一些常见的变压器在机械冲击试验中可能出现的问题

绕组问题

• 绕组变形：

• 机械冲击可能导致变压器绕组发生轴向或径向变形。轴向变形表现为绕组在高度方向上的伸缩或弯曲，例如在遭受强烈的纵向冲击时，绕组可能会像弹簧一样被压缩或拉伸。径向变形则是绕组在圆周方向的变化，可能会使绕组的直径变大或变小。这种变形会改变绕组间的绝缘距离，当绝缘距离减小到一定程度时，容易引发匝间短路。

• 例如，在运输过程中车辆的急刹车或碰撞，变压器受到较大的加速度冲击，绕组内部的电磁力和机械力相互作用，使绕组的线匝发生移位。严重的绕组变形还可能导致绕组的绝缘破损，直接影响变压器的安全运行。

• 绕组松动：

• 冲击会使绕组与铁芯或绕组之间的固定部件松动。如绕组的夹紧装置在冲击后可能无法有效地固定绕组，导致绕组在运行过程中产生振动。这种振动会进一步加剧绕组的磨损，还可能使绕组的引出线连接部位松动。

• 例如，在安装变压器时，如果不小心发生碰撞，可能会导致绕组的绑扎带松动，使绕组与铁芯之间产生相对位移，长时间运行后会损坏绝缘材料，增加故障风险。

铁芯问题

• 铁芯位移：

• 变压器铁芯在机械冲击下可能会发生位移。由于铁芯是变压器的磁路核心部分，其位置的改变会影响磁场分布。如果铁芯发生位移，会使变压器的空载电流和空载损耗增大。

• 例如，当变压器在地震等强烈冲击下，铁芯可能会在油箱内发生平移或倾斜，导致铁芯与绕组之间的间隙不均匀，磁场泄漏增加，降低变压器的效率，同时也可能引起局部过热。

• 铁芯松动：

• 铁芯叠片之间是通过夹紧装置固定的，冲击可能会使夹紧装置松动，导致铁芯叠片之间产生振动。这种振动会引起铁芯的磁滞损耗和涡流损耗增加，产生噪声，并且可能会损坏铁芯表面的绝缘涂层。

• 例如，在变压器长期运行过程中，如果铁芯松动，其产生的振动会使铁芯叠片之间不断摩擦，绝缘涂层磨损后，容易造成铁芯多点接地，引发故障。

绝缘问题

• 绝缘破损：

• 机械冲击可能会直接导致变压器的绝缘材料破损。如油箱内的绝缘纸板、绝缘油中的固体绝缘颗粒等在冲击下可能会被挤压、划破。对于油浸式变压器，绝缘油在冲击过程中也可能因剧烈晃动而产生气泡，这些气泡会降低绝缘油的绝缘性能。

• 例如，当变压器受到冲击，绕组发生变形时，绕组间的绝缘纸可能会被撕裂，使得绕组之间的绝缘性能下降，容易发生短路故障。在高电压作用下，绝缘油中的气泡可能会被电离，引发局部放电，进而损坏绝缘材料。

• 绝缘老化加速：

• 冲击引起的绕组和铁芯的振动、位移等问题会使绝缘材料受到额外的机械应力。这种长期的机械应力会加速绝缘材料的老化过程，使绝缘材料的性能下降。

• 例如，绝缘纸在长期受到振动和机械应力的作用下，其内部的纤维素结构会逐渐断裂，导致绝缘纸的机械强度和绝缘性能降低，缩短变压器的使用寿命。

油箱及附件问题

• 油箱变形或破裂：

• 强烈的机械冲击可能会使变压器油箱变形或破裂。油箱变形可能会影响内部部件的安装位置和正常工作，如导致冷却装置与油箱的连接部位出现泄漏。如果油箱破裂，变压器油会泄漏，使变压器失去绝缘和散热的介质。

• 例如，在运输过程中变压器掉落或受到重物撞击，油箱可能会被砸瘪或出现裂缝，造成变压器油泄漏，引发严重的电力事故。

• 冷却装置损坏：

• 变压器的冷却装置（如散热器、冷却风扇等）在冲击下可能会出现损坏。如散热器的管道可能会被弯折或破裂，冷却风扇的叶片可能会变形或电机损坏，影响冷却效果。

• 例如，在安装变压器时，不小心碰撞到冷却装置，可能会使散热器的管道破裂，导致冷却介质泄漏，降低变压器的散热能力，使变压器在运行过程中温度过高，影响其性能和寿命。

• 套管损伤：

• 套管是变压器与外部电网连接的重要部件，在机械冲击下可能会出现裂纹、破损或密封不良等情况。套管损伤会降低其绝缘性能，容易引发闪络事故。

• 例如，在强风或地震等自然灾害中，套管可能会受到外力作用而出现裂纹，使空气中的水分和杂质容易进入套管内部，降低其绝缘性能，威胁电网安全。