電力變壓器外繞組幅向形變分析

白亞梅，白永剛，張昌玉

（1. 哈爾濱華德學院，黑龍江哈爾濱,150025；2. 國網東營供電公司，山東東營,257091）

0 引言

傳統的繞組變形校驗主要是通過在線監測系統方法，檢測繞組在幅向作用下的形變量大小，從而校驗繞組的幅向穩定性。

然而變壓器在實際運行情況下，即使對變壓器在靜態短路力作用下的穩定性已經進行校核，但變壓器在突然遇到短路故障時，變壓器仍然會發生繞組損壞事故，這主要是由變壓器在動態力作用下的機械強度不夠引起的。

1 外繞組形變分析

本文以一臺500kV的電力自耦變壓器為研究實例，如表1所示，驗證外繞組在動態幅向力作用下的穩定性。

1.1 外繞組形變結果

建立1/2串聯繞組力學模型，加載幅向動態力，外繞組形變如圖1所示，上部到下部分別對應繞組的端部和中部。

由圖可見，通常情況下，繞組端部的幅向位移最小，向中部逐漸增加，繞組中部變形量最大；由于實例變壓器第9-17線餅匝數較少，輻向力較小，形變量也相對較小。

表1 變壓器主要參數

圖1 串聯繞組形變分布圖

1.2 形變量校核

本文采用軟件的方法對變壓器繞組在幅向力的作用下的位移進行校核。

圖2即為端部第62號線餅的形變量隨幅向力大小變化的曲線，圖a) 是線餅形變量隨應力大小的變化關系，b)圖是a) 圖局部放大圖。

圖2 線餅位移隨應力大小變化曲線

可見，多條曲線能夠重合到一起，說明力和位移是線性變化的；并且各曲線位移都從零值開始增加，說明實例變壓器線餅在輻向短路力作用下，沒有不可恢復變形的產生。

2 結論

本文對一臺500kV的自耦變壓器串聯繞組進行拉伸形變分析。首先得到了繞組的三維位移分布圖，得出線餅在輻向力作用下，繞組端部位移小，而繞組中部位移較大。

串聯繞組在輻向短路力作用下，未發生不可恢復的變形；由此可知，實例變壓器在幅向短路力作用下是穩定的。

本文將機械力學和電動力學充分結合，為變壓器繞組在短路力的穩定性的研究提供一種方法。

參考文獻

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