咸日常，张冰倩，刘兴华，姜欣洁，陈蕾

(1.山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 255000；2.国网淄博供电公司，山东 淄博 255000)

0 引 言

电力变压器是电力系统中既关键又昂贵的重要设备，其分布广泛、数量众多，且其安全稳定运行直接影响供电可靠性[1-4]。然而运行中的变压器时常发生绕组内部故障，如单相接地短路、相间短路以及匝间短路等[5]。通过调查分析发现，55%左右的电力变压器故障是由匝间短路引发，故变压器抗短路能力试验尤为重要，但该试验需耗费许多的物力和人力，还可能降低该变压器绕组的机械强度及绝缘水平，甚至损伤烧毁变压器[6-10]。目前，分析短路故障的方法发展很快但均不成熟，现场没有特别有效的变压器匝间短路检测装置，同时由于相邻线圈之间绝缘受损导致单匝线圈短路往往发生在故障之初，故需要通过数值仿真法重现变压器绕组发生单匝短路时的暂态过程，从而探讨验证故障机理，预测短路电动力，寻找与变压器绕组匝间短路故障密切相关的电气状态量[11-15]。

本文采用ANSYS Electronics Desktop有限元仿真软件搭建与实际变压器一致的“场-路”耦合仿真模型，对比分析该模型的空载损耗、空载电流、负载损耗及短路阻抗等参数的仿真值、解析计算值以及试验标准值，在验证模型可靠准确的基础上，设置在某时刻，该变压器低压侧绕组发生单匝线圈短路故障，仿真研究变压器轴向与径向不同位置发生单匝短路时电磁参数、线匝受力和绕组损耗等暂态特征，并分析参数对外显示敏感程度，为变压器抗短路能力提升及匝间短路在线检测的研究提供理论依据。……