啥叫短路阻抗？

葫芦岛电工

啥叫短路阻抗？

变压器，相信很多朋友都不陌生。变压器铭牌上有个参数，叫做“阻抗电压”，通常是一个5-10之间的百分数，估计大家也都见过吧。下面这台变压器中也称作是“短路阻抗”，现在标准叫法也是短路阻抗，不过我还是喜欢叫阻抗电压。

那么，这个阻抗电压是什么意思，有什么用呢？今天就从阻抗电压的含义、测量方法、作用、现实矛盾等几个方面来详细说说这个参数。
阻抗电压究竟是什么？
阻抗电压，是以百分数表示的一个变压器参数，它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，一次绕组所施加的电压（短路电压）与额定电压的比值百分数。
用算式来表示就是：Uk%=短路电压/额定电压*100%。
我觉得这样的解释太官方了，我觉得结合变压器的等效电路来理解这个参数，会更加容易些。

这是变压器的简化等效电路，Rs为变压器内部的电阻，Xs为变压器内部的电抗，图中用Zs来表示整台变压器的阻抗。Z'L是负载侧的阻抗变换到一次侧的等效阻抗。
按照阻抗电压的含义，将二次绕组短路，即Z'L等于0，然后慢慢地对一次绕组加压，直到二次侧的电流等于变压器二次侧的额定电流时的电压值，就是我们所需要的短路电压值。然后根据前面的算式很容易可以知道阻抗电压值了。
这样对照着图应该更好理解吧
阻抗电压值实际是怎么测得的？
实际试验过程中，借助于专业的试验设备，依照阻抗电压的原理，可以很方便地测得短路电压，从而计算出阻抗电压的数值。
这里我们借助于一款仪器来简单看一下。
1、按照测阻抗电压的接线方法，接好仪器的接线。

2、变压器高压接仪器，二次侧可靠短接。

3、通过自耦变压器慢慢地给变压器一次侧加压。

4、加到电流等于额定电流时的电压值就是我们需要的短路电压值了。注意：此仪器中显示的是一次侧的电流值。

具体在试验过程中还有很多需要注意的事项，以及需要具有高压试验证的专业人员进行操作，这里不再赘述。
阻抗电压有什么用？
阻抗电压是变压器的一个重要参数，它与变压器的很多因素有关，比如：容量、铜损、铁损、线圈材质与结构等。
它对供电系统的稳定性、对负载的供电质量、对变压器并联后的安全与可靠性等等都有关系。
1、我们可以根据阻抗电压来计算变压器能够承受的最大短路电流，这是考核变压器的一个重要指标。计算方法如下：

2、我们可以根据阻抗电压来计算变压器的电抗，计算公式如下：

阻抗电压的现实矛盾
从以上的内容，我们不难看出阻抗电压在现实运用中是一个矛盾体。
同容量的变压器，阻抗电压小的成本低，效率高，价格便宜，运行时的压降及电压变动率也小，电压质量容易得到控制和保证，所以从电网的运行角度考虑，希望阻抗电压小一些好。
但从变压器限制短路电流条件考虑，则希望阻抗电压大一些好，以免电气设备（如断路器、隔离开关、电缆等）在运行中经受不住短路电流的作用而损坏。
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，还可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。