變壓器銘牌上的阻抗電壓有什么作用?

在變壓器銘牌上有個參數(shù),稱為“阻抗電壓”,一般是在5-10之間,一般情況下,每個人都可以看到它。以下的變壓器也稱為“短路阻抗”,現(xiàn)在的標準叫法也是短路阻抗,還是習慣叫阻抗電壓。

引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注干式變壓器30年)

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那這個阻抗電壓是什么意思,有什么用?從阻抗電壓的含義.測量方法.作用.現(xiàn)實矛盾等幾個方面來詳細介紹這個參數(shù)。

什么是阻抗電壓呢?

阻抗電壓,是變壓器的一個參數(shù),用百分數(shù)表示,它使變壓器的二次繞組短路,使一次繞組的電壓慢慢增大,當二次繞組的短路電流達到額定電流時,施加的電壓(短路電壓)與額定電壓的比值之比。

以算式表示為:Uk%=短路電壓/額定電壓*100%。

這樣的解釋太官方了,我覺得結合變壓器等效電路來理解這個參數(shù),會比較容易些。


簡化后的變壓器等效電路為Rs,變壓器內部電阻為Xs,Xs為電抗,用Zs表示整個變壓器的阻抗。L是負載側的阻抗轉換為主側的Z\\\\\\\\\\\\'L。

根據(jù)阻抗電壓的意義,將二次繞組短路,即Z\\\\\\\\\'L0,然后再緩慢地給一次繞組加壓,直到二次側的電流與變壓器額定電流相等,即我們所需的短路電壓值。這樣,就可以很容易地通過上述算式得到阻抗電壓值。

實際上是如何測量阻抗電壓值的?

在實際測試過程中,依據(jù)阻抗電壓原理,借助專業(yè)測試設備,可以很方便地測量短路電壓,從而計算出阻抗電壓值。

在此,我們借助于一個儀器來簡單地看看。

1.根據(jù)測阻抗電壓的接線方式,接通儀器的接線。

2.變壓器高壓接儀表,二次可靠的短接。

3.變壓器通過自耦變壓器緩慢地向側加壓。

4.當電流與額定電流相等時,電壓值即為所需短路電壓值。注:本儀器顯示的是主側的電流值。

特別是在測試過程中還有很多需要注意的問題,以及需要有高電壓試驗的專業(yè)人員來操作,這里就不再敘述。

阻抗電壓的作用是什么?

1.根據(jù)變壓器的阻抗電壓,可以計算出變壓器能承受的最大短路電流,這是衡量變壓器性能的重要指標。其計算方式是:


2.可按阻抗電壓求出變壓器的電抗,計算公式如下:


現(xiàn)實中阻抗電壓矛盾是什么?

由上述內容不難看出,實際應用中,阻抗電壓是一對矛盾體。

變壓器等容量,阻抗電壓小,成本低,效率高,價格便宜,運行時壓降和電壓變化率也小,電壓質量易于控制和保證,因此從電網運行角度考慮,希望阻抗電壓小一些好。

但是從變壓器限制短路電流條件來考慮,希望阻抗電壓大一些好,以避免電氣設備(如斷路器、隔離開關、電纜等)在工作中經受不住短路電流的影響。

為更好地處理好正常運行與事故運行之間的矛盾,國家對各種變壓器的阻抗電壓規(guī)定不同。一般而言,電壓等級越高,阻抗電壓的數(shù)值越大。

其中6~10千伏級的變壓器為4~5.5%,35千伏級的變壓器為6.5~8%,110千伏級的變壓器為8~9%;220千伏級的變壓器為12~14%。從而使變壓器的阻抗電壓達到標準化。

標準化的阻抗電壓,也能適應變壓器的并聯(lián),因為變壓器的阻抗電壓不同,在負載時電壓的波動也不同。變壓器在并聯(lián)運行時,由于容量相同、阻抗電壓不同,會出現(xiàn)變壓器阻抗電壓過低,而阻抗電壓較大的變壓器未滿負荷。這種兩個變壓器并聯(lián)運行,既安全又經濟。