一种变压器绕组翘曲变形恢复方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变压器维护领域，尤其是涉及一种变压器绕组翘曲变形恢复方法。
【背景技术】
[0002] 中国正在构建安全可靠、经济高效的电网，将形成由四个同步电网（"三华"电网、 东北电网、西北电网和南方电网）异步联接构成的全国互联电网。全国互联电网后，短路容 量增大，出口短路或近区短路对变压器危害将更大。此外，风电等新能源并网对短路也有新 要求，并网点电压跌落为20%时要求短路穿越时间0. 625s ;核电站主变还要求短路持续时 间为6s。无论是电力变压器，还是风电变压器或核电变压器，它们都要求优异的抗短路能 力。
[0003] 变压器在电力系统中运行，遭受各种短路是竭力避免而又不能绝对避免的，特别 是出口或近区短路对电力变压器危害极大。大量案例表明：90%机械失效是由内绕组辐向 翘曲变形引起。已经证明损坏的变压器也许能继续运行多年直至匝间短路发生。
[0004] 《电力变压器绕组变形测量与分析》（《贵州电力技术》2006年第11期，17-18页） 公开了关于变压器绕组变形测量的方法，但是对于已经变形的绕组没有合适的恢复方法， 现有的修复均为返厂解体维修，维修成本高，工作量大，并且维修时间长。
【发明内容】
[0005] 本发明主要是解决现有技术所存在的缺乏合适的绕组变形恢复方法等的技术问 题，提供一种维修方便、成本低、速度快的变压器绕组翘曲变形恢复方法。
[0006] 本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种变压器绕组 翘曲变形恢复方法，适用于三绕组变压器的中压绕组或自带第三绕组自耦变压器的公共绕 组，包括以下步骤：
[0007] A、测量中压绕组或公共绕组翘曲变形量；
[0008] B、在绕组中施加短路电流，形成辐向拉伸应力使中压绕组或公共绕组翘曲变形恢 复。
[0009] 当短路力通过变压器内绕组，由轴向漏磁产生的辐向电磁力会生成辐向压缩力， 此力会使内绕组向内压缩变形，且在内绕组较均匀地分布；当短路力通过变压器外绕组，由 轴向漏磁产生的辐向电磁力会生成辐向拉伸力，使外绕组向外拉伸变形。利用不同短路方 式若使绕组辐向压缩力变为辐向拉伸力，则绕组翘曲变形可以恢复。
[0010] 作为优选，所述步骤A具体包括以下步骤：
[0011] A01、测量中压绕组或公共绕组的当前电抗Z1，计算电抗变化量ε，计算公式如 下：
[0012] ε = (Z1-Z)/Z
[0013] 式中，Z为中压绕组或公共绕组的初始电抗；
[0014] Α02、判断ε大小，如果ε小于2%，则认定变压器中压绕组或公共绕组未发生翘 曲变形，停止所有后续步骤；如果ε大于或等于2%，则进入步骤A03;
[0015] Α03、计算中压绕组或公共绕组的变形量ΔΧ，计算公式如下：
[0016] Δ X = ε X (m_n)
[0017] 式中，m为高压绕组或串联绕组辐向尺寸，η为中压绕组或公共绕组辐向尺寸。
[0018] 作为优选，所述步骤B具体包括以下步骤：
[0019] Β01、计算变压器当前所能承受的最大短路电流，设定短路电流值的初始值为最大 短路电流的60%，短路作用时间初始值为0. 125s ;
[0020] B02、依照短路电流值和短路作用时间对绕组施加短路电流；
[0021] B03、停止施加短路电流，暂停15min后再测量绕组电抗，计算电抗变化率，如电抗 已经恢复到初始电抗，则停止后续步骤，整个流程结束；如果电抗未恢复到初始电抗，则进 入步骤B04 ;
[0022] B04、计算电抗变化率，如果电抗变化率大于或等于0. 2%，则返回步骤B02 ;如果 电抗变化率小于0. 2 %，则进入步骤B05 ;
[0023] B05、判断当前的短路电流值的大小，如果短路电流值小于变压器当前所能承受的 最大短路电流的90%，则增大短路电流值并进入步骤B02,每次增大量为最大短路电流的 10% ;如果短路电流值大于或等于最大短路电流的90%，则进入步骤B06 ;
[0024] B06、增大短路作用时间并进入步骤B02,每次增大量为0. 125秒。
[0025] 通过适当调整短路电流大小和作用时间可以获得良好的维修效果。
[0026] 本发明带来的实质性效果是，对发生一定翘曲变形的中压绕组（或公共绕组）不 需要进行返厂解体维修，维修成本低，工作量小，维修时间短。对发生一定翘曲变形的低压 绕组，本发明并不适用。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明的一种中压绕组翘曲变形示意图；
[0028] 图2是本发明的一种中压绕组翘曲变形与电抗变化曲线；
[0029] 图中：1、高压绕组，2、中压绕组，3、低压绕组，4、铁心。
【具体实施方式】
[0030] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0031] 实施例：以三绕组变压器SSZl 1-50000/110为例，部分参数如下：
[0032] ①额定容量：50000/50000/50000kVA ;
[0033] ②额定电压及调压范围：110±8XL 25% /37/10. 5kV ;
[0034] ③额定电流：262. 4/780. 2/2749. 3A ;
[0035] ④联结组别：YNynOdl 1 ;
[0036] ⑤短路阻抗：中压-低压6. 77%，高压-中压KX 32%，高压-低压24. 47%。
[0037] 高压-中压短路阻抗小于高压-低压短路阻抗，当变压器运行于高压-中压条件 下，经受多次短路后中压绕组因辐向压缩力产生向内的翘曲变形，变形累积后导致绕组发 生不可忽视的形变。
[0038] 变压器结构如图1所示，包括铁心4以及由内向外排布的低压绕组3、中压绕组2 和高压绕组1。
[0039] 绕组翘曲变形导致绕组直径和主空道尺寸改变（减小）。检测绕组出现整体变形 有效的方法是绕组变形的电抗变化。在采用变压器绕组翘曲变形的恢复前，先要对翘曲变 形量进行测量。
[0040] 绕组漏抗的公式满足：
[0041 ] Zl= ω·μ0·ρ·ψ2·〇·δ/Η
[0042] 式中，ω-角频率；
[0043] μ。-磁导率；
[0044] P -洛式系数；
[0045] W-绕组匝数；
[0046] D-绕组平均直径[mm];
[0047] δ -主空道减小值；
[0048] H-电抗高度。
[0049] 绕组漏抗变化率：
[0050]
[0051] 式中，（m-n)-给定的绕组尺寸；
[0052] Δ X-绕组平均半径的变化，对不同绕组可正可负。
[0053] 以三绕组变压器或带第三绕组的自耦变压器为例，由短路电流引起的翘曲能在公 共绕组或第三（低压）绕组发现。
[0054] 图1中