简述配电变压器空载损耗测量的电压校正改进方法

林伟鹏

广安电气检测中心（广东）有限公司 广东东莞 523000

[摘要]电力系统当中，配电变压器（配变）从属重要装置，对其空载损耗开展测量操作属于重点工作内容，也有着较为严格的测量要求，但现有传统电压校正的方式方法往往无法满足实际要求，若想高效落实电压校正各项工作，便需提出相应合理的改进方法，便于高效完成配变空载损耗实际测量当中电压校正实践工作。故本文主要探讨配变空载损耗实际测量当中电压校正有效改进方法，期望可以为后续更多技术工作者和研究学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。

[关键词]变压器；配电；空载损耗；电压校正；测量；改进方法；

前言：

对配变空载损耗开展测量操作，属于一项极具专业性的工作，有着较为严格的要求及标准，若是现有电压校正实施方法无法满足实际要求，则提出相应的改进方法尤其重要。因而，对配变空载损耗实际测量当中电压校正有效改进方法开展综合分析，有着一定的现实意义和价值。

1、关于配电变压器及其空载损耗的概述

配电变压器，通常简称为配变，主要指的是配电系统当中结合电磁感应基本定律，经变换交流设备电压及电流，实现电能传输交流的静止电器。有些地区将35千伏以下（大多数是10KV及以下）电压等级的电力变压器。空载损耗，即配变二次绕组的开路，且一次绕组在施加一定额定频率情况下，正弦波形额定电压实际消耗的相应有功功率。对变压器实施空载电流及损耗测量，即空载试验，主要是对变压器任意侧绕组，施加对额定频率与正弦波形较为类似额定的电压，其余绕组则均开路，对变压器开展空载损耗及电流试验测定。空载电流及损耗，均属于配电系统变压器实际运行过程当中重要参数，经测量验证两项指标能否处于国家标准、产品相关技术协议所要求范围，对变压器内部磁路局部或整体是否存在着缺陷问题，实施严格检查。伴随农网升级优化及节能减排各项标准不断贯彻落实，更多配电系统变压器被挂网运行[1]。为确保入网设施设备具备更高质量，电力单位不断增加配变抽检实施力度。而针对配变例行试验，空载试验从属重点工作，可对配变能耗、节能能效等实施有效评价，空载损耗数值实测精度较为关键，稍有偏差便会直接影响着供应商所提供产品合格率。那么，会对空载损耗实测结果精准度产生影响的因素，现阶段除了电压的波形畸变外，还包含着电压幅值、电压频率等偏差，电力配变现行试验导则当中，对于电压频率所产生偏差、电压的波形畸变均提出校正公式及成熟方法，但对于电压幅值层面偏差却缺少校正公式及成熟方法，也就是现行标准当中并未明确空载试验当中关于电压校正方法及指导。因而，对配变空载损耗实际测量当中电压校正有效改进方法开展深入研究较为必要。

2、电压校正的传统方法及其改进方法

2.1传统方法

非额定的电压，即为配变空载试验当中试验的电压均值高于或低于低压侧的额定电压，即以对电压所产生波形畸变实施校正为基础，充分考虑搭配电压幅值的偏差校正出来。传统的非额定电压U'之下，借助P′=P0列式，把空载损耗P'逐渐校正至额定电压U0之下空载损耗P0。该列式当中，n代表着电压的校正指数，其和铁心硅的钢片种类关联性较大，冷轧的硅钢片为n=1.9~2，热轧的硅钢片为n=1.8。为能够把电压的校正指数n具体的取值确定下来，选定1台SBH15-M-400/10型号配变实施空载试验，并且，求取此次试验电压U'由小至大时所对应空载损耗P'，结合U=399V及P=155.4W，P′=P0列式，实施n求解。经求解分析可了解到，电压的校正指数n与传统所推荐值不符，不同试验的电压均值U'之下所求得n均并非定值。依托于Minitab系统软件，经观察及拟合所获取U'及n相互间的关系可以了解到，电压的校正指数n和试验电压均值U'处于（380，420）区间之外所呈现线性关系较为良好[2]。处于（380，420）区间范围当中，n值呈较大波动，且并没有较为直观的规律可言，即为试验电压处于额定电压的±5%偏差情况下，电压校正列式的适用效果比较有限，需以试验电压均值所近似的额定电压情况下，空载损耗的计算值为基准。

