由于變壓器一旦發生短路故障，輕則會損害變壓器的線路和設備，嚴重的甚至會損害整個電力系統，因此分析其故障原因及并提高其抗短路能力顯得尤為重要，關系著電力系統和變壓器的穩定運行。在此，本文首先分析了變壓器運行中短路損壞的常見部位及其原因，進而從五個方面提出了提高變壓器抗短路能力的措施，以供參考。

　　變壓器在電力系統中起著樞紐作用，其是否正常運行直接影響到電力系統的工作效率。近來發現，變壓器在運行過程中，由于絕緣漆老化、電磁線選用不當、人為操作失誤、變壓器長時間超負荷運轉等等原因，致使其發生短路事故。一旦變壓器發生短路事故，就會產生巨大的電流，當線路和設備承受不了這股電流時，就會損害變壓器的線路和設備，嚴重的話甚至會損害整個電力系統。為此，研究分析導致變壓器發生短路事故的原因，并由此提出提高變壓器抗短路能力的措施，對提高變壓器的穩定運行具有極其重要的意義。

　　1.變壓器運行中短路損壞的常見部位及其原因分析

　　1.1變壓器繞組引出線部位

　　該部位的短路故障常發生在斜口螺旋結構的繞組。由于軸向電流的存在，使得斜口螺旋繞組處產生橫向力矩而使得繞組扭曲甚至變形，而螺旋繞組繞制過程中自身的恢復原狀的應力作用更加劇了這一變形的情況，較易發生短路故障。

　　1.2對應鐵軛下的部位

　　究其原因，主要有：（1）由于繞組繞制間隙過大或者過于松散，導致鐵軛高低壓兩側繞組發生變形；（2）短路電流產生的很強的電磁場大多通過鐵軛閉合，形成回路，使得鐵軛部位受到的電磁力也相對較大，從而導致鐵軛發生短路變形；（3）在結構上，鐵軛部位對應繞組部分的軸向壓緊不夠牢固，使得該部位的線餅達不到應有的預緊力，從而導致變形。

　　1.3換位部位

　　該部位的變形常見于換位導線的換位，究其原因，主要有：（1）相比普通導線來說，換位導線在換位處的爬坡較陡，其在爬坡處產生的相反的切向力使得里側繞組的換向直徑減小，而外側繞組換向直徑增大，軸向電流的作用使得繞組承受附加力的作用，從而使內換位向中心變形，外換位向外變形。（2）換位導線越粗，其爬坡的坡度越陡，受應力和附加力作用產生的變形越嚴重。

　　1.4調壓分接區域及對應其他繞組的部位

　　該部位發生短路損壞的原因有：（1）安匝不平衡使漏磁分布不均衡，其幅向額外產生的漏磁場在繞組中產生額外軸向外力，使得線餅向豎直方向彎曲，并壓縮線餅間的墊塊。且由于這額外軸向外力還部分或全部地傳到鐵軛上，使其離開心柱，出現線餅向繞組中部變形或翻轉現象。（2）該區域由于運行一段時間后，較厚的墊塊自然收縮量較大，一方面加劇安匝不平衡現象，另一方面受短路力時跳動加劇。（3）繞組套裝后不能確保中心電抗高度對齊，致使安匝進一步加劇不平衡。（4）該部位的線餅為力求安匝平衡或分接區間的應有絕緣距離，往往要增加較多的墊塊，較厚的墊塊致使力的傳遞延時，因而對線餅撞擊也較大。

　　1.5引線間

　　由于低壓引線電壓低且電流大，相位120°，短路電流致使引線相互吸引，如引線間固定不當時，則就會發生短路故障。

　　當然，除了以上原因上，導致變壓器短路故障的原因還有很多，如：選用的電磁線與實際運行時作用在電磁線上的應力差異較大；抗短路能力計算時沒有考慮溫度對電磁線的抗彎和抗拉強度的影響；采用了普通的換位導線和軟導線；繞組繞制較松，或是繞組線匝或導線間未做固化處理，或是繞組的預緊力控制布當，或是繞組的套裝間隙過大等等。

