关羡滨，滕 跃，张洪坤，鲍 峰，张秀红

[1.松花江水力发电有限公司吉林白山发电厂，吉林省吉林市 132013；2.华润电力（锦州）有限公司，辽宁省锦州市 121006]

0 引言

变压器绕组匝间短路故障具有检测困难、电动力剧烈和危害大等特点[1]。变压器故障的统计资料显示，由于匝间短路故障辨识难度大导致变压器设备损坏的比重较高[2]。差动保护作为变压器的主保护，在处理该故障时存在失效或拒动的问题，从而导致长期负载运行的绕组出现严重变形、绝缘损坏等恶劣后果[3]。

短路电抗法、频率响应法和低压脉冲法等作为变压器绕组形变的传统检测方法，在检测过程中具有运输困难、试验费用昂贵、接线复杂以及耗时长等缺点，已经不适用快速发展的电力系统[4]。机械振动法作为在线监测法中的一种，具有操作简单、对设备影响小以及费用低等优点，能够安全可靠地监测设备的运行状态，具有较好的应用前景[4]。变压器绕组短路故障时电流激增以及受力剧烈，是变压器绕组振动的主要原因，因此对变压器绕组电动力的研究有助于分析变压器绕组的振动与形变特性。近年很多学者基于场路耦合原理研究变压器内部故障时磁场问题[5]。文献[6]利用有限元法研究变压器的直流偏磁效应，虽然考虑了变压器故障时的电磁特性，但是二维模型的计算误差较大。国内外已有文献研究变压器绕组外部短路时的电动力，通过对比二维和三维仿真模型下的短路电动力，说明三维电磁模型更具有适用性[7]。……