干式變壓器容量及其阻抗-電壓關(guān)系的應用

一.導言

干式變壓器的額定容量及其對應的阻抗電壓在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(chǎng)時(shí)測量的阻抗電壓值在家標準的允許偏差范圍內。

在我大多數城市，對用戶(hù)的供電方式是使用10KV電源對用戶(hù)供電，通過(guò)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(gè)城市中干式變壓器數量較多的。在某城市對這些配電變壓器進(jìn)行負荷試驗時(shí)，發(fā)現少數干式變壓器的阻抗電壓值偏差超過(guò)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。

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

這些企業(yè)用戶(hù)大部分屬于工業(yè)的大用戶(hù)，所以會(huì )直接體現在基本電費的降低，即供電部門(mén)收取的電費減少。針對這種情況，根據干式變壓器額定容量與阻抗電壓的對應關(guān)系，可以使用一種簡(jiǎn)單便攜的干式變壓器參數測試儀，在測試現場(chǎng)對干式變壓器進(jìn)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(shí)際容量一致。干式變壓器的實(shí)際輸出需要進(jìn)一步測試(如直接負載法)。該方法簡(jiǎn)單可行，可在供電部門(mén)和電力安裝企業(yè)推廣應用。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(mén)和家節省一部分電費，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

阻抗電壓是當次級繞組的短路電流達到額定電流時(shí)，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)診斷的主要參數依據之一。

同容量干式變壓器具有成本低、效率高、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)。此外，運行過(guò)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(lái)說(shuō)，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，以免損壞電氣設備(如斷路器、隔離開(kāi)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的阻抗電壓值家標準有相關(guān)規定，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。本文對大量10KV級(及以下)干式變壓器進(jìn)行了探討。 #p#分頁(yè)標題#e#

2.阻抗電壓的測量

在實(shí)際應用中，阻抗電壓可以通過(guò)干式變壓器參數測試儀對干式變壓器進(jìn)行負載(短路)測試來(lái)測量。負載測試必須在線(xiàn)圈的額定頻率(正弦波形)和額定電流下進(jìn)行。一般選用干式變壓器的一次側繞組作為試驗繞組，二次側(大電流側)人為短路。將額定頻率的交流電壓加到一次側(額定電壓抽頭)時(shí)，對干式變壓器繞組中的電流進(jìn)行額定，并測量所加的電壓和功率。注意用于二次側短路連接的連接板(電纜)的截面積要足夠大，不小于干式變壓器導體的截面積，其長(cháng)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(gè)很重要的參數，但不在本文討論范圍內。

使用干式變壓器參數測試儀測量時(shí)，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)規定，10KV電壓等級的干式變壓器額定容量與阻抗電壓的對應關(guān)系總結如表1所示。

表1干式變壓器容量與阻抗電壓的關(guān)系

當阻抗電壓值小于10%時(shí)，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(gè)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測試儀。在干式變壓器的實(shí)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(chǎng)合格證通常作為已知量輸入測試儀。因此，當銘牌或證書(shū)上的額定容量與干式變壓器的實(shí)際額定容量不一致時(shí)，干式變壓器參數測試儀測得的阻抗電壓有偏差，往往超過(guò)家標準的允許范圍。我們來(lái)分析一下，當額定容量參數作為變量時(shí)，阻抗電壓的變化。

1.如果輸入容量小于實(shí)際容量，阻抗電壓將會(huì )更小

在公式(2)的參數中，額定電壓UN是一定的，對于同一個(gè)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測試儀中。當輸入容量值小于干式變壓器的實(shí)際容量時(shí)，從公式(2)可以知道此時(shí)計算的阻抗電壓值較小。