螺旋绕组扭转电磁力
　　变压器厂家发生短路时， 短路电动力分为轴向力、径向力和切向力。 切向力与轴向电流分量及辐向漏磁场有关， 是由二者共同作用产生的。 辐向漏磁场是由轴向电流分量、端部漏磁通弯曲及安匝分布不平衡产生的。 变压器厂家由于轴向电流分量对辐向漏磁场的影响较小， 故辐向漏磁场主要是由于绕组端部漏磁场的弯曲及安匝分布不平衡所致。

　　对于螺旋式绕组， 线饼沿一小角度螺旋上升。

　　因而， 不仅有圆周方向的电流， 绕阻各处还有轴线方向的电流分量， 即J = JQ+ J Z这样， 在变压器绕组中， 辐向磁密与轴向电流分量相互作用， 产生了沿螺旋绕组圆周方向的扭转力，进而产生扭转力矩。 特别是三峡工程需要使用的840 MVA 超大容量电力变压器， 其低压绕组额定电流可达 2 5 kA， 因而其轴向电流分量对短路强度的影响更不容忽视。

　　在绕组上下两部分中， 由于辐向磁密的方向相反， 因而产生的扭转力矩也相反。 对于相邻线饼， 当垫块与线饼之间的摩擦力小于两个线饼的扭转力之差时， 便产生相对运动， 线饼及垫块便沿圆周方向扭转， 整个绕组便沿螺旋方向产生拧紧的扭转变形。 变压器厂家在绕组的端部有放大油道， 辐向磁密的数值较大， 处于严重安匝不平衡状态， 因而会产生较大的辐向漏磁场，与轴向电流分量的作用会产生较大的切向力， 从而对低压螺旋绕组的扭转变形产生较大的影响。

　　在进行漏磁场的计算时， 一般可忽略电流的轴向分量 J Z Z， 但在扭转力的计算中， 该电流分量不能忽略。

　　单位长度线饼上扭转力密度的计算有f = B r i（ t ）sin因而单位长度线饼上的扭转力为F = 2 r / cos 0 f dl = 2 r/ cos 0 B r i（ t）sin d l因而单位长度线饼的扭矩为M = F r = r 2 r/ cos 0 B r i（ t）sin dl

　　　辐向漏磁场在端部最大， 从而引起扭转力在端部也最大。 压板通过垫块紧压在绕组端部， 因而压板材料对端部漏磁有较大的影响。 压板大体有以下几种材料： 特硬纸板、碳素钢和低磁钢。 本文对变压器压板材料对低压螺旋绕组扭转电磁力的影响进行了分析计算。 变压器压板材料对低压螺旋绕组扭转电磁力的影响较大， 主要表现在绕组的端部区域。 低磁钢材料压板和碳素钢材料压板使螺旋绕组单位长度扭转电磁力增大， 变压器厂家这主要是压板涡流的影响， 同特硬纸板材料压板相比， 相差约 8 41% 15 72% . 磁性材料压板对绕组端部漏磁影响较大， 使端部扭转电磁力明显减小。 同特硬纸板材料压板相比， 相差约 30%. 通过上述的计算分析可以看出： 从减小绕组端部扭转电磁力的角度出发， 选用磁性材料压板较好。

　  低压螺旋绕组端部出头对扭转电磁力的影响

　　变压器设计计算中所给出的安匝是平均安匝， 在电磁场数值计算中是按此平均安匝来进行的。 因而， 对于绕组安匝不平衡所引起的辐向漏磁通， 用数值计算的方法可较准确地求出。 而端部绕组出头线匝会产生附加辐向漏磁场， 且扭转电磁力在绕组的端部位置最大， 因而还需分析由于端部线匝出头所引起的附加扭转电磁力的影响。 本文对此进行了计算分析。

　　在计算时， 根据绕组端部出头的不同高度在端部附加一小安匝分区。