2.2改进方法

一是，在计算电压的校正指数n层面。结合电压的校正指数n和试验电压均值U′所呈线性关系，设定U′+b=n，将其带入至P′=P0列式当中，设定ln（P0）=c，U0取值为400，并且带入至ln（P′）+（a U′+b）ln（U0/U′）=ln（P0）列式当中，经变形后获取U′ln（400/U′）a+ln（400/U′）b-c=-ln（P′）该列式。空载试验整个过程当中，设非额定的电压之下，详细记录m组（U′，P′），其各为（U1′，P1′），（U2′，P2′），……（Um′，Pm′），结合该列式获取表达列式，详见图1。从中即可了解到，针对变量（a，b，c）有着C3m组解，各组解都能够反推导出电压的校正指数n及校正过后空载损耗P

0。C3m个所求得P0，以箱线图为统计方法，实施分析及筛选。箱线图，它是用于显示出一组数据的分散情况相关资料一个统计图，由于形状类似箱子，故被称之为箱线图或箱形图、盒状图等，可以把一组数据当中上下的四分位数、中位数、最小及最大值，均显示出来[3]。依托于所绘制箱线图及实测数据，无需提前假设数据服从于特定分布形式，对数据无限制要求，可把数据形状原有面貌直观真实地表现出来；箱线图，其提供异常值识别标准，定义该异常值为＞Q3+1.5IQR或＜Q1-1.5IQR的数值，也就是异常数值判断标准，为四分位数及四分位距。在一定程度上，四分位数往往有着耐抗性，25%左右数据均可变得任意远，且不会对四分位数产生影响，故异常值不会影响到该标准，2识别异常数值结果相对客观。依托于箱线图，可将数据批当中异常数值特点直观识别出来。那么，结合试验电压均值U'处于（200，380）范围22组（U'，P'），经计算获取C22=1540组（n，Po），再依托于Minitab系统软件当中箱线图，获取校正过后空载损耗P。依托于箱线图，有效识别其异常数值，获取中位数即为156.53W，与U0=399V之下Po=155.4W较为接近，如此表明了此电压校正的改进方法切实可行，且有效性突出。

图1表达列式

3、结语

综上所述，为能够更好地开展配变空载损耗实际测量工作，实现对电压的有效校正，此次提出改进方法，即为结合电压的校正指数和试验电压之间线性关系获取电压的校正指数、非额定的电压之下经校正过后，实施空载损耗精准计算，依托于箱线图实施统计分析，获取最终校正过后空载损耗及空载损耗数值更近似于额定电压之下值，为广大仪器厂家处于低电压条件之下开展空载损耗实测操作的电压校正提供参考。这种线性关系处于试验电压当中，额定电压为±5%偏差情况下则不再成立，故以指数函数来表达配变的空载损耗及试验电压之间关系便不再适用，需以试验电压均值所近似的额定电压情况下，空载损耗的计算值为基准，需相关技术员予以高度重视起来。

参考文献：

[1]蔡生亮,梁得亮,周堃,等.基于改进单相dq0电压检测的混合式配电变压器负载电压控制投切策略[J].电工技术学报,2021,36(001):715-716.

[2]陈名英.降低电力变压器空载损耗的方法[J].设备管理与维修,2022,31(046):231-232.

[3]马桂芬,袁小娴,蒋海,等.配电变压器监督抽查结果与损耗准确测量研究[J].低压电器,2020,40(007):914-915.