一、引(yǐn)言
　　變壓(yā)器的(de)額定容量(liàng)與其對應(yīng)的阻(zǔ)抗電(diàn)壓在gb1094.1、gb1094.5和gb6451等(děng)有相(xiàng)關(guān)的要求(qiú)，是一(yī)個強(qiáng)制性(xìng)标準。變壓器廠(chǎng)家在(zài)變壓器出(chū)廠時測得(dé)的阻抗電(diàn)壓值(zhí)均在國标(biāo)容許(xǔ)的偏差内。
　　國内大多(duō)數城(chéng)市(shì)對用戶(hù)的供電方(fāng)式都是采用(yòng)10kv電源到(dào)用戶端，通(tōng)過10kv變(biàn)壓器(qì)（配變(biàn)）變低(dī)電壓(yā)為(wéi)380v（220v）給用戶(hù)負荷供電的。所(suǒ)以，每個城市變壓器(qì)數量也就(jiù)是這(zhè)些配(pèi)變。在(zài)某城市給這些(xiē)配變做負(fù)載試(shì)驗時(shí)，發(fā)現(xiàn)當中(zhōng)一小部分變壓(yā)器的(de)阻抗電壓(yā)值的偏差超出容許的範圍（配(pèi)變的容(róng)許偏差≤±10％），特别是一些地(dì)處較偏僻(pì)的中(zhōng)小企業用戶的(de)變壓器。變(biàn)壓器變比組别測試(shì)儀适用于(yú)特種(zhǒng)變(biàn)壓器的變比(bǐ)及相位差(chà)測試及帶(dài)移相的整流變壓器的測(cè)量工作(zuò)。
　　進行數(shù)據分(fèn)析時(shí)發現(xiàn)所測得的(de)阻(zǔ)抗(kàng)電壓(yā)值多(duō)數是(shì)偏小(xiǎo)，這并非偶(ǒu)然，通過進一步(bù)的試驗，發現變(biàn)壓器銘牌上(shàng)的(de)額定容量和變(biàn)壓器的實際容(róng)量有(yǒu)出入，而且(qiě)大多是(shì)小一個(gè)等級。如銘(míng)牌上(shàng)容量是(shì)400kva的(de)變壓(yā)器，實際容量是(shì)500kva，負載(zǎi)試驗時，是(shì)把(bǎ)400kva作(zuò)為已知量(liàng)輸入測試儀，而此變(biàn)壓器的實(shí)際容量卻是500kva，這樣就造(zào)成所測(cè)的(de)阻抗電(diàn)壓值(zhí)偏小(xiǎo)，如(rú)果不是進行(háng)負(fù)載(zǎi)試驗的話(huà)，這(zhè)種情況(kuàng)是很難(nán)發(fā)現的（配變在交接試(shì)驗是不(bú)要求(qiú)做負載試驗的）。
　　這(zhè)些企業用戶大(dà)多屬于大工業(yè)用戶，所以将直(zhí)接反映在基本(běn)電費(fèi)的(de)減(jiǎn)少，也(yě)即供(gòng)電部門少收了電費。針對(duì)這種情況，根據(jù)變壓器的額(é)定(dìng)容量(liàng)和阻(zǔ)抗電(diàn)壓的對應關系(xì)，在試(shì)驗現場可(kě)以通過簡單輕(qīng)便的(de)變壓器參數測試(shì)儀對變(biàn)壓器進行負載(zǎi)實驗(yàn)，對測得的(de)阻(zǔ)抗電壓值進(jìn)行分(fèn)析(xī)，初步判斷變壓(yā)器銘牌(pái)容量(liàng)和實際容(róng)量是否(fǒu)相符。關(guān)于變壓器實際(jì)出力(lì)還需(xū)進(jìn)一(yī)步試驗（如直接(jiē)負荷法）。這種方(fāng)法簡單易(yì)行，可(kě)以在(zài)供電(diàn)部門(mén)和電力(lì)安(ān)裝企(qǐ)業推廣運(yùn)用，對(duì)挂網(wǎng)運行(háng)中的(de)配變進(jìn)行檢查(chá)和把住安(ān)裝的(de)交接試(shì)驗關，這(zhè)樣可以為供電部門和國(guó)家挽(wǎn)回一(yī)部分(fèn)電費(fèi)，從而(ér)得到(dào)很好(hǎo)的經濟效益。
