一、引言
　　變壓器的（de）額定容量與其對應的阻抗電壓在GB1094.1、GB1094.5和GB6451等有相關的（de）要求，是一個強製性標準。變壓器廠家在變壓器出廠時測得的阻抗電壓值均在國標容許的偏差內。
　　國內大多（duō）數城市對用戶的（de）供電方（fāng）式都是采用10KV電源到用戶端，通過10KV變壓（yā）器（配（pèi）變）變（biàn）低電壓為380V（220V）給用戶負荷供電的。所以，每個城市變壓器數量也就是這（zhè）些配變（biàn）。在某城市給這些配變做負載試驗時，發現（xiàn）當中一（yī）小部分變壓器的阻抗電壓值（zhí）的偏差超出容許的範圍（配（pèi）變的容（róng）許偏差≤±10％），特別是一些地處較（jiào）偏僻（pì）的中小（xiǎo）企業用戶的變壓器。變壓（yā）器（qì）變比（bǐ）組別測試（shì）儀適（shì）用於特種變壓器的變比及相位差測試及帶（dài）移相的整流變壓器的測量（liàng）工作。
　　進行數據分析時發現所測得的（de）阻抗電壓值多數（shù）是偏（piān）小，這並非偶然，通過進一步的試驗，發現變壓器銘牌上的額定（dìng）容量和變壓器的實際容量有出入，而且大多是小（xiǎo）一個等級。如銘牌上容量是400KVA的變壓器，實際（jì）容量是500KVA，負載試驗時，是（shì）把400KVA作為（wéi）已知量輸入測試儀，而此變壓器的實際容量卻是500KVA，這樣（yàng）就造成所測的阻抗電壓值偏小，如果不是進行負載試驗（yàn）的話（huà），這種情況是很（hěn）難發現的（配變在（zài）交接試驗是不要求做負載試驗的）。
　　這些企業用戶大多屬於大工業用戶，所（suǒ）以將直接反映在（zài）基本電費的減少，也即供電部門少收了電費。針對這種（zhǒng）情況，根據變壓器的額定容量和阻抗電壓的對應關係，在試驗現場可以通過簡單輕便（biàn）的變壓器參數測（cè）試儀對變壓器進行負載實驗，對測得的阻抗電壓值進行分（fèn）析，初步判（pàn）斷變（biàn）壓器（qì）銘牌容量和實際容量是（shì）否相符。關於變壓器實際出力還需進一步試（shì）驗（如直接負荷（hé）法）。這種方法簡（jiǎn）單易行，可以（yǐ）在供（gòng）電部門和電力安裝企業推廣運用（yòng），對掛網運行中的配變進行檢查和把住安（ān）裝的交（jiāo）接試驗關，這樣可以為供電部門和國家挽回一部分電（diàn）費，從而（ér）得到很好的（de）經濟效益。
　　二、阻抗電壓的物理意義及測量
　　1、阻抗電壓（yā）的物理意義
　　阻抗電壓是將變壓器的二次繞組（zǔ）短路，使（shǐ）一次繞組電壓慢慢加大，當（dāng）二次繞組的短路電流達到額定電流時，一次繞組所施加的電壓（短路電（diàn）壓）與額定電（diàn）壓的比值百分數。阻抗電壓Uk（%）是涉及到變壓器成本、效率和運行的重要經濟指標和對變壓器進行狀態診斷的（de）主要參數依據之一。
　　同容量的（de）變（biàn）壓器，阻（zǔ）抗電壓（yā）小的成本低，效率高，價（jià）格便宜，另外運行時的壓降及電壓變動率也（yě）小，電壓質量容易得到控製和保證，因此（cǐ）從電網的運行角度考慮，希望阻抗電壓小一些好。但從變壓（yā）器限（xiàn）製短路電流條件考（kǎo）慮，則希望阻抗電壓大一些好，以免電氣設備（如斷（duàn）路器、隔離開關、電纜等）在運行中經受（shòu）不住短（duǎn）路電流的作用而（ér）損壞。不同容量的變（biàn）壓器對應的阻抗電壓值國標是有相關規定的，而對於大容量的變壓器和變電站的變壓器不在本文探討的範圍（wéi）內。本文是針對（duì）大量的10KV等級（及以下（xià））的用（yòng）戶變（biàn）壓器進（jìn）行探（tàn）討的。
　　2、阻抗電壓的測（cè）量