　　2.提高變壓器抗短路能力的措施

　　2.1嚴格控制變壓器原材料的質量

　　原材料的質量直接關系到變壓器的制作質量，因此，應嚴格控制變壓器導線、絕緣材料、鋼板、鐵芯、線圈、油箱、套管等材料的質量，檢查其質保書、性能、規格、幾何尺寸、外觀等，以確保其符合制作工藝要求。如，在選擇材料時，應盡量選用半硬以上的自粘性換位導線和組合導線、高密度與油道等距的整體墊塊，35kV及以下的內繞組應優先選用環氧玻璃絲筒作繞組內支撐絕緣筒。

　　2.2提高變壓器的制造技術水平，尤其重視線圈制造的軸向壓緊工藝

　　目前，由于制作變壓器時采用的是絕緣壓板，且是高、低壓線圈用的是同一個壓板，這就需要較高的制造技術水平，才能制作出符合設計要求的變壓器。如在制作線圈時，應運用先進的技術對線圈進行處理，繞制時要緊實，換位處絕緣要墊實，線圈出頭要扎緊，撐條和墊塊要布置均勻、整齊，線圈的墊塊油道尺寸要符合要求且去狹窄及阻塞的現象。待線圈密化完成后，須對其進行恒壓干燥和油壓處理，以確保線圈在同一個壓縮高度。同時，在裝配中，內外線圈要撐緊，要嚴格控制高、低壓線圈的壓緊狀態，保證線圈之間的電抗高度偏差能得到控制，從而確保線圈的抗短路電動力的能力。在此須注意的是，由于在進行線圈的套裝時，內線圈在受到徑向力的作用后，會向鐵心方向移動，此時為保證內線圈的穩定性，可采取增加撐條的數量，或是使用加厚的紙筒作骨架的方法。

　　2.3對變壓器進行短路試驗

　　在變壓器制作完成后，對其進行短路試驗，可大大提升變壓器的質量，并相應地能提高變壓器的抗短路能力。所謂短路試驗，通常是將高壓線圈接至電源，而將低壓線圈直接短路。然后調節外施電壓，使電流在0.1～1.3倍額定電流范圍變化，從而讀取不同電壓時的短路電流Ik和負載損耗Pk。由于此時鐵芯中的工作磁通比額定工作狀態小得多，變壓器的勵磁電流和鐵損可以忽略不計，所以短路試驗的全部輸入功率Pk基本上等于銅損，亦稱為負載損耗。通過短路試驗，可以求得變壓器的負載損耗Pk和短路阻抗Zk。求得變壓器的短路阻抗大小，即可知道變壓器所能承受的電壓大小，這樣可有針對性的改進變壓器的強度設計，從而提高其穩定性。

　　2.4使用可靠的繼電保護系統

　　為最大限度的避免變壓器因為線路老化、人為因素或是外物干擾而產生短路事故，在變壓器系統中應該合理的利用繼電保護裝置，同時在保護裝置上安裝母線差動保護、失靈保護等。這樣，當變壓器出口發生短路故障時，保護裝置能快速切除故障，從而大大減小因短路產生的巨大電流對變壓器的沖擊。

　　2.5積極開展變壓器繞組的變形測試診斷

　　由于變壓器在遭受短路故障電流沖擊后，繞組將發生局部變形，因此可通過加強對變壓器繞組的變形測試診斷，來提高變壓器的抗短路能力。目前，較為常用的變壓器繞組變形的試驗方法為頻率響應法，其通過測量變壓器各個繞組的頻率響應特性，并對測試結果與短路前測量的圖譜進行縱向或橫向的相關性比較，從而診斷繞組是否發生變形。但在實際工作中，當頻率響應法不具備條件的情況下，可測量變壓器繞組電容變化量，通過橫向、縱向對比積累的實測電容量，及時掌握變壓器繞組的工作狀態，從而判斷繞組是否變形。實踐證明，通過這些方法，可以及時發現變壓器由于受短路沖擊后造成的繞組變形缺陷，并通過及時的吊檢和大修，避免了重大事故的發生。

　　3.結束語

　　總而言之，導致變壓器在運行過程中發生短路事故的原因很多，其一旦發生短路，就會損害變壓器的線路和設備，嚴重的甚至會導致整個電力系統出現癱瘓。因此，須從控制原材料的質量、重視線圈制造的軸向壓緊工藝、對變壓器進行短路試驗、使用可靠的繼電保護以及開展變壓器繞組的變形測試診斷這幾個方面來提高變壓器的抗短路能力，從而保證變壓器和電網系統的安全穩定運行。