一、引言
　　变压器的额定容量与其对应的阻抗电压在（zài）GB1094.1、GB1094.5和GB6451等有（yǒu）相关的要求，是一个强制性标准。变压器厂家在变压器出厂（chǎng）时测得的阻抗电（diàn）压值均在国标容许的偏差内。
　　国内大多数城市对用户的供电方式都（dōu）是采用10KV电源到用户端，通过10KV变压器（配变）变低电（diàn）压为380V（220V）给用户负荷供电的。所以，每个城市变压（yā）器数量也就是这些配变。在某城市给这些配变做负载试验时，发现当中一小部分变（biàn）压器的阻（zǔ）抗电压值的偏差超出（chū）容许的范围（配变的容许偏差≤±10％），特别是一些地处较偏僻（pì）的中小企业用户的变压器。变压器变比组（zǔ）别测试仪适用（yòng）于特种变（biàn）压器的变比及相位差测试及带（dài）移相的整流变压器的（de）测量工作。
　　进行数据分析时发现所测得的阻抗电压值多数是偏小，这并非偶（ǒu）然，通过进一步的（de）试验，发现变压器铭牌上的额定（dìng）容量和变压器的实际容（róng）量有出入，而且大多是小一（yī）个等级。如铭牌上容量是400KVA的变压器，实际容量是500KVA，负载（zǎi）试验时，是把（bǎ）400KVA作（zuò）为已知量输入（rù）测试仪，而此变压器的（de）实际容量却是（shì）500KVA，这样就造成所测的阻抗电压（yā）值偏小，如果不是进行负载试验的话，这种情况是很难发现的（de）（配变在交接试（shì）验是不（bú）要求做负载试验的）。
　　这些企业用户大多（duō）属于大工业用户，所以将（jiāng）直接反映在基本电费的减少，也即（jí）供电（diàn）部门少收了电费。针对（duì）这种情（qíng）况，根据变压器的（de）额定容量和阻抗电压的对应关系，在（zài）试验现场可以通过简单轻便的变压器参（cān）数测试仪（yí）对变压器进行负载实验，对测得的阻（zǔ）抗（kàng）电压值进行分（fèn）析，初步判断变（biàn）压器铭（míng）牌容量和实际（jì）容量是（shì）否相符。关于变压器实际出力还（hái）需进一步试验（如直接负荷法（fǎ））。这种方法简单易行，可（kě）以在供电部门和电力（lì）安装企业推（tuī）广运（yùn）用，对挂网运（yùn）行中的配变进行检查和把住安装的交接试验关，这样可以为供电部门和国家挽回一（yī）部分电费，从而得到很好的经济效益（yì）。
　　二、阻抗电（diàn）压的物理意义及测量
　　1、阻（zǔ）抗电压的物理意义（yì）
　　阻（zǔ）抗电压是将变压器的二次绕组短路，使一次绕组电压慢慢加大，当二次绕组的短路电流达到额定电流时，一次绕组（zǔ）所施加的电压（短路电压）与额（é）定电压的比值百分数。阻抗电压Uk（%）是（shì）涉及到变压器成本、效率和运（yùn）行的重（chóng）要经济指标和对变压器进行状态诊断的主要参数依据之一。
　　同容量的变压（yā）器，阻抗电压小的成本低，效率高，价格便宜，另外运行时的压降及电压变动率也小，电压质量（liàng）容易得到控制和保证，因此从（cóng）电网的运（yùn）行角度考（kǎo）虑，希望阻抗电压小一些好。但从变压器（qì）限（xiàn）制短路电流条件考虑，则希望阻抗电压大（dà）一些好，以免（miǎn）电气设备（如断路器、隔（gé）离开关、电缆等）在运行中经受不住短路电（diàn）流（liú）的作用而损坏。不同容量的变（biàn）压器对应的阻抗电压（yā）值国（guó）标（biāo）是有相关规定的（de），而对于（yú）大容量的变压器和变电站的变压器不在本文探讨的范围内。本文是针对大（dà）量的10KV等级（及以下）的用户变压（yā）器（qì）进行探讨的。
　　2、阻抗（kàng）电压的测量