　　二、阻抗(kàng)電壓的物(wù)理意義(yì)及(jí)測量
　　1、阻抗(kàng)電壓的物(wù)理(lǐ)意義
　　阻抗電(diàn)壓是(shì)将(jiāng)變(biàn)壓器(qì)的二次繞組短(duǎn)路，使(shǐ)一次繞組(zǔ)電壓慢慢(màn)加大(dà)，當(dāng)二次(cì)繞組的(de)短路電流達到(dào)額定電流時，一(yī)次繞(rào)組(zǔ)所施加(jiā)的電壓(yā)（短路電壓）與(yǔ)額定(dìng)電壓(yā)的比值百分數。阻抗電壓(yā)uk（%）是涉(shè)及到變(biàn)壓器成(chéng)本、效率和(hé)運行(háng)的重要經濟指(zhǐ)标和對變壓器進行狀(zhuàng)态診斷的主(zhǔ)要(yào)參數依據之(zhī)一。
　　同容量(liàng)的變壓(yā)器，阻抗(kàng)電壓小的成本低，效率高，價格便宜，另(lìng)外運行(háng)時的(de)壓降(jiàng)及電(diàn)壓變動率也小(xiǎo)，電壓質量容易得到(dào)控制(zhì)和保證，因此從(cóng)電網(wǎng)的運(yùn)行角(jiǎo)度考(kǎo)慮，希望(wàng)阻(zǔ)抗電(diàn)壓小一些好。但(dàn)從變壓器限制(zhì)短路電(diàn)流條件考慮(lǜ)，則(zé)希望阻抗電壓(yā)大一些(xiē)好，以(yǐ)免電(diàn)氣設(shè)備（如斷路器、隔(gé)離開(kāi)關(guān)、電(diàn)纜等）在運(yùn)行中經受(shòu)不住短路(lù)電流(liú)的作用而損壞。不同容量(liàng)的變壓器對應的阻(zǔ)抗電(diàn)壓值國标(biāo)是(shì)有相關規定(dìng)的，而(ér)對于(yú)大容量的(de)變(biàn)壓(yā)器和(hé)變電站(zhàn)的(de)變壓器不(bú)在(zài)本文探(tàn)讨的(de)範(fàn)圍内。本(běn)文是針(zhēn)對大量的10kv等級(jí)（及(jí)以下）的用(yòng)戶變壓器(qì)進行(háng)探讨的。
　　2、阻(zǔ)抗電壓(yā)的測量(liàng)
　　在實(shí)際(jì)現(xiàn)場中(zhōng)，阻抗電壓(yā)可以通過變壓(yā)器參數測試(shì)儀對變(biàn)壓器進行負載(zǎi)（短路）試驗(yàn)而測(cè)得。負載試(shì)驗必(bì)須在(zài)額定(dìng)頻率（正弦波形(xíng)）和給(gěi)至線圈額(é)定電(diàn)流下(xià)進行(háng)，一般(bān)選擇(zé)變壓(yā)器一(yī)次側繞(rào)組(zǔ)為試(shì)驗繞(rào)組(zǔ)，二次側(cè)（大(dà)電流側）人工(gōng)短路，當(dāng)在一(yī)次(cì)側（額定電壓抽頭）加入額(é)定頻(pín)率的交流電壓(yā)，使(shǐ)變壓器繞組(zǔ)内的電流為額定值，測得所加(jiā)的電(diàn)壓和功率(lǜ)。注意(yì)二(èr)次側短(duǎn)路連(lián)接所用的(de)連接闆(pǎn)（電纜(lǎn)）的(de)截面(miàn)積要(yào)足夠大，不應小于變壓器(qì)導線截面(miàn)積，其(qí)長(zhǎng)度(dù)要盡(jìn)可能(néng)的短，以防(fáng)止因(yīn)連(lián)接闆電阻大而影響測(cè)量的準确度。
