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变压器电动力计算概述
时间: 2018-01-12 10:58 来源: 未知 作者: 科新电力 点击:

 变压器绕组载流以后,在它们所在的空间及其所包络的空间的μ0介质中将建立起漏磁场(轴向的和辐向的);处于这个磁场中的绕组本身又要受到力的作用,这个力称为“洛仑兹力”或者称为电动力。电动力在变压器绕组材料中产生机械应力,并部分地传到变压器其他元件上。在额定电流作用下,电动力并不大;但短路时,电动力将剧增,可以使变压器发生故障甚至损坏。

  变压器绕组是以绕组垫块隔开的铜线段所构成的。这种系统的动特性在短路过程中是变化的,因为绝缘垫块的弹性与其压紧程度有关,即与作用力有关。电动力本身也不是恒定不变的,而是按照复杂规律变化的。绕组具有几个固有振荡频率,如果电动力的一个频率与固有振荡频率相重合,便产生共振,使压强增高,超过静压强。绕组中的不稳定过程是电磁的和机械的两个过程的叠加。

  由长期实践经验和短路强度试验情况可知,变压器在突然短路中,其绕组损坏的主要原因是短路时的辐向力和轴向力作用的结果。在双绕组变压器中,沿绕组的轴向力使绕组承受压力或拉力作用。拉力方向是向着铁轭,它由绕组端部,通过铁轭绝缘传至铁心夹紧装置。

  当拉力大于结构件的机械强度时,可使绕组、压板及夹件等零部件产生变形,严重时可将上铁轭顶起,破坏整个铁心结构,使整个绕组拉坏。沿绕组径向的辐向力,使内绕组受压力,外绕组受拉力作用。当拉力大于导线抗张应力时,则绕组变形,匝绝缘断裂,整个主、纵绝缘结构遭到

  破坏,严重时甚至导线被拉断。

  此外,由于短路时绕组中流过的电流比额定电流大几十倍,因此负载损耗将比额定运行时大几百倍,并使绕组温度迅速上升,因此若不能在最短时间内排除故障,则变压器就有被烧坏的可能。

  虽然对短路时作用在变压器绕组上的电动力的研究已有相当长的时间,但全过程是很复杂的;到目前为止,在计算变压器机械强度时,通常把绕组当做是固定不动的,而把作用在绕组上的电动力看做是一个与流过绕组中最大电流相对应的常数。换言之,动态问题代之以静态问题。

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