1、变压器绕组变形原因及危害绕组是变压器的电路部分， 它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成 变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压1 时，流过电流1 ，在铁芯中就产生交变磁通1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势1，2，感应电势公式为：E=4.44fNm 式中：E-感应电势有效值 f-频率 N-匝数 m- 主磁通最大值 由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势 E1 和 E2 大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压1 和2 大小也就不同。 当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（0） ，这个电流称为激磁电流。当二次侧
2、加负载流过负载电流2 时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流0，一部分为用来平衡2 ，所以这部分电流随着2 变化而变化。当电流乘以匝数时，就是磁势。 上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用，变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。变压器技术参数 对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示.如电源变压器的主要技述参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技述参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、
3、效率等.变压器一般分为两组绕组：1、初级绕组为输入端，是现有的电源输入端（都是交流的），一般线径比较细，常用的有220V 380V 2、次级绕组为输出端，是把现有电源转换成理想电源的输出端（也是交流的） 导线的线径比初级绕组的要粗些（根据想要的电流决定），输出端可以设计成多个输接口初级绕组和输入电源与次级绕组的匝数和输出电压是成比例。回答人的补充 2009-08-24 16:42 绕组的作用就是：电能与磁能之间转换的作用初级绕组是将现有电源转换成磁能次级绕组是将磁能（初级绕组转换的磁能）转换成电能（一）绕组的作用绕组是变压器的电路部分，是由表面包有绝缘的铜或铝导线绕制而成，并套装在变压器的铁芯
4、柱上。绕组有一次绕组和二次绕组之分，一次绕组为电源输入用，二次绕组为输出用。当一次绕组通过交变电流时，在铁芯中也相应地产生交变磁通，根据电磁感应原理，一次绕组输入的能量通过铁芯传递到二次（输出）绕组。在制造中，可以通过改变一、二次绕组的匝数比来改变输出电压值，以满足用电单位的需要；同时也可以升高电压来进行远距离输电，减少能量在传输过程中的线路损耗。绕组应具有足够的绝缘强度、机械强度和耐热能力。（二）绕组的分类绕组通带分为以下几种。(1)绕组的线匝沿其轴向依次排列连续绕制的，称为层式绕组。一般层式绕组每层如筒状，所以由两层组成的绕组称双层圆筒式；由多层组成的称多层圆筒式。(2)绕组的线匝沿其径向
5、连续绕制成一饼（段）状，再由许多饼沿轴向排列组成的绕组称为饼式绕组。它包括连续式、插入电容式和纠结式等。(3)介于层式和饼式之间的绕组有箔式绕组和螺旋式绕组。箔式绕组形状也如筒状,线匝是在轴向连续绕制的，一般情况下一匝就是一层，故可属于层式绕组。螺旋式绕组一般为每饼一匝，或两饼、四饼一匝，而各匝又沿轴向连续绕制，但形式是由各饼组成，故可属饼式绕组。 层式绕组结构紧凑，生产效率高，抗冲击性能好，但其机械强度差。饼式绕组散热性 能好，机械强度高，适用范围大，但其抗冲击性能差。 变压器绕组的型式细分如下：圆筒式单层圆筒式、双层圆筒式、多层圆筒式、分段圆筒式。箔式一般箔式、分段箔式。连续式一般连续式、
