随着社会经济实力的迅猛发展,用电量和对电力系统的要求也在逐年上升。变压器作为电网中最重要的电气设备,其安全稳定性对于电力系统的可靠运行十分重要。当变压器处于短路运行时,绕组上的最大峰值电流会达到额定运行时的数十倍,短路电流与绕组间的漏磁场相互作用又会产生较额定运行时更大的短路电动力,从而导致绕组的坍塌、导线的弯曲甚至断裂,或因绕组线饼间绝缘强度不足造成局部过热等严重事故。为了减小短路电流的幅值,经常会采用短路阻抗较大的分裂变压器。又因为分裂变压器结构与普通变压器不同,短路时漏磁场分布和短路电磁性能也会更为复杂,其抗短路能力的相关研究也更为重要。本文结合实验数据,针对一台轴向分裂变压器展开研究,工作内容主要包括以下几方面:首先,以一台型号为SFZ—220000/220的轴向分裂变压器为研究对象,在场—路耦合法和有限元分析法的基础上,利用通用电磁软件MagNet建立变压器的二维和三维仿真模型,得到了全穿越、半穿越和分裂运行时的漏磁场分布情况,并在此基础上研究了不同分接状态对绕组漏磁场的影响,总结了分布规律。其次,通过将短路阻抗的实测值与仿真计算值加以对比,验证计算方法的合理性。此后计算了变压器三相短路时的最大峰值电流和短路稳态电流,为短路电动力的计算奠定了基础。再次,根据MagNet所得的计算结果,分析不同分接情况下全穿越、半穿越以及分裂运行时的短路电动力分布特点,得出相对应情况下最大的短路电磁力数值及其所在位置,同时使用专用软件MF2DS建立变压器的二维模型,计算绕组的短路机械强度,通过分析和校验均满足国标中的短路机械强度要求。最后,在所得结论基础上,对影响轴向分裂变压器抗短路能力的因素进行了探究,分别考察了绕组的尺寸、绕组轴向错位、内绕组撑条数目、线饼间垫块宽度以及低压绕组线圈的辐向宽度对变压器短路电动力和短路机械强度的影响。通过所得结论并结合实际生产要求,提出了提高变压器抗短路能力的相关措施,为提高轴向分裂变压器运行的可靠性和设计的合理性提供了数据参考。