干式变压器容量及其阻抗-电压关系的应用

一.导言

干式变压器的额定容量及其对应的阻抗电压在GB1094.1、GB1094.5和GB6451中有相关要求，是强制性标准。干式变压器制造商出厂时测量的阻抗电压值在家标准的允许偏差范围内。

在我大多数城市，对用户的供电方式是使用10KV电源对用户供电，通过10KV干式变压器将电压降至380V(220V)。因此，这些配电变压器是每个城市中干式变压器数量较多的。在某城市对这些配电变压器进行负荷试验时，发现少数干式变压器的阻抗电压值偏差超过允许范围(配电变压器允许偏差 10%)，特别是一些偏远中小企业的干式变压器。

分析数据时测得的阻抗电压值大多太小，这不是偶然的。通过进一步试验，发现干式变压器铭牌上的额定容量与干式变压器的实际容量不同，大多小一个等级。例如，铭牌上容量为400千伏安的干式变压器的实际容量为500千伏安。负荷测试时，400KVA作为已知量输入测试仪，但这种干式变压器的实际容量为500KVA，导致测得的阻抗电压值很小，如果不进行负荷测试，很难发现(交接测试时配电变压器不需要进行负荷测试)。

这些企业用户大部分属于工业的大用户，所以会直接体现在基本电费的降低，即供电部门收取的电费减少。针对这种情况，根据干式变压器额定容量与阻抗电压的对应关系，可以使用一种简单便携的干式变压器参数测试仪，在测试现场对干式变压器进行负载测试，分析测得的阻抗电压值，初步判断干式变压器的铭牌容量是否与实际容量一致。干式变压器的实际输出需要进一步测试(如直接负载法)。该方法简单可行，可在供电部门和电力安装企业推广应用。它可以在电网运行中检查配电变压器，并关闭带电装置的交接试验，可以为供电部门和家节省一部分电费，从而获得良好的经济效益。

二、阻抗电压的物理意义和测量

1、阻抗电压的物理意义

阻抗电压是当次级绕组的短路电流达到额定电流时，初级绕组施加的电压(短路电压)与额定电压的比率百分比。阻抗电压Uk(%)是与干式变压器的成本、效率和运行有关的重要经济指标，是干式变压器状态诊断的主要参数依据之一。

同容量干式变压器具有成本低、效率高、价格低的优点。此外，运行过程中的压降和电压变化率也小，电压质量易于控制和保证。所以从电网运行的角度来说，希望阻抗电压越小越好。但考虑到干式变压器限制短路电流的阈值，希望阻抗电压越大越好，以免损坏电气设备(如断路器、隔离开关、电缆等)。)由于运行中的短路电流。不同容量干式变压器对应的阻抗电压值家标准有相关规定，但变电站的大容量干式变压器和干式变压器不在本文范围内。本文对大量10KV级(及以下)干式变压器进行了探讨。 #p#分页标题#e#

2.阻抗电压的测量

在实际应用中，阻抗电压可以通过干式变压器参数测试仪对干式变压器进行负载(短路)测试来测量。负载测试必须在线圈的额定频率(正弦波形)和额定电流下进行。一般选用干式变压器的一次侧绕组作为试验绕组，二次侧(大电流侧)人为短路。将额定频率的交流电压加到一次侧(额定电压抽头)时，对干式变压器绕组中的电流进行额定，并测量所加的电压和功率。注意用于二次侧短路连接的连接板(电缆)的截面积要足够大，不小于干式变压器导体的截面积，其长度要尽可能短，防止测量精度受到连接板大电阻的影响。

被测电压占加压绕组额定电压的百分比为阻抗电压，即被测有功功率换算成额定温度的值为负载(短路)损耗，这也是一个很重要的参数，但不在本文讨论范围内。

使用干式变压器参数测试仪测量时，将干式变压器的容量视为已知量，通常将待测干式变压器铭牌的额定容量输入测试仪。

三、阻抗电压与干式变压器容量的关系

中小型干式变压器的阻抗电压在GB1094.1、GB1094.5、GB6451中有相关规定，10KV电压等级的干式变压器额定容量与阻抗电压的对应关系总结如表1所示。

表1干式变压器容量与阻抗电压的关系

当阻抗电压值小于10%时，允许偏差为10%。阻抗电压与干式变压器容量的关系

对于同一个干式变压器，干式变压器的绕组电抗和额定电压是一定的，额定容量在试验中作为已知量直接输入干式变压器参数测试仪。在干式变压器的实际负荷试验中，干式变压器铭牌上的额定容量或干式变压器出厂合格证通常作为已知量输入测试仪。因此，当铭牌或证书上的额定容量与干式变压器的实际额定容量不一致时，干式变压器参数测试仪测得的阻抗电压有偏差，往往超过家标准的允许范围。我们来分析一下，当额定容量参数作为变量时，阻抗电压的变化。

1.如果输入容量小于实际容量，阻抗电压将会更小

在公式(2)的参数中，额定电压UN是一定的，对于同一个干式变压器，绕组的电抗XT也是一定的。在负荷试验中，干式变压器的容量作为已知量输入到干式变压器参数测试仪中。当输入容量值小于干式变压器的实际容量时，从公式(2)可以知道此时计算的阻抗电压值较小。