6、半连续式、纠结连续式。纠结式一一普通纠结式和插花纠结式。内屏蔽式也称内屏蔽连续式。 螺旋式单螺旋式（单半螺旋式）、双螺旋式（双半螺旋式）和四螺旋式。交错式由连续式或螺旌式线段交错排列而成。 国产电力变压器基本上都是芯式变压器，所以绕组也都是采用同心绕组，主要有同圆 形绕组、螺旋形绕组、换位导线绕成绕组、连续式绕组、纠结式绕组。（三）绕组的材料变压器绕组的材料主要有导线材料和绝缘材料。1导线材料变压器绕组的导线材料可分为铜导线和铝导线两种；按导线形状可分为圆线和扁线；按绝缘材料可分纸包线、漆包线和丝包线；按导线组合方式可分为单根导线、组合导线和换位导线等。目前电力变压器主要采用的是纸包扁铜线。2
7、绝缘材料绕组常用的绝缘材料主要有绝缘纸、 X5043ZG 绝缘纸筒、端绝缘、匝绝缘和层绝缘、撑条、静电屏蔽、垫块、角环、绝缘端圈等。（四）绕组的绕向变压器绕组的绕向决定着变压器一次绕组和二次绕组的相位关系。变压器绕组中导线的缠绕方向称为绕向，绕组的绕向是按导线的起头来定义的，绕向分为左、右两种，其绕向示意图分别如图 1-12、图 1-13 所示。从起头开始，导线沿左螺旋前进（如层式、螺旋式绕组）或面对起绕端观察时，导线由起绕头开始按逆时针方向旋转（如饼式绕组中的连续式、纠结式绕组），则定义为左绕向。从起绕头开始，导线沿右螺旋前进（如层式、螺旋式绕组）或面对起绕端观察时，导线由起绕头开始按顺时针
8、方向旋转（如饼式绕组中的连续式、纠结式绕组），则定义为右绕向。变压器绕组绕制时需要注意的事项(1)仔细看清图纸，看清绕组匝数、层数、段数、各段匝数。检查导线及绝缘材料的规格是否与图纸相符。(2)测量上好撑条的绕线胎外径(每根撑条应测左、中、右三点)、尺寸应符合图纸要求。撑条档距太宽时，须备有与撑条数目相等的临时撑条垫在固定撑条中间，以免绕组内径不圆。(3)在绕线过程中，应随时注意导线匝绝缘是否破裂或出现跑层、少层现象。如发现须按原来标准修复后再用。(4)绕制绕组时应注意导线的弯曲状况。如发现弯曲应用木板打平或以手钳扳手等缠以布带校直，不可用金属工具直接接触导线。(5)绕线时必须注意绕向，面对线
9、模从左起头往右绕为绕向，反之为左绕向。即所谓左起右绕向，右起左绕向。(6)注意抽头的位置及匝数。(7)检查导线焊接是否良好。绝缘材料可用压敏胶带。一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作，层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离，绕阻间可用黄腊布作隔离。绕线一般情况下最好用 Q2 型号的高强度的聚脂漆包线。1 什么是绕组变形？电力行业标准 DL/T911-2004电力变压器绕组变形的频率响应分析法对绕组变形的定义是：电力变压器绕组在机械力或电动力作用下发生的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或移位等特征。变压器在遭受短路电流冲击或运输过程中遭受冲撞时，均有可能发生绕组变形现象，它将直接影响变压
10、器的安全运行。2 绕组变形的原因造成绕组变形的主要原因有：2.1 短路故障电流冲击电力变压器在运行过程中，不可避免地要遭受各种短路电流的冲击，特别是变压器出口或近区短路故障，巨大的短路冲击电流将使变压器绕组受到很大的电动力（是正常运行时的数十倍至数百倍），并使绕组急剧发热。在较高的温度下，导线的机械强度变小，电动力更容易使绕组破坏或变形。短路故障电流冲击是变压器绕最主要外因。众所周知，电力变压器线圈是以绝缘垫块隔开的铜或铝线段所构成的。这种系统的动特性在发生突发短路时是变化的。因为绝缘热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，而是按照复杂的规律变化。虽然对短路时作用