　　在實際現場中，阻抗電壓可以通過（guò）變壓器參數測試儀對變壓器進行負載（短路）試驗而測得。負載試驗必須在額定頻率（正弦波（bō）形）和給至線圈額定電流下（xià）進行，一般選擇變壓器一次側（cè）繞組為試驗繞組，二次側（大（dà）電（diàn）流側）人工短路，當在一次側（額定電壓抽頭）加入（rù）額定頻率的交流（liú）電壓，使變壓器繞組（zǔ）內的電流（liú）為額定值，測得所（suǒ）加（jiā）的電壓（yā）和功率。注意二次側短路連接所用的連接板（電纜）的截麵積要（yào）足夠大（dà），不應小（xiǎo）於變壓器導線（xiàn）截麵（miàn）積，其長度要（yào）盡可能的短，以防止因連接板電阻大而影響測（cè）量的準確度（dù）。
　　測（cè）得的電壓占加（jiā）壓繞組額定電壓的百分數（shù）即為阻抗電壓，即所測得（dé）的有功功率換算至額定溫度下的數值為負載（短路）損耗，這也是一個很（hěn）重要的參數，但不在本文探討的範圍內。
　　用變壓器參數測試儀測量時，變壓器的容量是作為（wéi）一（yī）個（gè）已知量，通常是（shì）把（bǎ）待測的變壓器銘牌的額定容量（liàng）輸入測試儀。
　　三、阻抗電壓與變壓器容量的（de）關係
　　中小（xiǎo）容量變壓器（qì）的阻抗電壓在GB1094.1、GB1094.5和GB6451有相關的規定，其中10KV電（diàn）壓（yā）等級（jí）的變壓器額定容量和（hé）阻抗電壓的對應關係整理匯總如表一所示。
　　表一變（biàn）壓器容量和阻抗電壓的（de）關係（xì）
　　當阻抗電壓（yā）值＜10％時，其允許偏差為±10％。阻抗電壓（yā）和變壓器容量的關係
　　對於同一台變壓（yā）器來說，變壓器的繞組電抗（kàng）和額定電壓是一定（dìng）的，而（ér）額定容量在測試中也是作（zuò）為（wéi）已知量（liàng）直接輸入變壓器參數測試儀的。在（zài）實際變壓器的負載（zǎi）試驗中，通常是把變壓器銘牌或變（biàn）壓器（qì）出廠合（hé）格（gé）證上的額定（dìng）容量作為已知量輸入測試儀（yí）。所以當出現（xiàn）銘牌或合格證上的額定容（róng）量和變壓器實際的額定容量不符時，變壓器參數測試儀測出來的阻抗電壓值是有偏差的，這個偏差往往超出了國標允許的範圍。下麵分析一下把額定容量（liàng）這個參數作為變量時（shí），則其對應的（de）阻抗電壓的變化。
　　1、輸入容量比實（shí）際容量小，則阻抗（kàng）電壓偏小
　　在（2）式的各參數中，額定電壓（yā）UN是一定（dìng）的，繞組的（de）電抗XT對於同一台變壓器來說也（yě）是（shì）一定的。在負載試（shì）驗中，變壓器容量作為已知量輸入變壓器參（cān）數測試儀，當（dāng）輸入的容量值比變壓器的實際容量小時，根據（2）式可（kě）知（zhī），這時（shí）計算出來的阻抗電壓值偏小。
　舉例：待測變壓器型號為（wéi）S11-500KVA/10/0.4KV，用變壓（yā）器參數（shù）測試儀對其進行負載試驗，實測（cè）得（dé）繞組的電抗XT＝8.112Ω,計算得阻抗電壓Uk＝4.057（折算至參考溫度，下同），偏差在允許（xǔ）範圍內。當把變壓器額定容量由500KVA變為400KVA輸入到測試儀，計算得（dé）阻抗電壓Uk＝3.245。這個阻抗電壓值比表一參（cān）考值4偏差了－18.875％，大大超出了允許偏差（±10％）。
　　2、輸入容（róng）量（liàng）比實際容（róng）量大，則阻抗電（diàn）壓偏大
　　相反，當輸（shū）入的容量（liàng）值比（bǐ）變壓器的實際容量大時，根（gēn）據（2）式可知，這時計算出來的阻抗電壓值偏大（dà）。
　　舉例：如上例的待測變壓器把變壓器額定容量由500KVA變為630KVA輸（shū）入到測試（shì）儀，計算得阻抗（kàng）電壓Uk＝5.111。這個阻抗（kàng）電壓值比表一參考（kǎo）值4.5偏差了（le）＋13.578％，也超（chāo）出了允許偏差（±10％）。本例剛好是臨界值，由500KVA變為630KVA，其參（cān）考的標準阻抗（kàng）電壓值也由4變為4.5。即使這樣，其偏差仍然超出允許值。其他（tā）情況大多偏差±15％以上（shàng）。
