变压器绕组变形的原因及其影响分析

一、引言

变压器是电力系统中至关重要的设备，其正常运行对于保障电网的稳定性和可靠性具有不可替代的作用。然而，在实际运行中，变压器绕组变形成为了一种常见的故障现象。绕组变形不仅会影响变压器的性能，严重时还可能导致设备损坏甚至引发安全事故。因此，深入了解变压器绕组变形的原因及其影响，对于提高变压器的运行维护水平具有重要意义。本文将对变压器绕组变形的原因进行详细的阐述和分析，以期为读者提供全面的认识和参考。

二、变压器绕组变形的主要原因

变压器绕组变形的原因复杂多样，归纳起来主要包括以下几个方面：

设计、制造原因

（1）设计不合理：变压器设计时，如果短路强度不够、动稳定性较差，那么在运行过程中就容易出现绕组变形的问题。这主要是因为在短路电流的作用下，绕组会受到巨大的电动力冲击，如果设计不合理，就无法承受这种冲击。

（2）制造缺陷：制造过程中存在的缺陷或不合理因素也是导致绕组变形的重要原因。例如，压紧件、支撑件的强度、刚度不够，装配时线圈的不同心、压紧不良等，都会使绕组在运行过程中容易发生变形。

出口短路

变压器在运行中发生出口短路事故是导致绕组变形的最重要和最主要的外部原因。当变压器出口发生短路时，短路电流会迅速增大，绕组受到的电动力也会急剧增加。如果变压器本身结构中有不合理的地方或机械强度不够，就容易引起绕组的变形或位移。此外，短路过程中绕组的复杂振动和动态力的变化也可能导致绝缘产生松弛、垫块错位、铁芯螺丝松动等问题，进一步加剧绕组变形。

运输中的冲击

变压器在运输过程中受到的冲击也是导致绕组变形的一个原因。运输中的冲击会形成巨大的动态力，这些力作用于绕组上，可能导致绕组的移位、变形。因此，在运输过程中需要采取适当的保护措施来减少冲击对绕组的影响。

三、绕组变形的主要形式和特点

变压器绕组变形是指绕组的尺寸或形状发生的不可逆转的变化。其主要形式和特点包括：

径向上外绕组导线伸长、内绕组直径变小。这种变形会导致绕组间的绝缘距离减小，增加绕组间的电场强度，从而可能导致局部放电和绝缘击穿。

轴向上的压缩和坍塌。这种变形会改变绕组的结构，使其失去原有的支撑和保护作用，导致绕组在运行过程中容易发生故障。

对称的弯曲变形和不对称的曲翘变形。这些变形会使绕组失去原有的平衡状态，增加绕组的振动和噪声，同时也会影响绕组的电气性能。

器身位移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路。这些变形不仅会影响变压器的正常运行，还可能导致设备的损坏和安全事故的发生。

四、绕组变形的影响及应对措施

绕组变形对变压器的影响是多方面的。首先，绕组变形会改变绕组的电气参数，如电感、电容等，从而影响变压器的电气性能。其次，绕组变形会增加绕组的机械应力和振动，导致绕组松动、绝缘破坏等问题。最后，绕组变形还可能引发匝间短路等严重故障，对电网的稳定性和可靠性构成威胁。

为了应对绕组变形带来的问题，需要采取一系列措施。首先，在设计和制造阶段应充分考虑绕组的结构和强度，确保绕组能够承受正常运行和短路故障时的电动力冲击。其次，在运输和安装过程中应采取适当的保护措施，减少冲击对绕组的影响。最后，在变压器的运行维护过程中应加强对绕组的检查和监测，及时发现和处理绕组变形等故障问题。

五、结论

变压器绕组变形是电力系统中一种常见的故障现象，其原因复杂多样，包括设计、制造原因、出口短路以及运输中的冲击等。绕组变形不仅会影响变压器的电气性能和机械强度，还可能引发严重的安全事故。因此，需要采取一系列措施来预防和应对绕组变形问题，确保变压器的安全稳定运行。通过加强设计和制造质量控制、优化运输和安装保护措施以及加强运行维护管理等方面的努力，可以有效地减少绕组变形的发生概率和危害程度。