11、在变压器线圈上的电动力的研究始于四十年代，但是由于动态过程分析的复杂性，到目前为止尚不能用理论计算结果正确反映出变压器随突发短路电流冲击的能力。a)扩张径向力 b)压缩径向力理论分析表明，作用在变压器上的电动力可分为轴向（纵向）和径向（横向）力两种。径向力的作用方向取决于线圈相互位置及其电流的方向，对双线圈变压器而方，径向力拉伸外部线圈，奔窜内部线圈，为了提高内部线圈对径向力的刚度。通常是将线圈绕制在由绝缘筒支撑的条上。此时，该线圈不但要随到压缩力作用，还会同时受到撑条所产生的弯曲力作用，如果所受到的合应力超过线圈刚度的屈服点，必将导致线圈发生永久变形，出现经常见到的梅花状或鼓包状绕组变形现象
12、。变压器线圈遭受到的轴向力可使线段和线匝在竖直方向弯曲，压缩线段间的垫展示会，并部分地传递到铁轭，力求使其离开心柱。通常，最大的弯曲力产生在位于线圈端部的线段中，而最大的压缩力则出现在位于线圈高度中心的垫块上。当线圈不等高时（主要由于高压分接头所致）或磁势颁布不均匀时，轴向力较之径向力更能引起变压器事故。由此可见，当变压器在运行过程中遭受突发性短路故障电流冲击时，每个线圈都将宏观世界到强大的径向力和轴向力的共同作用。变压器绕组寝故障的表现形式大多表现为内绕组出现变形（尤其是对自耦变压器），发知鼓包、扭曲、移位等不可恢复的变形现象，其发展的典型形式是绝缘破坏，随后出现饼间击穿、匝间短路、主绝缘放
13、电或完全击穿。2.2 在运输、安装或者吊罩过程中，可能会受到意外的冲撞、颠簸和振动等，导致绕组变形。2.3 保护系统有死区，动作失灵保护系统存在死区或动作失灵都会导致变压器承受稳定短路电流作用的时间长，也是也是造成变压器绕组变形故障的原因之一。粗略统计结果，在遭受外部短路时，因不能及时跳闸而发生损坏的变压器约占短路损坏事故的 30%。2.4 绕组承受短路能力下降当变压器绕组出现短路时，会因其承受不了短路电流冲击力而发生变形。近几年来，对全国 110KV 的电力变压器事帮统计分析表明，因绕组承受短路能力不够已成为电力变压器事故的首要内部原因，严重影响电力变压器的安全、可靠运行。3、绕组变形的危害
14、绕组变形是电力变压器安全运行的一大隐患。多台变压器的实际试验经验表明，绕组变形后，绝缘试验和油的试验都难于发现，表现为潜伏性故障。按照第 12 届国际大电网会议委员会的评估，变压器绕组的许多绝缘故障均是由于绝缘的最初机械损伤造成的。变压器在遭受短路故障电流冲击，绕组发生局部变形后，即使没有立即损坏，也有可能留下严重的故障隐患，例如：a) 绝缘距离发生改变，固体绝缘受到损伤，导致局部放电发生，当遇到雷电过电压作用时有可能发生匝间、饼间击穿，导致突发性绝缘事故，甚至在正常运行电压下，因局部放电的长期作用而发生绝缘击穿事故。b) 绕组机械性能下降，当再次遭受短路事故时，将承受不住巨大的电动力作用而发
15、生损坏。既然变压器绕组变形不可避免，怎样检测变压器绕组是否发生了变形？变形的程度如何能否继续运行？如果有严重变形，变形的位置？怎样处理？因此，积极开展变压器绕组变形诊断工作，及时发现那些有绕组变形的变压器，并有计划地进行员罩检查和检修，不但可节省大量的人力、物力、对防止变压器事故的发生也有及其重要的作用。目前，世界各国都在积极开展变压器绕组变形诊断工作，有些国家甚至把该项簇在变压器预防性试验项目的首要位置。国家电力公司在国电发2000589 号文防止电力生产重大事故的二十五项重点要求中，已明确把绕组变形试验列入变压器出厂、交接和发生短路事故后的必试项目。相关部分条款摘录如下：（1） 第 15.
16、2.5 条：对 110KV 及以上电压等级变压器在出厂和投产前应做低电压短路阻抗或用频响法测试绕组变形，以留原始记录；（2） 第 15.6 条：变压器在遭受近区突发短路后，应做低电压短路阻抗或用频响法测试绕组变形，并与原始记录比较，判断变压器无故障后，方可投运。（3） 第 20.2.9 条：订购变压器时，应要求厂家提供变压器绕组频率响应特性曲线、做过突发短路试验变压器的试验报告和抗议短路能力动态计算报告；安装调试应增做频率响应特性试验；运行中发生变压器出口短路故障后应进行频率响应试验，绕组变形情况的测试结果，作为变压器能否继续运行的判据之一。2004 年 12 月 14 日，国家发改委发布了电力行业标准 DL/T911-2004电力变压器绕组变形的频率响应分析法，该标准适用于 6KV 及以上电压等级电力变压器及其他特殊用途的变压器。
