[科普中国]-阻抗电压

概述

变压器的阻抗电压是指在二次侧直接别时，在一次侧施加额定频率的低电压，当二次侧流过额定电流时，一次侧的加压值，通用百分数形式表示，如Uz%。由此定义可推导得出短路电压的百分数等于短路阻抗的百分数，所以短路电压一般称为阻抗电压。1

计算方法将变压器二次侧短路，在一次侧逐渐施加电压，当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压Uz与额定电压Un之比的百分数，即：Uz%=Uz/Un×100%。

变压器的短路阻抗值百分比是变压器的一个重要参数，它表明变压器内阻抗的大小，即变压器在额定负荷运行时变压器本身的阻抗压降大小。它对于变压器在二次侧发生突然短路时，会产生多大的短路电流有决定性的意义。

同时两台变压器能否并列运行，并列条件之一就是要求阻抗电压相等；电力系统短路电流计算时，也必须用到阻抗电压。如果阻抗电压太大，会使变压器本身的电压损失增大，且造价也增高；阻抗电压太小，则变压器出口短路电流过大，要求变压器及一次回路设备承受短路电流的能力也加大。因此选用变压器时，要慎重考虑短路电压的数值，一般是随变压器容量的增大而稍提高短路电压的设计值。2

短路电压百分比变压器的短路阻抗百分比，在数值上与变压器短路电压百分比相等。

它是指将变压器二次绕阻短路，在一次绕阻施加电压，当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压与额定电压之比的百分数。

变压器的短路阻抗值百分比是变压器的一个参数，它表明变压器内阻抗的大小，即变压器在额定负荷运行时变压器本身的阻抗压降大小。它变压器在二次侧发生突然短路时，会产生多大的短路电流有决定性的意义，对变压器制造价格大小和变压器并列运行也有意义。

这些特点，于是短路阻抗值习惯使用百分比数值。在某些场合使用数值计算，当然要换算，其公式为：X=Uk%×Un2×1000/(100Sn)。

阻抗电压的标准化为了妥善处理正常运行和事故运行的矛盾要求，国家对各类变压器的阻抗电压给予不同的规定。一般来说，电压等级越高，阻抗电压数值越大。如6～10千伏等级的电力变压器为4～5.5%；35千伏等级的电力变压器为6.5～8%；110千伏等级的电力变压器为8～9%；220千伏等级的电力变压器达12～14%。这就使变压器阻抗电压达到标准化。

阻抗电压的标准化，以适应变压器的并联所由于不同阻抗电压的变压器在负载时电压波动不一样。当容量相同而阻抗电压不同的变压器并联运行时，就会发生阻抗电压较小的变压器已经过载，而阻抗电压较大的变压器尚未满载的现象。这样的两台变压器并联运行，既安全，也不经济。

另外，变压器阻抗电压的大小，还影响变压器的成本、效率和机械强度。3

举例在农用变电所设计中，选择变压器时往往只注意到电压和容量，而忽视了变压器的阻抗电压数值。其实，变压器的阻抗电压乃是变压器特性中最重要的技术参数之一，并与诸参数有着密切关系。阻抗电压大，短路电流小，负荷特性较软(即阻抗电压大的变压器随着负荷的增加，二次电压下降较快)，无功损耗大，相同负荷下的功率因数较低。

设计中，要选择适当的阻抗电压值。阻抗电压的大小决定于变压器的结构。正常运行要求变压器的阻抗电压小些，可使线圈端电压的波动受负载变化的影响小些；限制变压器短路电流，则希望阻抗电压大一些。1