变压器容量及其阻抗电压关系的探讨和应用

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1、变压器容量及其阻抗电压关系的探讨和应用2008-06-23　　　来源：中国自动化　　　浏览：128摘要：本文对变压器容量及其阻抗电压关系分析和探讨，发现当变压器铭牌容量比实际容量小时，测试阻抗电压值偏小，相反，则阻抗电压值偏大，均超出国标允许偏差。提出一种简单易行新方法来判断变压器容量与铭牌上容量是否一致。介绍了这种新方法电费计量应用，可以取很好经济效益。关键词：变压器；阻抗电压；负载试验；基本电费一、引言变压器额定容量对应阻抗电压GB1094.1、GB1094.5和GB6451等有相关要求，是一个强制性标准。变压器厂家变压器出厂时测阻抗电压值均国标容许偏差内

2、。国内大多数城市对用户供电方式都是采用10KV电源到用户端，10KV变压器（配变）变低电压为380V（220V）给用户负荷供电。，每个城市变压器数量最多也就是这些配变。某城市给这些配变做负载试验时，发现当中一小部分变压器阻抗电压值偏差超出容许范围（配变容许偏差≤±10％），特别是一些处较偏僻中小企业用户变压器。进行数据分析时发现所测阻抗电压值多数是偏小，这并非偶然，进一步试验，发现变压器铭牌上额定容量和变压器实际容量有出入，大多是小一个等级。如铭牌上容量是400KVA变压器，实际容量是500KVA，负载试验时，是把400KVA作为已知量输入测试仪，而此变压器实

3、际容量却是500KVA，这样就造成所测阻抗电压值偏小，进行负载试验话，这种情况是很难发现（配变交接试验是不要求做负载试验）。这些企业用户大多属于大工业用户，将直接反映基本电费减少，也即供电部门少收了电费。针对这种情况，变压器额定容量和阻抗电压对应关系，试验现场可以简单轻便变压器参数测试仪对变压器进行负载实验，对测阻抗电压值进行分析，初步判断变压器铭牌容量和实际容量是否相符。变压器实际出力还需进一步试验（如直接负荷法）。这种方法简单易行，可以供电部门和电力安装企业推广运用，对挂网运行中配变进行检查和把住安装交接试验关，这样可以为供电部门和国家挽回一部分电费，到很

4、好经济效益。二、阻抗电压物理意义及测量1、阻抗电压物理意义阻抗电压是将变压器二次绕组短路，使一次绕组电压慢慢加大，当二次绕组短路电流达到额定电流时，一次绕组所施加电压（短路电压）与额定电压比值百分数。阻抗电压Uk（%）是涉及到变压器成本、效率和运行重要经济指标和对变压器进行状态诊断主要参数依据之一。同容量变压器，阻抗电压小成本低，效率高，价格便宜，另外运行时压降及电压变动率也小，电压质量容易到控制和保证，从电网运行角度考虑，希望阻抗电压小一些好。但从变压器限制短路电流条件考虑，则希望阻抗电压大一些好，以免电气设备（如断路器、隔离开关、电缆等）运行中经受不住短路

5、电流作用而损坏。不同容量变压器对应阻抗电压值国标是有相关规定，而大容量变压器和变电站变压器不本文探讨范围内。本文是针对大量10KV等级（及以下）用户变压器进行探讨。2、阻抗电压测量实际现场中，阻抗电压可以变压器参数测试仪对变压器进行负载（短路）试验而测。负载试验必须额定频率（正弦波形）和给至线圈额定电流下进行，一般选择变压器一次侧绕组为试验绕组，二次侧（大电流侧）人工短路，当一次侧（额定电压抽头）加入额定频率交流电压，使变压器绕组内电流为额定值，测所加电压和功率。注意二次侧短路连接所用连接板（电缆）截面积要足够大，不应小于变压器导线截面积，其长度要尽可能短，止

6、因连接板电阻大而影响测量准确度。测电压占加压绕组额定电压百分数即为阻抗电压，即所测有功功率换算至额定温度下数值为负载（短路）损耗，这也是一个很重要参数，但不本文探讨范围内。用变压器参数测试仪测量时，变压器容量是作为一个已知量，通常是把待测变压器铭牌额定容量输入测试仪。三、阻抗电压与变压器容量关系中小容量变压器阻抗电压GB1094.1、GB1094.5和GB6451有相关规定，其中10KV电压等级变压器额定容量和阻抗电压对应关系整理汇总如表一所示。表一变压器容量和阻抗电压关系  当阻抗电压值＜10％时，其允许偏差为±10％。阻抗电压和变压器容量关系如下式所示： 

7、同一台变压器来说，变压器绕组电抗和额定电压是一定，而额定容量测试中也是作为已知量直接输入变压器参数测试仪。实际变压器负载试验中，通常是把变压器铭牌或变压器出厂合格证上额定容量作为已知量输入测试仪。当出现铭牌或合格证上额定容量和变压器实际额定容量不符时，变压器参数测试仪测出来阻抗电压值是有偏差，这个偏差往往超出了国标允许范围。下面分析一下把额定容量这个参数作为变量时，则其对应阻抗电压变化。 1、输入容量比实际容量小，则阻抗电压偏小（2）式各参数中，额定电压UN是一定，绕组电抗XT同一台变压器来说也是一定。负载试验中，变压器容量作为已知量输入变压器参数测试仪，当输

8、入容量值比变压器实际容量小时，（2）式