[發明專利]兩點電壓、溫度測量消除導電桿材質影響的變壓器繞組材質鑒別方法

在審

• 申請號: 201711059855.1
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107843708A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 杜林;李劍;王棣生;王鵬飛;萬福
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N33/20
• 分類號: G01N33/20
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于變壓器檢測領域，涉及一種兩點電壓、溫度測量消除導電桿材質影響的變壓器繞組材質鑒別方法。

背景技術

繞組作為變壓器重要的組成部分之一，工作在高場強、高機械負荷和熱負荷的環境中，因此繞組材質在具備良好的導電性能的同時，需具有一定的機械強度以及耐熱能力，并且能承受短時過載和短路沖擊。銅和鋁作為最常用的兩種繞組材料，在性能等方面存在差異。銅和鋁的電阻率分別為1.7×10^-8Ω·m和2.82×10^-8Ω·m，銅具有更好的導電性能。同時銅的熱導率、布氏硬度、抗拉強度等參數均優于鋁，具有更好的機械和熱性能；而鋁比銅成本低，密度小，易于加工成型。目前市面存在以鋁繞組代替銅繞組的現象，在使購買方蒙受經濟損失的同時，給電力系統帶來了安全隱患。

我國電力變壓器出廠必須經過例行試驗、型式試驗和特殊試驗，其中與變壓器繞組密切相關的試驗包括：繞組電阻測量、短路試驗、空載試驗、溫升試驗等。這些試驗都不能用于檢測鋁繞組變壓器。目前，電力運檢部門普遍采用吊罩后破壞繞組絕緣進行繞組導體類型檢測，該方法費時費力、準確度不高同時具有不可逆性。

現有新型繞組無損檢測方法，如專利號CN105223329A的“基于熱電效應的變壓器繞組材質鑒別方法”，加熱變壓器低壓側的其中一相接頭，在變壓器繞組兩端形成溫度差，通過其中一相接頭與0相接頭間的溫度差及熱電勢值，判斷變壓器繞組材質。該無損檢測方法中，將測量線、導電桿、繞組引出線視為相同材質的銅材，其主要缺點是：①導電桿材質采用紫銅或黃銅，不同銅/銅合金材質的賽貝克系數有一定差異，加熱源連接導電桿引出端，在相同溫差情況下，不同材質的導電桿與繞組引出線(紫銅)間形成的熱電勢有一定差異；②導電桿材質與測量線材質存在差異，同時測量線首端與導電桿連接，且連接處距熱源較近，連接處與測量線末端存在較高溫度差，因此導電桿與測量線間會形成熱電勢。導電桿-測量線、導電桿-繞組引出線形成的熱電勢與引出線-繞組熱電勢相疊加，對繞組材質的判斷有較大影響。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種兩點電壓、溫度測量消除導電桿材質影響的變壓器繞組材質鑒別方法，重新設定鑒別依據，從而實現消除導電桿、測量線材質對繞組材質鑒別的影響，并精確判定變壓器繞組材質的目的。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

兩點電壓、溫度測量消除導電桿材質影響的變壓器繞組材質鑒別方法，包括如下步驟：

S1：在變壓器零相外的任一相導電桿引出端設置加熱模塊；

S2：在所述導電桿上接近加熱模塊一端取一點安裝溫度傳感器a₁以及賽貝克系數為S₁的金屬熱電勢測量線1a，所述溫度傳感器a₁以及金屬熱電勢測量線1a的另一端均連接至高精度采集單元；

S3：在所述導電桿上遠離加熱模塊一端取一點安裝溫度傳感器a₂以及賽貝克系數為S₁的金屬熱電勢測量線2a，所述溫度傳感器a₂以及金屬熱電勢測量線2a的另一端均連接至高精度采集單元；

S4：啟動加熱模塊，在所述導電桿的首末兩端建立溫度差異分布，保持溫差穩定，高精度采集單元記錄溫度傳感器a₁、a₂測得的溫度值T_1a，T_2a以及金屬熱電勢測量線1a、2a測得的熱電勢值V_1a，V_2a；

S5：計算出導電桿的賽貝克系數；

S6：在變壓器的零相導電桿上取一點安裝賽貝克系數為S₁的金屬熱電勢測量線b，同時安裝室溫測量溫度傳感器a₀，所述溫度傳感器a₀以及金屬熱電勢測量線b的另一端均連接至高精度采集單元；

S7：再次啟動加熱模塊，在變壓器繞組中建立溫度差異分布，保持溫差穩定，高精度采集單元記錄溫度傳感器a₂、a₀測得的溫度值T₂′_a，T₀以及金屬熱電勢測量線2a、b測得的熱電勢值V₂′_a，V₀；

S8：計算出變壓器繞組的賽貝克系數，并依據計算出的變壓器繞組的賽貝克系數與銅的賽貝克系數進行對比，判定變壓器繞組的材質。