　　在实际现场中，阻抗电压（yā）可以通过变压（yā）器参数（shù）测（cè）试仪对变压器进行负载（短路）试验而测（cè）得。负载试验必须在额定频率（正弦波形）和给至（zhì）线圈额定电流下（xià）进行，一般选择变压器一次侧绕组为试验绕组，二次侧（大（dà）电流侧）人工短路（lù），当在一次侧（额定电压抽头）加入额定频率的交流电压，使变压器绕组内的（de）电流为（wéi）额定值，测得所加的（de）电（diàn）压和功率。注（zhù）意二次侧短路连接所（suǒ）用的连接板（电缆）的截（jié）面积要足够大，不（bú）应（yīng）小于变压器导（dǎo）线截面积，其长度要尽可能的短，以防止因连接板电阻大而影响测量（liàng）的准确度。
　　测得（dé）的电压（yā）占加压绕组额（é）定电（diàn）压的百分数即为阻抗电压，即所测得的有功功率换算至额定温度下的数值为（wéi）负载（短路）损耗，这也是一个很重要的参（cān）数，但不在本（běn）文（wén）探讨的范围内。
　　用变压器参数测试仪测量时（shí），变压器（qì）的容（róng）量是作为一个已知量（liàng），通常是把待测的变压器铭牌的额定容量输入测（cè）试仪。
　　三、阻抗电压与（yǔ）变压器容量的关（guān）系
　　中小（xiǎo）容量变压器的（de）阻抗电（diàn）压在GB1094.1、GB1094.5和GB6451有（yǒu）相关的规定，其中10KV电压等级的变压器额定容量和阻抗电压的（de）对（duì）应关系整理汇总（zǒng）如表一所示。
　　表一变压（yā）器容量和阻抗（kàng）电压的（de）关系
　　当阻抗电压值＜10％时，其允许偏差为±10％。阻抗电压和变压器容（róng）量的关系
　　对于同一台变压器来说，变压器的绕组电（diàn）抗和额定电压是一定的，而额定容量在测试中也是作为已知量直接输入（rù）变压器参数测试仪的。在实际变压器的负载试验中，通常是把变压（yā）器（qì）铭牌或变压器出厂合格证上的额定容量作为已知量输入测（cè）试仪。所以当出现铭牌或合格证（zhèng）上的额定（dìng）容量和变压器实际的额定容（róng）量不符时，变压器参数测试仪测出来的阻抗电压值是（shì）有（yǒu）偏差的，这个偏差（chà）往往超出（chū）了国标允许的范围（wéi）。下（xià）面分析一下把额定容量（liàng）这（zhè）个参数作为变量时，则其对应的阻抗电压的变化。
　　1、输（shū）入容量比实际容量小，则阻抗电压（yā）偏小
　　在（zài）（2）式的各参数中，额定电压UN是一定的（de），绕组的（de）电抗（kàng）XT对于同一台变（biàn）压器来（lái）说也是一（yī）定的。在负载试（shì）验中，变压器容量作为已知量输入变压器参数测（cè）试（shì）仪，当输入的容量值比变压（yā）器的实际（jì）容量（liàng）小（xiǎo）时，根据（2）式可知，这（zhè）时计算出来的阻抗电压值偏小。
　举例：待（dài）测变压器型号（hào）为S11-500KVA/10/0.4KV，用变压器参数测试（shì）仪对其进行负载试验，实（shí）测得绕组的电抗XT＝8.112Ω,计算得阻（zǔ）抗电压Uk＝4.057（折算至参考温度，下同），偏差（chà）在允许范围内。当把变压器额定容量（liàng）由500KVA变为400KVA输入（rù）到测试仪，计算得阻抗电压Uk＝3.245。这个阻抗电压值比表一参考值4偏差了－18.875％，大大超出了允许偏（piān）差（±10％）。
　　2、输入容量比实际容量大，则（zé）阻抗电（diàn）压偏大
　　相（xiàng）反，当输入的容（róng）量值（zhí）比变压（yā）器的实（shí）际容量大时，根据（2）式可知，这时计算出来的阻抗电压值偏（piān）大。
　　举例：如上例的待测（cè）变压（yā）器把变压器额定容量由（yóu）500KVA变（biàn）为630KVA输入到测试仪，计算得阻抗电（diàn）压Uk＝5.111。这个阻抗电压值比表一参考值4.5偏差了＋13.578％，也超出了允（yǔn）许偏差（±10％）。本例刚好（hǎo）是临界值，由500KVA变为630KVA，其参考的标（biāo）准阻抗电压值也由4变为4.5。即使这样，其偏（piān）差（chà）仍然超出允许值。其他（tā）情况大多偏差±15％以上。
