变压器绕组的引线、抽头、段间过线、换位处、分接线段、内部焊接点及因绕制或压缩不紧而存在间隙处,都是结构上的薄弱环节,容易引起变形。
变压器绕组一般使用铜线或铝线绕制而成,而铜和铝都是典型的塑性材料。当应力很小时,应变与应力之间服从虎克定律,呈线性关系,当应力超过一定量时,会出现永久变形。当永久变形超过0.2%时,应力一应变曲线饱和,此时应力稍有增加就会导致永久变形的急剧增大。
就力的计算而言,横向电磁力是很容易计算的。对轴向力而言,它是由横向漏磁场产生的。理论上讲,只要高、低压绕组安匝完全平衡,即不考虑端部轴向漏磁通的弯曲,就不存在轴向电磁力。但是在一台实际变压器中,分接头是存在的,必然会产生剩余安匝,因此存在轴向电磁力。
为了解决剩余安匝产生的轴向机械力,绕组端部漏磁弯曲产生的轴向力,以及绕组制造中高、低压不平衡产生的内部压力,就必须在绕组两端加压力,压紧绕组。
综上所述,这不仅是计算问题,也是实际结构和工艺问题,更重要的是要将两个问题互相配合一致,才能达到所要求的机械强度。实际上,两者很难达到完全一致,这不仅因工厂不同而异,即使是同一厂、同一规格的产品,也往往难以一致(制造偏差、安全系数偏差、其他随机概率等)。