一種變壓器繞組翹曲變形恢復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變壓器維護(hù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種變壓器繞組翹曲變形恢復(fù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)正在構(gòu)建安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效的電網(wǎng)，將形成由四個(gè)同步電網(wǎng)（"三華"電網(wǎng)、 東北電網(wǎng)、西北電網(wǎng)和南方電網(wǎng)）異步聯(lián)接構(gòu)成的全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)。全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)后，短路容 量增大，出口短路或近區(qū)短路對(duì)變壓器危害將更大。此外，風(fēng)電等新能源并網(wǎng)對(duì)短路也有新 要求，并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落為20%時(shí)要求短路穿越時(shí)間0. 625s ;核電站主變還要求短路持續(xù)時(shí) 間為6s。無(wú)論是電力變壓器，還是風(fēng)電變壓器或核電變壓器，它們都要求優(yōu)異的抗短路能 力。
[0003] 變壓器在電力系統(tǒng)中運(yùn)行，遭受各種短路是竭力避免而又不能絕對(duì)避免的，特別 是出口或近區(qū)短路對(duì)電力變壓器危害極大。大量案例表明：90%機(jī)械失效是由內(nèi)繞組輻向 翹曲變形引起。已經(jīng)證明損壞的變壓器也許能繼續(xù)運(yùn)行多年直至匝間短路發(fā)生。
[0004] 《電力變壓器繞組變形測(cè)量與分析》（《貴州電力技術(shù)》2006年第11期，17-18頁(yè)） 公開(kāi)了關(guān)于變壓器繞組變形測(cè)量的方法，但是對(duì)于已經(jīng)變形的繞組沒(méi)有合適的恢復(fù)方法， 現(xiàn)有的修復(fù)均為返廠解體維修，維修成本高，工作量大，并且維修時(shí)間長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺乏合適的繞組變形恢復(fù)方法等的技術(shù)問(wèn) 題，提供一種維修方便、成本低、速度快的變壓器繞組翹曲變形恢復(fù)方法。
[0006] 本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種變壓器繞組 翹曲變形恢復(fù)方法，適用于三繞組變壓器的中壓繞組或自帶第三繞組自耦變壓器的公共繞 組，包括以下步驟：
[0007] A、測(cè)量中壓繞組或公共繞組翹曲變形量；
[0008] B、在繞組中施加短路電流，形成輻向拉伸應(yīng)力使中壓繞組或公共繞組翹曲變形恢 復(fù)。
[0009] 當(dāng)短路力通過(guò)變壓器內(nèi)繞組，由軸向漏磁產(chǎn)生的輻向電磁力會(huì)生成輻向壓縮力， 此力會(huì)使內(nèi)繞組向內(nèi)壓縮變形，且在內(nèi)繞組較均勻地分布；當(dāng)短路力通過(guò)變壓器外繞組，由 軸向漏磁產(chǎn)生的輻向電磁力會(huì)生成輻向拉伸力，使外繞組向外拉伸變形。利用不同短路方 式若使繞組輻向壓縮力變?yōu)檩椣蚶炝?，則繞組翹曲變形可以恢復(fù)。
[0010] 作為優(yōu)選，所述步驟A具體包括以下步驟：
[0011] A01、測(cè)量中壓繞組或公共繞組的當(dāng)前電抗Z1，計(jì)算電抗變化量ε，計(jì)算公式如 下：
[0012] ε = (Z1-Z)/Z
[0013] 式中，Z為中壓繞組或公共繞組的初始電抗；
[0014] Α02、判斷ε大小，如果ε小于2%，則認(rèn)定變壓器中壓繞組或公共繞組未發(fā)生翹 曲變形，停止所有后續(xù)步驟；如果ε大于或等于2%，則進(jìn)入步驟A03;
[0015] Α03、計(jì)算中壓繞組或公共繞組的變形量ΔΧ，計(jì)算公式如下：
[0016] Δ X = ε X (m_n)
[0017] 式中，m為高壓繞組或串聯(lián)繞組輻向尺寸，η為中壓繞組或公共繞組輻向尺寸。