　　通過以上的分（fèn）析和探討，可以看（kàn）出變（biàn）壓器的容量與其（qí）阻（zǔ）抗電壓存（cún）在（zài）著（zhe）對應關（guān）係（xì）。變壓器廠家生產變壓器（配變）時，每種型號的變壓器基本上是批量生產的（de），變壓器的參數（shù）都穩定在國（guó）家允許的範圍內，就變（biàn）壓器本身（shēn）而（ér）言大多是符合國家標準的。問（wèn）題是實際試驗當，卻發現一小部分的配變存（cún）在銘牌容量和實際容量不符的現（xiàn）象，這（zhè）是受利益的驅使，有人鋌而走險篡改銘牌和合格證（zhèng）的非法行為造成的（de）。所以，通過變壓（yā）器參數測試（shì）儀對（duì）現場的變壓器進行負載試驗，測得阻抗電（diàn）壓值，和表一的標準參考值進行比較，對偏（piān）差大小進（jìn）行分析比較，初步判斷（duàn）所測的變壓器容量是否存在不符。這種方法簡單、易行、快（kuài）速。
　　四、在電（diàn）費計量上的應用（yòng）
　　探討變壓器容量和阻（zǔ）抗電（diàn）壓的關係，是應用在電費計量方麵，使產生經濟效益，或者說挽回部（bù）分電費的損失。之所以會出現銘牌容量（liàng）和實際容量不符的現象，對這些變壓器進行分析，發現阻抗電壓值絕大部分（fèn）都是偏小，這個現象並非偶然，因為這些變壓（yā）器的用電性質均屬大工業用電。
　　按國家有關規定，大工業用電的範圍是指凡以電為（wéi）原動力的一切（qiē）工業生產，受電變壓器總容量在315千伏安及以上的大工業用戶。
　　大工業用戶的電費計算公式：
　　電費金額=基本電費（fèi）+電度電費+功率因數調整電費
　　基本電費（按變壓器容量）=計費容量×基本電價
　　基本電費是（shì）按變壓器容量（liàng）來計算的，根據國務（wù）院頒發的（de）《電價改革（gé）方案（àn）》精神，從2004年下（xià）半年開始，全國大工業用電（diàn）中（zhōng）的基本電費大幅度（dù）提（tí）高，以廣東省為例（lì），大工業用電變壓器容量電價從9元／千伏安•月調整為18元／千伏安•月。一個大工（gōng）業用（yòng）戶如上例把實（shí）際容量為500KVA的變壓器改為400KVA的變壓器，那麽它每（měi）個月可以少（shǎo）支付電費（fèi）（基本電費）：（500－400）×18＝1800元，一年就1800×12＝21600元。這也就意味著供電部門（mén）每年損失21600元，如果象這樣的變壓器有一（yī）定數量的話，損（sǔn）失更大，每（měi）年將數（shù）以百萬計，而且是一個長期的電費損失（shī）。
　　為了少付電費，個別（bié）大工業用戶和變壓器廠家的部分人員串通，擅自更改變壓器的（de）參數和銘牌，為了掩人耳目，一般情況下隻把變（biàn）壓器的銘牌容量降低一級，這樣（yàng）變壓器的外形尺寸相差不大，一（yī）般人不易察覺。在國家規定的變壓器交接（jiē）試驗中（zhōng）也沒有哪一個試驗項目可以測試出當中的貓膩。針對（duì）這種情況，本文通過對變壓器容量和阻抗電壓的關係進行分析探討（tǎo），提（tí）出一種簡單易行的檢測方法：用變壓器（qì）參數測試儀（一般的電力企業都有）進行負載試驗，測（cè）得變壓器的阻抗電壓，如果阻抗電（diàn）壓值超出允許的偏差（chà）±13％（國標（biāo）規定允許偏差（chà）是±10％，考慮到測試過程和儀器本（běn）身（shēn）的些許（xǔ）誤差，實際操作可以取±13％～±15％），則初步判斷該變壓器存在容量不符或超出國標，然後在進一步檢測（可用直接負載法），確認其是否存在問題。通（tōng）過此法可以為供電企業（yè）挽回不少的（de）電費，具有很好的（de）經濟效益，值得在各地推廣使（shǐ）用。