1. 绕组变形引起匝绝缘破坏而导致匝间短路
随着辐向电动力的增大,由于绕组形变或其积累效应而产生的最大残余(永久)变形将会导致导线的匝绝缘出现破坏,进而引起匝间短路,一般此时导线所受应力值小于导线的理论设计值。2. 绕组变形引起主绝缘强度降低而导致绝缘击穿
绕组在电动力的作用下产生应力,当其所受应力超过δ0.2时,由此应力导致残余变形回引起紧靠绕组内表面的第一个油隙的增大,同时会使绕组相间的距离以及绕组和油箱壁之间的距离减小,这就导致主绝缘强度将会降低。对于大型的变压器而言,其短路强度可靠性的合理判据是:不仅不能因为绕组变形而导致匝绝缘受损;而且在辐向电动力作用下,绕组的最大形变量和累积效应所产生的残余变形,不会引起相间的绝缘强度以及紧靠绕组内表面的第一个油隙处主绝缘强度的明显变化。经过国内外的多次试验和实践经验表明,只要将导线中所受到的平均拉伸应力值δm控制在δm<δ0.2即可。
3. 绕组的辐向失稳
辐向失稳是指绕组沿圆周方向在其间距内,线饼中的所有导线都表现为凹陷或凸起的状态,一也可能两种情况都存在。这种形变一般沿着绕组圆周方向是非对称性的,在沿着轴向高度上的绕组各部分形变也是不同的。如果绕组所受的的应力超过其预定的应力值时,那么辐向失稳将可能发生。对于受到压缩作用的内绕组而言,判断其短路强度可靠性的依据是:受辐向压缩力作用的绕组应当具有足够的辐向稳定性,以保证其受到辐向压缩力时,不会因为稳定性不够而导致损坏。
4. 绕组的轴向失稳
短路状态时,随着短路电流的变化,轴向力也是在不断变化的。当绕组两端所施加的预压紧力小于轴向力时,绕组中的某些部位之间(如线饼与垫块之间)将会出现间隙,而这种间隙会随着短路电流过零时刻的出现而消失。这种间隙的反复出现与消失将会导致线饼之间、线饼和垫块之间、垫块和垫块之间出现碰撞,由此可能引起绕组匝绝缘的破损,除了会导致匝间短路,还会致使垫块松动发生移位等故障。轴向预紧力如果过大,则容易引起绕组倾斜倒塌事故。轴向失稳通常是指在辐向力和轴向力共同作用下而导致绕组倾斜垮塌的现象,它也是是绕组受损的主要模式。