基于短路阻抗测试法的变压器容量稽查应用

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【摘 要】 本文深入分析了变压器的数学模型，建立了变压器在工程运行中的简化电路。经过理论推导，得出了一种基于短路阻抗测试法的变压器容量判断方法。在工程应用中，由测试的阻抗得出变压器实际容量。此方法判别简便、准确，为电力企业用电检查检工作对变压器容量的判断提供了指导理论和工程测试依据。

【关键词】 短路阻抗 变压器容量 激磁电流

1 概述

现行的电价体制中，对大工业客户实行两部制电价，其中基本电费是按客户变压器容量计收的电费，由供电部门与客户签订的供用电合同确定，基本电费可以按变压器容量，也可按最大需量计费[1]。但近几年来发现一些不法分子在这方面费尽心思进行窃电，即通过私自更换、伪造变压器铭牌，把变压器的容量更改的较小，并与供电企业签订以变压器容量收取基本电费的合同，以便达到长期少交纳基本电费的窃电目的。这种窃电现象是窃电的一个新的动向，这种案件由于窃电分子并没有在电能表和计量上动手手脚，不易被用电检查、抄表人员察觉，或即使发现变压器外形尺寸与其容量不符，但无法用确切证据确认其窃电行为。用电稽查人员如何用简单试验方法判别变压器实际容量，从而进行取证，认定其窃电行为，为供电企业挽回经济损失，以下具体阐述试验方法。

2 变压器数学模型

根据变压器负载运行时电与磁的关系，分析推导电磁物理方程式后，得变压器数学模型[2]如图1。

3 变压器短路电压工程测量：

变压器的短路电压是个很重要的数据，常标注在变压器铭牌上。指将变压器二次绕阻短路，在一次绕阻施加电压，当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压与额定电压之比的百分数。它表明变压器内阻抗的大小，即变压器在额定负荷运行时变压器本身的阻抗压降大小。它对于变压器在二次侧发生突然短路时，会产生多大的短路电流有决定性的意义，对变压器制造价格大小变压器并列运行也有重要意义。变压器短路阻抗测试的等效接线简图如图2。

（1）将变压器二次侧出线端子用粗铜线短接；（2）从高压侧加可调电压，从高压侧（现场测量电源侧）读取电流；（3）当高压侧电流为变压器一次额定电流（IN）时，由电压表读出此时外加电压，为U测；（4）对照GB/T6451-1999中的电力变压器参数表[3]（如表1），查询得出对应变压器额定电流、阻抗电压；（5）根据图1的变压器数学模型，推导出容量计算公式：

其中，UN为额定电压10kV；UK为短路阻抗，根据变压器取4.0或4.5；IN为额定电流；U测为现场测试的电压。通过现场U测值的测量，即可计算出变压器的实际容量SN。

4 实验测试验证

根据以上理论及工程测试方法，对多个电力变压器进行了测试，结果如表2。

从上述结论可以看出，采用本文的现场测试方法，计算出的变压器容量准确度很高。

5 总结

本文提出的变压器现场测量方法，在变压器运行现场时，通过简单的现场测量，就可很方便的计算查询出被测变压器容量，在工程实际运用中更具有实际意义。从实验测试数据得出，此新方法快捷准确，提高了变压器容量的判断精度，对供电企业用电稽查工作具有实际指导意义。

参考文献：

[1]国家电力工业部.供电营业规则[C].1996年10月8日中华人民共和国电力工业部第8号令，1996.10.

[2]胡虔生，胡敏强.电机学[C].中国电力出版社，2009.7.

[3]GB/T6451-1999，三相油浸式电力变压器技术参数和要求[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，1999.10.