一、引言
　　變壓器的額定容量(liàng)與(yǔ)其對應的阻抗電壓在GB1094.1、GB1094.5和GB6451等有相關的要(yào)求(qiú)，是一個強制性标(biāo)準。變壓器廠家在變壓器出廠時測得的(de)阻抗電壓值均在國标容許的偏差内(nèi)。
　　國内大多數城市(shì)對用戶的供(gòng)電方式都(dōu)是采用10KV電源到用戶端，通過10KV變壓器（配變）變低(dī)電壓為380V（220V）給用戶負荷供電的。所以，每個(gè)城市變壓器數量(liàng)也就是這些配變。在某城市給這些配變做(zuò)負載試驗(yàn)時，發(fā)現當(dāng)中一小部分變壓(yā)器的阻(zǔ)抗電壓值的偏(piān)差超出容(róng)許的範圍(wéi)（配變的容許偏差≤±10％），特别是一些地處較偏僻(pì)的中小企業用戶的變壓器。變壓器變(biàn)比組别(bié)測試儀适用于特種變壓器的變比及相位差測試(shì)及(jí)帶移相的整流變壓(yā)器的測量工作。
　　進行(háng)數據分析(xī)時發現所測得的(de)阻(zǔ)抗電壓值多數(shù)是偏小，這(zhè)并非偶然(rán)，通過(guò)進一步的試驗(yàn)，發現變壓器銘(míng)牌上的額定容量和變壓器的實際(jì)容量有出入，而且大多是小一個等級。如銘牌上容量是400KVA的變壓器，實際容量(liàng)是500KVA，負載試驗時，是把400KVA作為已知(zhī)量輸入測試儀，而此變壓器的實(shí)際(jì)容量卻是500KVA，這樣就造成所測的阻抗(kàng)電壓值偏小，如果不是進行負(fù)載試驗的話，這種情況是很難(nán)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(yòng)戶大多屬于大工業用戶，所以将直(zhí)接反映在基本電(diàn)費的減少，也即(jí)供電部門少收了電(diàn)費。針對這種(zhǒng)情況，根據(jù)變壓器(qì)的額定容(róng)量和阻抗電(diàn)壓的對(duì)應關(guān)系，在試驗現場可以通過簡單輕便的變壓器參數測試儀對變壓器進行負載實驗，對測得的阻(zǔ)抗電壓值進行分析，初步判斷變壓器銘牌容量和實際(jì)容量是否相符。關于變壓器實際出力還需進一(yī)步試驗（如直接負(fù)荷法）。這種方法簡(jiǎn)單(dān)易行，可以在供電部門和電力安裝企業(yè)推廣運用，對挂網運行中的(de)配變進行檢查(chá)和把住安裝的交接試驗關，這樣可以為供電部門和(hé)國家挽回一部(bù)分電費，從而得到很好的經濟效益。
　　二、阻抗電壓的物理意義(yì)及測量
　　1、阻抗電壓的物理意義(yì)
　　阻抗電壓是(shì)将變壓器的二次繞組短路，使一次繞(rào)組電壓慢慢加大，當二次繞組的短路電(diàn)流達到額定電流時，一次繞組所施加的電壓（短路電壓）與額定電壓的比值百分數。阻(zǔ)抗(kàng)電壓Uk（%）是涉及到變(biàn)壓器成(chéng)本、效率和運行的重要(yào)經濟指标和對變壓器(qì)進行(háng)狀态診斷的主要(yào)參數依據之一(yī)。
　　同容量的變壓器，阻抗電壓小的成本低，效率高，價格便(biàn)宜，另外運行時的壓(yā)降及電壓(yā)變動率也小(xiǎo)，電壓質量容易得到控(kòng)制和保證，因此從電網的運行角度(dù)考慮，希望阻抗電(diàn)壓小一些好。但從變壓(yā)器限制短路(lù)電流條件考慮，則希望阻抗電壓大一些好(hǎo)，以免電氣(qì)設備（如斷路器、隔(gé)離開關、電纜等）在(zài)運行中經受不住短(duǎn)路電流(liú)的(de)作用而損(sǔn)壞。不(bú)同容量的變壓器對應的阻抗電壓(yā)值國标是有相關規定的(de)，而對于大容量的變壓器和變電站(zhàn)的變壓器不在本文(wén)探讨的範圍内(nèi)。本文是針對大量的(de)10KV等級（及以下）的用戶變壓器進行探讨的。
　　2、阻抗電壓(yā)的測量
