Распространённые повреждения высоковольтного испытательного трансформатора при коротком замыкании
Соответствует части, расположенной под железной обоймой высоковольтного испытательного трансформатора. Причины деформации этой части следующие:
(1) Магнитное поле, создаваемое током короткого замыкания, замыкается через масло и стенку бака или магнитопровод. Поскольку магнитное сопротивление железного ярма относительно невелико, магнитное поле в основном замыкается между масляной цепью и железным ярмом. Магнитное поле относительно сконцентрировано, а электромагнитная сила, действующая на обмоточный цилиндр, также относительно велика;
(2) Зазор между внутренними обмотками слишком велик или сердечник недостаточно плотно стянут, что приводит к сжатию и деформации двух сторон листов сердечника, вызывая коробление и деформацию обмотки на стороне ярма сердечника;
(3) С точки зрения конструкции, осевое сжатие ярма, соответствующее части обмотки, является наиболее ненадёжным. В этой части трудно достичь требуемого предварительного усилия затяжки для катушки провода, поэтому катушка провода в этой части наиболее подвержена деформации.
Область регулирования напряжения с отводами и соответствующие части других обмоток. Эта область обусловлена:
(1) Несбалансированность ампер-витков приводит к несимметричному распределению магнитного потока рассеяния, а дополнительное магнитное поле рассеяния, возникающее вследствие его амплитуды, создаёт дополнительные осевые внешние силы в обмотке; направление этих сил всегда усиливает асимметрию указанных сил. Осевая внешняя сила совпадает по направлению с осевой внутренней силой, возникающей из-за нормального потока рассеяния амплитуды, что вызывает вертикальный изгиб линейного диска и сжатие прокладочного блока линейного диска. Кроме того, эти силы частично или полностью передаются на железный ярмо, стремясь отодвинуть его от стержня магнитопровода, а линейный диск деформируется или опрокидывается в центральную часть обмотки.
(2) Линейный трансформатор в этой части предназначен для обеспечения баланса ампер-витков или расстояния изоляции между отводами. Часто требуется добавить больше прокладок. Больше
(3) После установки обмотки высота центральной реактивности не может быть обеспечена, что приводит к дальнейшему усилению дисбаланса ампер-витков;
(4) После определённого периода работы более толстые амортизационные блоки естественным образом уменьшаются в размерах, что с одной стороны усугубляет дисбаланс ампер-витков, а с другой стороны приводит к увеличению ударных нагрузок при воздействии сил короткого замыкания;
(5) Во время проектирования для достижения баланса ампер-витков в зоне отвода выбирается электромагнитный провод с более узким или меньшим поперечным сечением, что приводит к низкой стойкости к кратковременным механическим нагрузкам.
Положение транспозиции высоковольтного испытательного трансформатора. Деформация этой части часто наблюдается при транспозиции провода с транспозицией и при стандартной транспозиции одинарной спирали. При транспозиции провода с транспозицией угол подъёма на участке транспозиции более крутой по сравнению с обычным проводом, поэтому в месте транспозиции возникает противоположно направленная касательная сила при различных радиусах витков. Эта пара касательных сил одинаковой величины, но противоположного направления приводит к уменьшению диаметра транспозиции внутренней обмотки и деформации в соответствующем направлении. При транспозиции внешней обмотки стремятся обеспечить одинаковый радиус витков, в результате чего транспозиция выравнивается; внутренняя транспозиция деформируется к центру, а внешняя — наружу. Чем больше толщина провода с транспозицией, тем круче угол подъёма и тем серьёзнее деформация. Кроме того, в месте транспозиции также возникает осевая составляющая тока короткого замыкания, а дополнительные силы, возникающие под её действием, усиливают деформацию «торта» из провода. Стандартная транспозиция одинарной спирали занимает в пространстве один виток, что приводит к дисбалансу ампер-витков в этой части. Одновременно она обладает теми же характеристиками деформации транспозиции, что и провод с транспозицией, поэтому «торт» из провода в этой части легче подвергается деформации.
Вывод высоковольтного испытательного трансформатора. Обычно встречается в обмотках с косой спиральной структурой. Обмотки такой структуры подвергаются значительной осевой силе из-за несбалансированности ампер-витков двух спиралей. Одновременно возникает осевой ток, вызывающий боковую силу в угловых участках выводов, что приводит к их скручиванию и деформации. Кроме того, при намотке спиральной обмотки возникают остаточные напряжения, стремящиеся вернуть обмотку в исходное состояние. Поэтому спиральные обмотки более склонны к скручиванию и деформации под воздействием тока короткого замыкания.
Между выводами высоковольтного испытательного трансформатора. Обычно встречается между низковольтными выводами. Через низковольтные выводы протекает большой ток из-за низкого напряжения, а фазовый сдвиг составляет 120 градусов, что приводит к взаимному притяжению выводов. Если выводы закреплены неправильно, между фазами возникнет короткое замыкание.