干式變壓器容量及其阻抗-電壓關(guān)系的應(yīng)用

一.導(dǎo)言

干式變壓器的額定容量及其對應(yīng)的阻抗電壓在GB1094.1、GB1094.5和GB6451中有相關(guān)要求，是強制性標準。干式變壓器制造商出廠時測量的阻抗電壓值在家標準的允許偏差范圍內(nèi)。

在我大多數(shù)城市，對用戶的供電方式是使用10KV電源對用戶供電，通過10KV干式變壓器將電壓降至380V(220V)。因此，這些配電變壓器是每個城市中干式變壓器數(shù)量較多的。在某城市對這些配電變壓器進行負荷試驗時，發(fā)現(xiàn)少數(shù)干式變壓器的阻抗電壓值偏差超過允許范圍(配電變壓器允許偏差 10%)，特別是一些偏遠中小企業(yè)的干式變壓器。

分析數(shù)據(jù)時測得的阻抗電壓值大多太小，這不是偶然的。通過進一步試驗，發(fā)現(xiàn)干式變壓器銘牌上的額定容量與干式變壓器的實際容量不同，大多小一個等級。例如，銘牌上容量為400千伏安的干式變壓器的實際容量為500千伏安。負荷測試時，400KVA作為已知量輸入測試儀，但這種干式變壓器的實際容量為500KVA，導(dǎo)致測得的阻抗電壓值很小，如果不進行負荷測試，很難發(fā)現(xiàn)(交接測試時配電變壓器不需要進行負荷測試)。

這些企業(yè)用戶大部分屬于工業(yè)的大用戶，所以會直接體現(xiàn)在基本電費的降低，即供電部門收取的電費減少。針對這種情況，根據(jù)干式變壓器額定容量與阻抗電壓的對應(yīng)關(guān)系，可以使用一種簡單便攜的干式變壓器參數(shù)測試儀，在測試現(xiàn)場對干式變壓器進行負載測試，分析測得的阻抗電壓值，初步判斷干式變壓器的銘牌容量是否與實際容量一致。干式變壓器的實際輸出需要進一步測試(如直接負載法)。該方法簡單可行，可在供電部門和電力安裝企業(yè)推廣應(yīng)用。它可以在電網(wǎng)運行中檢查配電變壓器，并關(guān)閉帶電裝置的交接試驗，可以為供電部門和家節(jié)省一部分電費，從而獲得良好的經(jīng)濟效益。

二、阻抗電壓的物理意義和測量

1、阻抗電壓的物理意義

阻抗電壓是當(dāng)次級繞組的短路電流達到額定電流時，初級繞組施加的電壓(短路電壓)與額定電壓的比率百分比。阻抗電壓Uk(%)是與干式變壓器的成本、效率和運行有關(guān)的重要經(jīng)濟指標，是干式變壓器狀態(tài)診斷的主要參數(shù)依據(jù)之一。

同容量干式變壓器具有成本低、效率高、價格低的優(yōu)點。此外，運行過程中的壓降和電壓變化率也小，電壓質(zhì)量易于控制和保證。所以從電網(wǎng)運行的角度來說，希望阻抗電壓越小越好。但考慮到干式變壓器限制短路電流的閾值，希望阻抗電壓越大越好，以免損壞電氣設(shè)備(如斷路器、隔離開關(guān)、電纜等)。)由于運行中的短路電流。不同容量干式變壓器對應(yīng)的阻抗電壓值家標準有相關(guān)規(guī)定，但變電站的大容量干式變壓器和干式變壓器不在本文范圍內(nèi)。本文對大量10KV級(及以下)干式變壓器進行了探討。 #p#分頁標題#e#

2.阻抗電壓的測量

在實際應(yīng)用中，阻抗電壓可以通過干式變壓器參數(shù)測試儀對干式變壓器進行負載(短路)測試來測量。負載測試必須在線圈的額定頻率(正弦波形)和額定電流下進行。一般選用干式變壓器的一次側(cè)繞組作為試驗繞組，二次側(cè)(大電流側(cè))人為短路。將額定頻率的交流電壓加到一次側(cè)(額定電壓抽頭)時，對干式變壓器繞組中的電流進行額定，并測量所加的電壓和功率。注意用于二次側(cè)短路連接的連接板(電纜)的截面積要足夠大，不小于干式變壓器導(dǎo)體的截面積，其長度要盡可能短，防止測量精度受到連接板大電阻的影響。

被測電壓占加壓繞組額定電壓的百分比為阻抗電壓，即被測有功功率換算成額定溫度的值為負載(短路)損耗，這也是一個很重要的參數(shù)，但不在本文討論范圍內(nèi)。

使用干式變壓器參數(shù)測試儀測量時，將干式變壓器的容量視為已知量，通常將待測干式變壓器銘牌的額定容量輸入測試儀。

三、阻抗電壓與干式變壓器容量的關(guān)系

中小型干式變壓器的阻抗電壓在GB1094.1、GB1094.5、GB6451中有相關(guān)規(guī)定，10KV電壓等級的干式變壓器額定容量與阻抗電壓的對應(yīng)關(guān)系總結(jié)如表1所示。

表1干式變壓器容量與阻抗電壓的關(guān)系

當(dāng)阻抗電壓值小于10%時，允許偏差為10%。阻抗電壓與干式變壓器容量的關(guān)系

對于同一個干式變壓器，干式變壓器的繞組電抗和額定電壓是一定的，額定容量在試驗中作為已知量直接輸入干式變壓器參數(shù)測試儀。在干式變壓器的實際負荷試驗中，干式變壓器銘牌上的額定容量或干式變壓器出廠合格證通常作為已知量輸入測試儀。因此，當(dāng)銘牌或證書上的額定容量與干式變壓器的實際額定容量不一致時，干式變壓器參數(shù)測試儀測得的阻抗電壓有偏差，往往超過家標準的允許范圍。我們來分析一下，當(dāng)額定容量參數(shù)作為變量時，阻抗電壓的變化。

1.如果輸入容量小于實際容量，阻抗電壓將會更小

在公式(2)的參數(shù)中，額定電壓UN是一定的，對于同一個干式變壓器，繞組的電抗XT也是一定的。在負荷試驗中，干式變壓器的容量作為已知量輸入到干式變壓器參數(shù)測試儀中。當(dāng)輸入容量值小于干式變壓器的實際容量時，從公式(2)可以知道此時計算的阻抗電壓值較小。