　　在實際現場中，阻抗電壓可(kě)以通(tōng)過變(biàn)壓器參數測試儀對變壓器進(jìn)行負載（短路）試驗而測得。負載(zǎi)試驗必須(xū)在額定頻率（正弦波(bō)形）和(hé)給至線圈額定電流下進行，一般選(xuǎn)擇變壓器一次側繞組為試驗繞組(zǔ)，二次側（大電流側）人工短路，當在一(yī)次側（額定(dìng)電壓抽頭）加入額定頻率的交(jiāo)流電壓，使變壓器繞組内的電(diàn)流為額定值，測得所加的電壓和功率。注意二次側短路連接(jiē)所用的連接闆（電纜）的截面積要足夠大，不應小于(yú)變壓器導(dǎo)線截面積，其長度(dù)要盡可能的短，以防止因連接闆電阻大而(ér)影響(xiǎng)測量的準确度。
　　測得的電(diàn)壓占加壓(yā)繞組額定電壓的百(bǎi)分數(shù)即為阻抗電壓，即所測得的有功(gōng)功率換(huàn)算至額定溫度下的數值為負載（短(duǎn)路）損耗，這(zhè)也是一個很重(zhòng)要的(de)參數，但(dàn)不(bú)在本文探讨的範圍内。
　　用(yòng)變壓器參數測試儀測量時(shí)，變壓器(qì)的容量是作為一個已知量，通常是把待測的變壓器銘牌的(de)額定容量(liàng)輸入(rù)測試儀。
　　三、阻抗電壓與變壓器(qì)容量的關系
　　中小(xiǎo)容量變(biàn)壓器的阻(zǔ)抗電壓在(zài)GB1094.1、GB1094.5和GB6451有相關的規定，其中10KV電(diàn)壓等級的變壓器額定容量和阻抗電壓的對應關系整理彙總如(rú)表一所示。
　　表一變壓器容量和(hé)阻抗電壓的關系
　　當阻抗電壓(yā)值＜10％時，其允許偏差為±10％。阻抗電壓和(hé)變壓器(qì)容量的關系
　　對于同一台變(biàn)壓器來說(shuō)，變壓器的繞組電抗和額定(dìng)電壓是一(yī)定的(de)，而額定容量(liàng)在測試中也是作為已知量直接輸入變壓器參(cān)數測試儀的。在實際變壓器的負載試驗中，通常是把變壓器(qì)銘牌(pái)或變壓器出廠(chǎng)合格證上的額定容量作為已知量輸入測試儀。所以當出現銘牌或合格證上的額(é)定(dìng)容量和變壓器實際(jì)的額定容量不(bú)符時，變壓器參數測試儀測出來的阻(zǔ)抗電壓值是有偏(piān)差的，這個偏差(chà)往往超出了國标允許的範圍。下面分析一下把額定容量這個參(cān)數作為變(biàn)量時，則其對(duì)應的阻抗電壓的變(biàn)化(huà)。
　　1、輸入容量比實際容量小，則阻抗(kàng)電壓偏小
　　在（2）式的各參(cān)數中，額定電(diàn)壓UN是一定的(de)，繞組的電抗XT對于同一台變壓器來說也是一定的。在負載試驗中，變壓器容量作(zuò)為已知量輸入變(biàn)壓器參數測試儀，當輸入的(de)容量值(zhí)比變壓器的(de)實際容量(liàng)小時，根據（2）式可知，這時計(jì)算出來的阻抗電壓(yā)值偏小。
　舉例：待測變壓器型号為S11-500KVA/10/0.4KV，用變壓(yā)器參數測(cè)試儀對其進行負載試驗(yàn)，實測得繞組的(de)電抗XT＝8.112Ω,計算得阻抗電壓Uk＝4.057（折算至(zhì)參考溫度，下同(tóng)），偏差在允許範圍内。當把變壓器額定容量由500KVA變為400KVA輸入(rù)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考值4偏差了－18.875％，大大超出了(le)允許偏差（±10％）。
　　2、輸(shū)入容量比實際容量大，則阻抗電壓偏大
　　相反，當輸入的(de)容量值比變壓器的實(shí)際容量大時，根據（2）式可知，這時計算出來的阻(zǔ)抗電壓值偏大。
　　舉例(lì)：如上例的待測變壓器把變壓器額定容量由500KVA變為630KVA輸入到測試儀，計算得阻抗電壓Uk＝5.111。這個阻抗電壓值比表一參考值(zhí)4.5偏差了＋13.578％，也超出了允許偏差（±10％）。本例剛好是臨界值，由500KVA變(biàn)為630KVA，其參考的标準(zhǔn)阻抗電壓值也由4變(biàn)為4.5。即使這(zhè)樣，其偏差仍然超出(chū)允許值。其他情(qíng)況大(dà)多偏差±15％以上。
