1、配变容量判断需求实际工作中往往遇到需要判断配电变压器容量的情况。大部分电力用户均是以10kV配电变压器接入电力网。按照现行的两部制电价,用户入网需要缴纳以变压器容量为基础的基本电费。一些不法用户为逃避基本电费而将配备容量改小，以少交基本电费，因此需要可以可靠判断配电变压器容量的手段。 2、配变主要参数及相互关系2.1 额定参数配变主要额定参数有额定电压Un、额定电流In、额定容量Sn、短路阻抗百分数Ud、空载电流百分数I0，空载损耗S0，负载损耗Sd等。 其中额定容量 短路阻抗百分数Ud为配变二次侧短路，一次侧施加的电压与额定电压的比值，该电压值下配变二次、一次绕组电流达到额定电流，负载损耗Sd为配变此时的损耗数值。 空载电流百分数为配变空载试验状态下（一次绕组开路、二次绕组施加额定电压），一次绕组电流与其额定电流的比值，空载损耗S0为此时的损耗数值。 2.2 不同参数与容量的关系① 额定电压与容量无关，对于10kV配变，额定电压为高压侧10kV，低压侧400V。 ② 额定电流与容量有关， (在修改容量时，往往会将额定电流一起修改) ③ 短路阻抗百分数Ud对于国标配变，短路阻抗百分数Ud与容量的关系如下： 1）油浸式配变 按照《GB-T 6451-2008 油浸式电力变压器技术参数和要求》可见，在容量不超过500kVA时，短路阻抗百分数为4%，容量超过500kVA时，短路阻抗百分数为4.5%。 2)非晶合金配变 按照《JB/T 10318-2002油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求》，在容量不超过500kVA时，短路阻抗百分数为4%，容量在630kVA-1600kVA时，短路阻抗百分数为4.5%,容量在2000-2500kVA时，短路阻抗百分数为5%。 3)干式配变 按照《GB-T10228-2008《干式电力变压器技术参数和要求》》，在容量不超过630kVA时，短路阻抗百分数为4%，容量在630kVA-2500kVA时，短路阻抗百分数为6%。 ④ 空载损耗、空载电流百分数目前的配变产品，空载损耗可做到显著少于标准的限制，不同厂家、不同容量的配变可能会出现空载损耗的重叠，如下图。实际上即使同一厂家产品，不同工艺的配变也可能存在空载损耗的重叠。 不同容量陪伴之间，空载电流百分数与的重叠现象更为明显，如下图(b)。 [配电变压器标识容量小于真实容量的判断方法，电工电气] ⑤ 负载损耗不同厂家、不同容量的配变的负载损耗同样可能会出现重叠，如下图。 3、利用短路阻抗判断容量 本方法的关键在于短路阻抗百分数与容量的相对固定关系。 由前文2.1节可知，额定容量 其中额定分接Un为10kV（或者10.5kV、11kV，可以从铭牌读出，对于大容量改小容量而言，一般不会改动额定电压），只需确定额定电流In即可。 从利用负载试验的接线（高压侧绕组加压，低压侧绕组短接），高压侧施加电压U2，此时低压侧电流为I2，低压侧绕组短接时，变压器仅有绕组的漏抗、直流电阻接入电路，此时U2和I2基本成线性关系，则有： In=(Un*Ud)/U2*I2 （1） Sn=Un（(Un*Ud)/U2*I2） （2） 由2.2节③可知，短路阻抗百分数Ud与容量的关系相对固定，以油浸式常规铁芯配变为例，在容量不超过500kVA时，短路阻抗百分数为4%，容量超过500kVA时，短路阻抗百分数为4.5%，因此可以假设Ud为4%或4.5%，再根据式（2）计算得到配变容量，再与标准规定的容量进行比对，最接近的容量即为该配变的额定容量。 该方法的缺陷有2点： ① 短路阻抗百分数Ud与标准规定的4%或4.5%可能有一定差异，对于配变额定分接，按标准GB 1094.1-2013规定，Ud与标准的偏差不超过10%，上述偏差将给容量的计算带来误差。 ② 630kVA、500kVA容量对应Ud不同，如果以630kVA冒充500kVA，同时将标称Ud从4.5%减少到4%，将给容量的判断带来困难。 4、综合利用直阻及空负载参数判断容量4.1 原理假设配变铭牌被系统性改动，将额定容量改小，铭牌额定电流、短路阻抗数据亦被改小，负载损耗的情况将变得复杂。此时，需要综合绕组直阻、空载损耗、负载损耗等多方面对配变容量做一判断。 假设一配变额定容量由S1被改成S2，额定电流由I1改成I2，空载电流百分数由I01被改成I02。空载损耗、高低压直阻、空载电流为实测值，不随铭牌标示容量变化而改变，分别为P0，rd，Rd，I0。上述各量均为有效值。 变压器容量为： 如果容量被改小，则S1> S2，因此额定电流I1>I2。