　　測(cè)得的電壓占加(jiā)壓繞組額定電(diàn)壓的百(bǎi)分數即為阻抗(kàng)電壓，即所測(cè)得的(de)有功(gōng)功率(lǜ)換算至額(é)定溫度下的數值為(wéi)負載(zǎi)（短路(lù)）損耗(hào)，這也是一個很(hěn)重(zhòng)要的參(cān)數，但(dàn)不(bú)在(zài)本文(wén)探讨的範圍(wéi)内(nèi)。
　　用變壓器參數測試儀(yí)測量時(shí)，變壓(yā)器的容量是(shì)作為一(yī)個已(yǐ)知量(liàng)，通常(cháng)是把待測的變壓器(qì)銘牌的額(é)定容量輸(shū)入測試儀(yí)。
　　三、阻抗電(diàn)壓與(yǔ)變壓器(qì)容量的(de)關系
　　中小容量(liàng)變壓(yā)器的(de)阻抗(kàng)電壓(yā)在gb1094.1、gb1094.5和gb6451有相關的規(guī)定，其中(zhōng)10kv電壓等級的變(biàn)壓器(qì)額定(dìng)容量(liàng)和阻抗電壓的(de)對應(yīng)關系整理(lǐ)彙總如表一所(suǒ)示。
　　表(biǎo)一變壓器(qì)容量(liàng)和阻(zǔ)抗電壓的關(guān)系(xì)
　　當阻(zǔ)抗電(diàn)壓(yā)值＜10％時，其允許(xǔ)偏差為±10％。阻(zǔ)抗電壓和變壓(yā)器容量的關系(xì)
　　對于同(tóng)一台變(biàn)壓器(qì)來(lái)說，變壓(yā)器(qì)的(de)繞組電抗(kàng)和額(é)定電壓是一定的，而額定(dìng)容量在測試中(zhōng)也是(shì)作為(wéi)已知(zhī)量直接輸入變(biàn)壓器(qì)參數測試(shì)儀的。在實(shí)際變(biàn)壓器的負載試驗中(zhōng)，通常是把變(biàn)壓(yā)器銘牌或(huò)變壓器出廠合格證上(shàng)的(de)額定(dìng)容量作(zuò)為已知(zhī)量輸(shū)入測試儀。所(suǒ)以(yǐ)當出現銘(míng)牌或合格證(zhèng)上(shàng)的額(é)定容量和(hé)變壓器(qì)實際的(de)額定(dìng)容量不符(fú)時，變壓器參數測試儀測出來(lái)的阻抗電壓值是有(yǒu)偏差(chà)的，這(zhè)個偏差往往超(chāo)出(chū)了國标(biāo)允許(xǔ)的範圍。下面分(fèn)析一下把額定(dìng)容量這(zhè)個參數(shù)作為變量時，則(zé)其對應的(de)阻抗(kàng)電壓的變化。
　　1、輸(shū)入容量比(bǐ)實際(jì)容量小(xiǎo)，則(zé)阻抗電壓偏小(xiǎo)
　　在（2）式的各參數(shù)中，額(é)定電(diàn)壓un是(shì)一定(dìng)的，繞(rào)組的電抗(kàng)xt對于(yú)同(tóng)一台變壓器(qì)來(lái)說也是一定的。在負載(zǎi)試驗(yàn)中，變壓器容量作為(wéi)已知(zhī)量輸(shū)入(rù)變壓器(qì)參數(shù)測試(shì)儀，當(dāng)輸(shū)入的容(róng)量值(zhí)比變壓器(qì)的(de)實際容量小時，根(gēn)據（2）式可知，這時(shí)計算出來的阻(zǔ)抗電壓(yā)值(zhí)偏小(xiǎo)。
　舉例：待(dài)測變壓(yā)器型(xíng)号為(wéi)s11-500kva/10/0.4kv，用變壓器參數測試儀對(duì)其進行負載試(shì)驗，實測得(dé)繞組的(de)電抗xt＝8.112Ω,計算得(dé)阻抗電壓(yā)uk＝4.057（折算至參(cān)考溫度，下(xià)同），偏差在允許(xǔ)範圍(wéi)内。當(dāng)把變壓器額定(dìng)容量由500kva變(biàn)為400kva輸入到(dào)測試儀，計(jì)算得(dé)阻抗電壓(yā)uk＝3.245。這個阻抗(kàng)電壓(yā)值比表一參考(kǎo)值4偏(piān)差了(le)－18.875％，大大(dà)超出了(le)允許偏差（±10％）。
