因此相关企业和部门应予以重视。然后，明确配电变压器中存在的抗短路能力问题，以便找到问题后经针对性措施进行处理，从而提高变压器抗短路方面的能力，确保变压器运行的稳定性。
参考文献：
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[3]张鹏，汪佛池，周若琪等.一起220kV变压器绕组短路故障诊断与分析[J].变压器，2017（11）：68-72.
[4]魏彩霞，孙业荣，陈朋等.提高油浸式配电变压器抗短路能力的研究[J].变压器，2017，54（7）：19-24.
[5]贾德海，王明.提高配电变压器抗短路能力问题分析和探索[J].变压器，2017，54（3）：44-48.
论文作者:张雷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：绕组论文; 变压器论文; 能力论文; 发生论文; 轴向论文; 导线论文; 低压论文; 《基层建设》2018年第34期论文;