浅谈电力系统中如何提升变压器抗短路能力

变压器作为传输与分配电能的重要设备，它的可靠性对电力系统的运行稳定性具有直接影响。短路是变压器常见的故障问题，在短路电流的冲击下，变压器可能会损坏。为避免这一问题的发生，应采取有效的措施提升变压器的抗短路能力。借此，就电力系统中如何提升变压器抗短路能力展开浅谈。

1 变压器的抗短路能力分析

变压器的抗短路能力具体是指变压器对短路电流冲击的承受能力，是评价变压器性能的重要指标之一，抗短路能力越强，变压器的安全性和可靠性越高。当电力系统发生短路问题时，会瞬时产生较大的短路电流，从而对变压器的绕组、铁芯等关键部件造成冲击。若是变压器的抗短路能力不足，则会导致变压器受损，进而对电力系统的运行造成不利影响。变压器抗短路能力的影响因素包括结构设计、制造工艺等，为确保变压器的安全、稳定、可靠运行，并延长其使用寿命，应采取有效的方法和措施，提升变压器抗短路能力。

2 电力系统中提升变压器抗短路能力的有效途径

变压器作为电力系统中的核心设备，它的抗短路能力与自身作用的发挥有着密切关联。因此，可从变压器的设计制造与使用等方面入手，采取有效的措施进一步提升变压器的抗短路能力。

2.1 优化结构设计

在变压器的结构设计中对内绕组进行优化设计，提升内绕组承受轴向压力的稳定性。一方面，可为内绕组增添支撑结构，如增加撑条的数量，并使撑条与铁芯柱之间紧密贴合，以此来增强支撑效果，从而使内绕组可以承受短路时产生的机械力冲击。或是在绕组与压板间增设绝缘纸板，形成一个缓冲层，减少短路时产生的机械力对内绕组的直接冲击。另一方面，内绕组应选用强度和韧性高的材料，提高其在短路时承受机械力冲击的能力，并对内绕组的固定方式进行优化改进，增加固定点的数量，采用焊接固定，减少短路时内绕组的位移与形变，保护内绕组不受损坏，由此可使变压器的抗短路能力获得进一步提升，为电力系统安全、稳定运行提供保障。除此之外，要对变压器的整体结构进行优化，防止变压器在运输途中损坏，如选用坚固的外壳材料，并在外壳内添加橡胶垫等减振材料，消除运输途中振动与冲击对变压器结构的影响，使变压器运至安装现场时可以保持良好的性能状态，最大限度发挥出自身的抗短路能力[1]。

2.2 改进制造工艺

变压器的抗短路能力与制造工艺之间存在密切关联，精良的制造工艺能使变压器中关键部件的加工与组装更加精准，由此可以显著减少变压器制造时的误差，防止缺陷的产生。在制造变压器绕组时，应采用先进的加工设备和加工工艺，以此来提升绕组的制作精度，增强绕组间的绝缘性能，进一步提高绕组的机械强度。如，采取浸漆工艺处理绕组，使其表面形成一层保护膜，这样除了能增强绕组的绝缘性能外，还能使绕组承受更大的机械振动与冲击力，抗短路的能力随之提升；对变压器绕组进行热处理，经过热处理的绕组硬度和韧性均会获得一定程度的提升，可以改善绕组的机械性能。在变压器的组装环节中，要保证各个零部件之间配合的精确性，严格按照规定要求控制螺栓的紧固力矩，从而使所有的螺栓都达到紧固标准[2]。为缓解并分散组装应力，可在变压器制造过程中采用应力释放技术，即在关键部位设置弹性垫片，防止组装应力对变压器的抗短路能力造成不利影响。

2.3 投用中的提升措施

变压器在投入电力系统使用中，可以采取以下措施提升抗短路能力：

2.3.1 开展短路试验

在电力系统中，变压器正式投用前要开展短路试验，通过该试验能够了解变压器的机械稳定性。短路试验的具体方法如下：将变压器高压侧绕组经由调压器与电源相连接，并将低压侧绕组短路，随后逐步升高电压，使其达到预先设定的短路电流值；在电压升高的过程中，准确记录不同电压下的短路电流以及与之相对应的损耗值，从而为后续分析提供数据支撑。对变压器进行短路试验，可以有效评估短路条件下变压器的性能表现。

2.3.2 绕组变形测试

电力系统中应用的变压器，在设计和制造时通常都会将短路作为考虑因素，所以发生短路问题时，变压器并不会立即损坏。但作为变压器核心部分的绕组却会受到短路电流的冲击，由此会导致绕组变形，受此影响，变压器的稳定性将会降低。通过绕组变形测试能及时发现短路电流冲击下的绕组变形情况，为绕组修复或更换提供依据。绕组变形测试常用的方法有频率响应法、短路电流法、短路电压法等，上述测试方法中，频率响应法的工具为变形测试仪，具有操作简单，测试结果准确、可靠等特点，可将之作为绕组变形测试的首选方法。

2.3.3 保证安装质量

变压器的安装质量与抗短路能力密切相关，若是安装质量存在问题，则会导致变压器的抗短路能力下降。为此，在电力系统中安装变压器时，要严格按照现行规范标准的规定操作，保证各个环节与质量要求相符。安装变压器的过程中要保证位置准确无误，采取合理可行的固定方式，以免因振动导致内部元件松动位移或损坏[3]。同时，要对线路可靠连接，避免因线路连接不良影响变压器的抗短路能力。当变压器安装完毕后，要对变压器本体及附属设备全面检查，确认质量达标后，方可投入使用。

3 结论

综上所述，为保障电力系统的运行稳定性，要采取有效的途径提升变压器的抗短路能力，最大限度减轻短路电流对变压器的影响，降低变压器的故障率。未来一段时期，要加大变压器抗短路能力相关方面的研究力度，引入新技术、新工艺、新材料，推动变压器技术的持续进步。

参考文献

[1] 胡诗尧, 容春艳, 李中祥, 阴祖强, 李英. 高阻抗变压器的不同实现方式与抗短路性能分析 [J]. 高压电器 ,2024,60(8):147-155.

[2] 邓高峰 , 李锐 . 变压器抗短路能力安全系数动态计算方法研究 [J].广西电力 ,2023,46(6):74-80.

[3] 马兆鑫 , 杨晓卫 . 电力变压器短路承受能力分析 [J]. 光源与照明 ,2021(9):101-104,122.