　　2、輸(shū)入容量比(bǐ)實際容(róng)量(liàng)大，則(zé)阻抗電(diàn)壓偏大(dà)
　　相反，當輸(shū)入的容量值比變壓(yā)器的(de)實際(jì)容量大時(shí)，根(gēn)據（2）式可(kě)知，這時計(jì)算出(chū)來的阻抗(kàng)電壓(yā)值偏(piān)大。
　　舉(jǔ)例：如上例的(de)待測變(biàn)壓器把變壓器(qì)額定(dìng)容量(liàng)由500kva變(biàn)為630kva輸入到(dào)測試(shì)儀，計算得阻抗(kàng)電壓uk＝5.111。這個阻抗電壓(yā)值比(bǐ)表一(yī)參考值4.5偏差了＋13.578％，也超出了允許(xǔ)偏差（±10％）。本例(lì)剛好是臨(lín)界值，由500kva變(biàn)為630kva，其參(cān)考的标(biāo)準阻抗電壓值(zhí)也由4變為(wéi)4.5。即使(shǐ)這樣，其偏差仍然超出允許值(zhí)。其(qí)他情(qíng)況(kuàng)大多(duō)偏差±15％以上(shàng)。
　　通過(guò)以上的分析和探讨，可(kě)以看出(chū)變壓器的容量與其阻抗(kàng)電壓存在着對(duì)應關(guān)系。變(biàn)壓器廠家生産(chǎn)變(biàn)壓器（配(pèi)變）時，每種(zhǒng)型号(hào)的(de)變壓器基本(běn)上是(shì)批量生産(chǎn)的，變壓器(qì)的參(cān)數都穩(wěn)定(dìng)在國(guó)家允(yǔn)許(xǔ)的範圍(wéi)内(nèi)，就變壓器本身而(ér)言大多是(shì)符合(hé)國家(jiā)标準的。問(wèn)題(tí)是實際(jì)試驗(yàn)當，卻發現一小(xiǎo)部分的配(pèi)變存在銘牌(pái)容量和實際(jì)容量(liàng)不符的現(xiàn)象，這(zhè)是受利益的驅(qū)使，有人铤而走(zǒu)險篡改銘牌(pái)和(hé)合格證的非法(fǎ)行為造成的。所(suǒ)以，通過變壓器(qì)參數測試儀對(duì)現場(chǎng)的變(biàn)壓器(qì)進行(háng)負載(zǎi)試驗(yàn)，測得阻抗電壓(yā)值，和表(biǎo)一的标(biāo)準參(cān)考值進行(háng)比較(jiào)，對偏差大(dà)小進行分析比較，初步(bù)判(pàn)斷所測的變壓器容(róng)量是否存在不(bú)符。這種方法簡(jiǎn)單、易(yì)行(háng)、快速。
　　四(sì)、在電(diàn)費(fèi)計量上(shàng)的應用
　　探讨變(biàn)壓器(qì)容量(liàng)和阻抗電壓的(de)關系(xì)，是應(yīng)用(yòng)在(zài)電費(fèi)計量方(fāng)面，使産生經濟效益，或者(zhě)說挽回部分(fèn)電費的損(sǔn)失。之(zhī)所以會出(chū)現銘(míng)牌容(róng)量(liàng)和(hé)實際容量(liàng)不符的現(xiàn)象，對這些(xiē)變壓(yā)器進(jìn)行分(fèn)析，發(fā)現阻抗電(diàn)壓值(zhí)絕大部分都是(shì)偏小，這個現象并非偶然，因為(wéi)這些變壓器的(de)用電性質均屬(shǔ)大工業(yè)用電。