[0018] 作為優(yōu)選，所述步驟B具體包括以下步驟：
[0019] Β01、計(jì)算變壓器當(dāng)前所能承受的最大短路電流，設(shè)定短路電流值的初始值為最大 短路電流的60%，短路作用時(shí)間初始值為0. 125s ;
[0020] B02、依照短路電流值和短路作用時(shí)間對(duì)繞組施加短路電流；
[0021] B03、停止施加短路電流，暫停15min后再測(cè)量繞組電抗，計(jì)算電抗變化率，如電抗 已經(jīng)恢復(fù)到初始電抗，則停止后續(xù)步驟，整個(gè)流程結(jié)束；如果電抗未恢復(fù)到初始電抗，則進(jìn) 入步驟B04 ;
[0022] B04、計(jì)算電抗變化率，如果電抗變化率大于或等于0. 2%，則返回步驟B02 ;如果 電抗變化率小于0. 2 %，則進(jìn)入步驟B05 ;
[0023] B05、判斷當(dāng)前的短路電流值的大小，如果短路電流值小于變壓器當(dāng)前所能承受的 最大短路電流的90%，則增大短路電流值并進(jìn)入步驟B02,每次增大量為最大短路電流的 10% ;如果短路電流值大于或等于最大短路電流的90%，則進(jìn)入步驟B06 ;
[0024] B06、增大短路作用時(shí)間并進(jìn)入步驟B02,每次增大量為0. 125秒。
[0025] 通過(guò)適當(dāng)調(diào)整短路電流大小和作用時(shí)間可以獲得良好的維修效果。
[0026] 本發(fā)明帶來(lái)的實(shí)質(zhì)性效果是，對(duì)發(fā)生一定翹曲變形的中壓繞組（或公共繞組）不 需要進(jìn)行返廠解體維修，維修成本低，工作量小，維修時(shí)間短。對(duì)發(fā)生一定翹曲變形的低壓 繞組，本發(fā)明并不適用。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的一種中壓繞組翹曲變形示意圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明的一種中壓繞組翹曲變形與電抗變化曲線；
[0029] 圖中：1、高壓繞組，2、中壓繞組，3、低壓繞組，4、鐵心。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0031] 實(shí)施例：以三繞組變壓器SSZl 1-50000/110為例，部分參數(shù)如下：
[0032] ①額定容量：50000/50000/50000kVA ;
[0033] ②額定電壓及調(diào)壓范圍：110±8XL 25% /37/10. 5kV ;
[0034] ③額定電流：262. 4/780. 2/2749. 3A ;
[0035] ④聯(lián)結(jié)組別：YNynOdl 1 ;
[0036] ⑤短路阻抗：中壓-低壓6. 77%，高壓-中壓KX 32%，高壓-低壓24. 47%。
[0037] 高壓-中壓短路阻抗小于高壓-低壓短路阻抗，當(dāng)變壓器運(yùn)行于高壓-中壓條件 下，經(jīng)受多次短路后中壓繞組因輻向壓縮力產(chǎn)生向內(nèi)的翹曲變形，變形累積后導(dǎo)致繞組發(fā) 生不可忽視的形變。
[0038] 變壓器結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括鐵心4以及由內(nèi)向外排布的低壓繞組3、中壓繞組2 和高壓繞組1。
[0039] 繞組翹曲變形導(dǎo)致繞組直徑和主空道尺寸改變（減?。?。檢測(cè)繞組出現(xiàn)整體變形 有效的方法是繞組變形的電抗變化。在采用變壓器繞組翹曲變形的恢復(fù)前，先要對(duì)翹曲變 形量進(jìn)行測(cè)量。
[0040] 繞組漏抗的公式滿足：
[0041 ] Zl= ω·μ0·ρ·ψ2·〇·δ/Η
[0042] 式中，ω-角頻率；
[0043] μ。-磁導(dǎo)率；
[0044] P -洛式系數(shù)；
[0045] W-繞組匝數(shù)；
[0046] D-繞組平均直徑[mm];
[0047] δ -主空道減小值；
[0048] H-電抗高度。
[0049] 繞組漏抗變化率：
[0050]
[0051] 式中，（m-n)-給定的繞組尺寸；
[0052] Δ X-繞組平均半徑的變化，對(duì)不同繞組可正可負(fù)。
[0053] 以三繞組變壓器或帶第三繞組的自耦變壓器為例，由短路電流引起的翹曲能在公 共繞組或第三（低壓）繞組發(fā)現(xiàn)。
[0054] 圖1中