　　通過(guò)以上的分析和探讨，可以看出變壓器的容(róng)量與其阻(zǔ)抗電壓存在着對應關系。變(biàn)壓器廠家生産變壓器（配變(biàn)）時，每種型号的變壓器基本(běn)上是批(pī)量生産的，變壓器的參數都穩定(dìng)在(zài)國家允許的範圍内，就變(biàn)壓器本身而言大多是符合國家标準的。問題是實際試驗當，卻發現一小部分的配變存在銘牌(pái)容(róng)量和實際容量不符的現象，這是受利益的驅使，有人(rén)铤而走(zǒu)險篡改銘牌和合格證(zhèng)的非法行為造成的(de)。所以，通過變壓器參數測試儀對現場的變壓器進行負載試(shì)驗(yàn)，測得阻抗電壓值，和表一的标準參考值進行比較，對偏差大小進行分析比較，初步判斷所測的變壓器容量是否存在不(bú)符。這種方法簡單、易行、快速。
　　四、在電費計量上的應用
　　探讨變壓(yā)器容量和阻抗電(diàn)壓的關系，是(shì)應用(yòng)在電費計量方面，使産生經濟效益，或者(zhě)說挽(wǎn)回部分(fèn)電費的損失。之所(suǒ)以會出現(xiàn)銘牌(pái)容量和實際容量不(bú)符的現象，對這(zhè)些變壓器進行分析，發現阻抗電壓值絕大部分都(dōu)是偏(piān)小，這個現象并非偶(ǒu)然，因為這些變壓器的用電性質(zhì)均屬大工業用電。
　　按國家有關規定(dìng)，大工業用電的範圍是指凡以電(diàn)為原(yuán)動力的一切工業生(shēng)産，受電變壓器總容量在(zài)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+電度電費+功率因數(shù)調整電費
　　基本電費（按變壓器容量）=計費容量×基本電價
　　基本電費是按變壓器容量來計算的，根據國務院頒發的《電價改革方案》精神(shén)，從(cóng)2004年下半年開始，全國大工業用電中的基本(běn)電費大幅度提高，以廣(guǎng)東省為例，大工業用電變壓器容量電價從9元(yuán)／千伏安•月調整為18元／千伏安(ān)•月。一個大工業用戶如上例把實際(jì)容量為500KVA的變壓器(qì)改為400KVA的變壓器，那麼它每個月可(kě)以少支付電費（基(jī)本電費）：（500－400）×18＝1800元，一年就1800×12＝21600元。這也就意味着供電部門每年損失(shī)21600元，如果象這樣的變壓器有一定數量的(de)話，損(sǔn)失更大，每年将數以百萬(wàn)計，而(ér)且是一個長(zhǎng)期的電費損失。
　　為(wéi)了(le)少付電費，個别大工業用戶和變壓器廠家的部分人員串(chuàn)通，擅自(zì)更(gèng)改變壓器的參數和銘(míng)牌，為了掩人(rén)耳目，一般情況下隻把變壓器的銘牌容量降低一級，這樣變壓器的外形尺寸(cùn)相差不大，一般人(rén)不易察覺。在國(guó)家規定的變壓器交接試驗中也沒有哪一個(gè)試驗項目可以測試(shì)出當中的(de)貓膩。針對這種情況，本文(wén)通過對變壓器容量和阻(zǔ)抗電壓的(de)關系進行(háng)分析探讨(tǎo)，提出一種(zhǒng)簡單易行的(de)檢測方法：用變壓器參數測(cè)試儀（一般的電力企業都有）進行(háng)負(fù)載試驗，測得變壓器(qì)的阻(zǔ)抗電壓，如果阻抗電壓值超出允許(xǔ)的偏(piān)差±13％（國标規定允許偏差是±10％，考慮到測試過(guò)程和儀器本身的些許誤差，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标，然後(hòu)在進(jìn)一步檢測（可(kě)用直接負載法），确認其(qí)是否存在問題。通過(guò)此法可以為供電企(qǐ)業挽回不少的電費，具有很好(hǎo)的經濟效益，值得在各地推廣使用。