　　按(àn)國家有關規定，大工(gōng)業用(yòng)電的範圍是指(zhǐ)凡以(yǐ)電為(wéi)原動力的(de)一切工業(yè)生産(chǎn)，受電(diàn)變壓(yā)器總容量在315千(qiān)伏安(ān)及以(yǐ)上(shàng)的(de)大工(gōng)業用(yòng)戶。
　　大工業(yè)用戶(hù)的(de)電(diàn)費計(jì)算公式：
　　電費金(jīn)額=基本(běn)電費+電(diàn)度電費(fèi)+功率因數調整(zhěng)電(diàn)費
　　基本電費(fèi)（按變壓(yā)器容量(liàng)）=計(jì)費容量×基(jī)本電價
　　基(jī)本電費是(shì)按變壓器容量來計算的，根據國務(wù)院頒發(fā)的《電價(jià)改革方案》精神(shén)，從2004年(nián)下(xià)半年開(kāi)始，全國大(dà)工業用電中的基本(běn)電費大幅度提高，以廣東省為(wéi)例，大工業(yè)用電(diàn)變壓器(qì)容量電價從9元／千(qiān)伏安•月調整為18元／千伏(fú)安•月(yuè)。一個大(dà)工業(yè)用戶(hù)如上(shàng)例把實際(jì)容量(liàng)為500kva的變壓器改為400kva的變壓(yā)器，那(nà)麼它(tā)每個月可(kě)以少支(zhī)付電(diàn)費（基本電費(fèi)）：（500－400）×18＝1800元，一年就1800×12＝21600元(yuán)。這(zhè)也就(jiù)意味(wèi)着(zhe)供電部(bù)門每年損失21600元(yuán)，如果象這樣的(de)變壓器有(yǒu)一定數量(liàng)的話(huà)，損失(shī)更大，每年将數(shù)以百萬(wàn)計，而且(qiě)是一(yī)個(gè)長期的(de)電費損失(shī)。
　　為了(le)少付電費，個别(bié)大工業用戶和(hé)變壓器廠家的(de)部分人員(yuán)串通(tōng)，擅自(zì)更改(gǎi)變壓(yā)器的參(cān)數和銘(míng)牌，為了掩人耳目，一(yī)般情(qíng)況下(xià)隻把變壓(yā)器的(de)銘牌(pái)容量降低(dī)一級，這樣變壓(yā)器的(de)外形尺寸(cùn)相差不大，一般(bān)人不(bú)易察覺。在(zài)國家規定(dìng)的變(biàn)壓器交(jiāo)接試驗中也沒(méi)有(yǒu)哪一(yī)個試(shì)驗項目可(kě)以測試出當中的貓(māo)膩。針對這(zhè)種情況，本(běn)文通過對(duì)變(biàn)壓器容量(liàng)和阻抗電壓(yā)的關系(xì)進行分析探讨，提出一(yī)種簡單(dān)易行的檢測方(fāng)法(fǎ)：用變(biàn)壓(yā)器(qì)參(cān)數測試(shì)儀（一(yī)般(bān)的(de)電力(lì)企業都有）進行(háng)負載試驗(yàn)，測得(dé)變壓(yā)器的阻抗電(diàn)壓，如(rú)果阻抗(kàng)電壓值超(chāo)出(chū)允(yǔn)許的偏差(chà)±13％（國标(biāo)規定(dìng)允許偏差(chà)是±10％，考(kǎo)慮到(dào)測試(shì)過程和儀器本(běn)身的些(xiē)許(xǔ)誤(wù)差(chà)，實際操(cāo)作可以(yǐ)取±13％～±15％），則初(chū)步(bù)判斷(duàn)該變(biàn)壓器存在(zài)容量(liàng)不(bú)符(fú)或超(chāo)出國标，然(rán)後在(zài)進一步檢測（可用直(zhí)接負載法(fǎ)），确認(rèn)其是否存(cún)在問(wèn)題。通過此(cǐ)法可以為供電(diàn)企業挽(wǎn)回(huí)不少(shǎo)的電費(fèi)，具有很(hěn)好的(de)經濟(jì)效益(yì)，值得(dé)在各地推廣使(shǐ)用。