根据I2求得的空载电流为 可知求得空载电流百分数I02将大于真实值I01，如果可以获取该厂家该系列配变空载损耗与空载电流百分数，将会发现与S2容量配变数据相比，试品空载损耗P0、空载电流百分数I02均偏大。 对于负载损耗，有 上式中前一项为额定电流下的铜耗，后一项为附加损耗。铜耗与电流平方、电阻值成正比，容量被改小后额定电流亦被改小，而与S2等级配变相比，S1容量等级电阻较小，因此以I2为额定电流测得的负载损耗将会偏小，同时，由于电流达到I2时，施加电压小于电流达到I1的情况，因此短路阻抗百分数将会减小。 综上，综合考虑配变直阻、空载损耗、空载电流百分数、负载损耗、短路阻抗五个量值，有可能实现判断容量的错标。本方法的前提是获取不同厂家配变不同容量下的参数分布范围，对于各网省电力公司而言，可以通过配网物资入网抽检获取相应数据。（每年开展的物资抽检数量庞大，覆盖主流厂家，将数据汇总起来应可以实现本方法的判断，如果不够满足，可以要求厂家提供该型号不同容量产品的历史出厂数据作为参数判断依据） 4.2 不同容量参数范围此处给出部分容量配电变压器的参数分布范围[配电变压器标识容量小于真实容量的判断方法，电工电气]. 4.3 案例使用两台容量分别为400kVA和315kVA的配变，假设其铭牌容量、额定电流被改小，依据其真实容量及被改小容量进行空载、负载试验，结果下表所示，其中设置容量一栏标黑数据为试品真实容量。
根据表1、表2数据进行分析： ① #1配变真实额定容量为400kVA，假设容量被改至315kVA，与表2中真实315kVA的配变试验结果比对，其直阻偏小，空载损耗偏大，空载电流百分数偏大，但空载电流百分数仍落于累计数据分布范围之中；负载损耗、短路阻抗百分数显著偏小，落于累计数据分布范围之外。 ② #2配变真实额定容量为315kVA，假设容量被改至200kVA，与表2中真实200kVA的配变试验结果比对，其直阻偏小，空载损耗、空载电流百分数偏大，负载损耗、短路阻抗百分数显著偏小，且上述结果均落于分布范围之外。由此可见，通过直阻、空载、负载试验结果的综合比对，如果出现空载损耗、空载电流百分数偏大，直阻、负载损耗、短路阻抗百分数显著偏小的情况，可以较为可靠得判断配变标示容量小于实际容量。 4.4 可能出现容量人为改小的容量等级由4.3节表2可知，短路阻抗百分数与额定容量成正比，如果人为修改额定容量，则必须修改短路阻抗百分数，否则会出现试验结果与铭牌相差极大的情况。对于国标变压器，大部分容量下实际上是无法进行容量修改的，一旦修改容量会造成短路阻抗偏差超出标准要求的情况。 以三相油浸式常规铁芯配变为例，对于500kVA以下配变，考虑短路阻抗百分数的极限，假设出厂按最大做成4.4%，容量改小后短路阻抗百分数为最小值3.6%，则容量减小了19.2%，容量减小的幅度必须小于19.2%，基于国标规定的容量等级（100/125、160/200/250/315/400/500），上述容量进行容量修改时均会出现短路阻抗百分数超标的情况。实际上，只有630kVA改成500kVA才有保持短路阻抗百分数不超标准的可能。 既然利用短路阻抗百分数测试结果即可判断大部分的配变容量是否存在错标现象，那么本方法是不是显得很累赘？答案是否定的，对于已经投入运行的配变，如果为了验证容量而专门停电、拆卸开展试验，无疑成本高、效率低，而利用现有的配变智能终端，基于电压、电流采样和负荷情况，可以在不停电的情况下近似获取配变空载损耗、负载损耗，从而实现配变容量的在线判断，甚至有望实现网内配变容量的大规模监测、与业主上报数据的比对，从而实现容量可疑配变的自动筛选。 5、小结1）不同厂家、不同容量的配变可能会出现空载损耗、空载电流百分数、负载损耗的重叠，单独依靠上述参数无法实现容量判别。 2）短路阻抗百分数与容量的相对固定关系，利用上述规律，可以近似计算配变容量，通过与标准容量的比对判定配变容量，但个别容量有存在误判可能。 3）掌握不同厂家不同容量配变空载、负载参数的前提下，综合利用配变的空载、负载参数可以实现配变容量判定。如直阻偏小、空载损耗偏大、负载损耗偏小，可判定该配变存在标称容量小于真实容量的情况。 4）短路阻抗百分数与额定容量成正比，如果人为修改额定容量，则必须修改短路阻抗百分数，否则会出现试验结果与铭牌相差极大的情况。对于国标变压器，大部分容量下实际上是无法进行容量修改，一旦修改容量会造成短路阻抗偏差超出标准要求。 （来源：高压测试技术，ID：gycsjs，版权归原作者） |
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