　　通（tōng）过以上的分析和探讨，可以看出变压器的容量（liàng）与其阻抗电压存（cún）在着对应关系。变压器厂家生产变压器（配变）时，每种（zhǒng）型号的变压（yā）器基本上是批量（liàng）生产的，变（biàn）压器的参数（shù）都稳（wěn）定在国家（jiā）允许的范围内，就变压器本身而言大多是符合（hé）国家标准（zhǔn）的（de）。问题是实际试验当，却发现一小部分的配变存在铭牌容量和实际容量不（bú）符的现象，这是受利益的驱使，有人铤而走险篡改铭牌和合格证的非法行（háng）为造成的。所以（yǐ），通过变压器参数测试仪对现场的变压器进行（háng）负载试验，测得阻抗电压（yā）值，和（hé）表一的标准参（cān）考值进（jìn）行比较，对偏差大小进行分析比较，初步判断所测的变压器容量是否存在不符。这种（zhǒng）方法简单、易行（háng）、快速。
　　四、在电费计量上的应用
　　探讨变压器容量和阻抗电压的关系，是应用在电费计量方面，使产生经济效益，或者说挽回部分（fèn）电费（fèi）的（de）损失。之所以会（huì）出（chū）现铭牌容量和实际容量不符的现（xiàn）象（xiàng），对这些变压器进行分析，发现（xiàn）阻抗电压值绝大部分都是偏小，这个现象并非（fēi）偶然，因为这些（xiē）变（biàn）压器（qì）的（de）用电性质均属大工业用电。
　　按（àn）国家有关规定，大工业用（yòng）电的范（fàn）围是指凡以电为原动力的（de）一切工业生产，受电变压器总容量在315千伏安（ān）及以上的大工业用户。
　　大工业用户的电费计算公（gōng）式：
　　电费金额=基本电费+电度电费+功（gōng）率因数调整电费
　　基本电费（按变压器容量）=计（jì）费容量×基（jī）本电价
　　基本电（diàn）费是按变（biàn）压器容量来计算的，根据国务院颁发的《电价改革方案》精神，从2004年下半年开始，全国（guó）大工业用电中的基（jī）本电费大幅度提高，以广东省为例，大工业用电（diàn）变压器容量电（diàn）价从9元／千伏安•月调整为18元／千伏安•月。一个大工业用户如上例把实际容量为500KVA的（de）变压器改为400KVA的（de）变压器，那么它每个（gè）月可以少支付电费（基本电费（fèi））：（500－400）×18＝1800元，一年就1800×12＝21600元。这也就意味着供电部门每年损失21600元，如果（guǒ）象这样的变压器有一定数量的话，损（sǔn）失更大，每年将数以百万计，而且是一个长期的电费（fèi）损失。
　　为了少付（fù）电费，个别大工业（yè）用户（hù）和（hé）变压器厂（chǎng）家的部分人（rén）员串通，擅自更改变压器的（de）参数和铭牌，为（wéi）了掩人耳目（mù），一般情况下只把（bǎ）变压器的铭牌容量降（jiàng）低一级，这样变（biàn）压器的外形尺寸相差（chà）不大，一（yī）般人不易察觉。在国家规定的变（biàn）压器交（jiāo）接（jiē）试验中也没有哪一个试验项目可以测试出当（dāng）中的（de）猫腻。针对这种情况，本文通过对变压器容量和（hé）阻抗电压的关系进行分析探（tàn）讨，提出一种简单易行的检测方法：用变压器参数测试（shì）仪（一般的电力企业都（dōu）有）进行负（fù）载试（shì）验，测得变压器的阻抗电压，如果阻抗电压值超出允许的偏差±13％（国标规定允许偏差是±10％，考虑到测试（shì）过程和仪器（qì）本身的些许误差，实际操作可以取±13％～±15％），则初步判断该（gāi）变压器存在容量不符（fú）或（huò）超出国标，然后在进一步检测（可用直接负（fù）载法），确认（rèn）其是（shì）否存在问题。通过（guò）此法可以为供电企业挽回不少的电费，具有很好的经济效益，值得在各（gè）地推广使用。