变压器作为电力系统重要的设备,广泛分布在电网的各角落,一旦发生损坏会影响供电的可靠性,造成巨大的经济损失。随着电力系统容量的日益增长,短路电流激增,为降低短路电流对变压器以及电网其他设备造成危害,越来越多的高阻抗变压器被运用于电网中。而现有的高阻抗变压器采用传统的高压绕组内置结构,存在成本高、合闸时励磁涌流过大、损耗高、绝缘处理难度大等问题,因此,研制一种经济、便于维护的高阻抗变压器具有重要的理论意义和工程实用价值。本文论述了一种新的高阻抗变压器设计方法,并应用在一台220kV产品中。该方法分为和常规变压器相同的器身部分和电抗器部分,利用电抗器增加高低、中低绕组的电感,从而增大其阻抗,满足高阻抗变压器性能要求。本文详细推导了内置串联电抗器阻抗的工程计算方法,结合传统的分析方法,确定了电磁计算方案。考虑到本台产品的特殊性,采用EMTP计算方法对低压绕组进行电位分布计算,并在变压器器身制造完成后进行半成品试验,以验证EMTP的计算精度,为变压器绝缘设计提供重要的保障。在结构设计方面,验证了电抗器的连接方式,对特殊部位进行特殊设计,最后进行产品制造、试验。出厂试验结果表明,本文提出的设计方法计算的阻抗值与实测值偏差在1%内,满足工程计算要求,同时绝缘试验和其他出厂试验均符合标准要求。另外,该方法可以缩小变压器的尺寸,缩减变压器制造成本,相比传统高压绕组内置方法成本节省约15万元/台,是一种较为经济的高阻抗变压器设计方法,有利于变压器厂提高市场竞争力。