基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法技术

本发明专利技术公开了一种基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法，包括：在干式变压器在连续运行结束后短暂时间内仍处于高温状态下，用直流电阻测试仪测取此时绕组的热态电阻，用温控仪读取此时绕组的温度；在干式变压器退出运行自然冷却至环境温度之后，用直流电阻测试仪测取此时绕组的冷态电阻，用温控仪读取此时绕组的温度；基于电阻温度换算公式，计算出此时的干式变压器绕组材质的电阻温度系数；将计算出的电阻温度系数T跟铜的电阻温度系数和铝的电阻温度系数分别进行比较以判断出绕组材质为铜还是铝。本发明专利技术利用金属材料电阻温度系数的不同来判断干式变压器绕组材质是为铝还是为铜，操作简便，无需破坏设备本体，也不受场地及设备限制。

Judging method of dry winding material based on resistance temperature coefficient of metal material

The invention discloses a method of judging the material of dry variable winding based on the temperature coefficient of metal material, including: in the short time after the end of continuous operation, the dry type transformer is still in the high temperature state, the thermal resistance of the winding is measured by the DC resistance tester, and the temperature of the winding is read by the temperature control instrument. After the dry type transformer exits natural cooling to the environment temperature, the cold resistance of the winding is measured by the DC resistance tester and the temperature of the winding is read by the temperature control instrument. Based on the resistance temperature conversion formula, the resistance temperature coefficient of the material of the dry type transformer winding is calculated, and the calculated resistance temperature system will be calculated. The number of T is compared with the resistance temperature coefficient of copper and the resistance temperature coefficient of aluminum to determine whether the winding material is copper or aluminum. The invention uses the temperature coefficient of metal material resistance to judge the material of the dry type transformer winding for aluminum or copper. It is easy to operate, without destroying the equipment, and is not restricted by the site and equipment.

【技术实现步骤摘要】
基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法
本专利技术涉及到一种判断干式变压器绕组材质的方法；具体涉及到一种基于金属材料电阻温度系数的干式变压器绕组材质的判断方法。
技术介绍
近年来，由于经济的高速发展，干式变压器广泛地应用于配电领域。干式变压器虽然造价较高，但与油浸式变压器相比，它具有体积小，安装方便，维护简单，安全净距小，安全性能好等诸多优点，因此仍然具有广阔的应用前景。尤其是在配电变压器中干式变压器所占的比例愈来愈大，据统计，在欧美等发达国家中，它已占到配电变压器的40～50％；在我国，约占到50％左右。干式变压器绝缘树脂包封层通常采用以石英粉为填充的环氧树脂，新型树脂包封层则采用含80％玻璃纤维的环氧树脂，在模型中浇铸而成，薄型包封层的电气性能和散热性能也都很好，可保证干式变压器的安全运行。干式变压器的绕组通常采用铜箔绕制，可降低轴向短路冲击力，层间绝缘为H级半固化绝缘材料，线圈外层用玻璃纤维丝增强树脂包封，具有很强的承受短路的能力。干式变压器的安全运行和使用寿命很大程度上是由绕组的可靠性决定的。绕组温度超标可导致变压器出现故障和损坏，绕组不佳可导致负载损耗高、寿命下降等问题，这些都与绕组材质直接相关。但是，由于干式变压器为环氧树脂浇注包封结构，线圈材质不能直接进行检测，因此目前部分厂家为了降低生产成本，采用了铝质绕组来冒充铜质绕组，给干式变压器安全运行带来隐患，而通过常规的试验如空负载、变比等试验均无法对绕组线圈的材质进行判别，部分单位为检测固封与绝缘材料内部的绕组材质，甚至使用破坏性检测。现阶段有专利(一种X射线干式变压器绕组材质检测方法，专利技术专利公开号：CN104865278A)提出基于X射线来判断干变绕组材质，可在不破坏干变的情况下判断绕组材质，但需要采用X射线探测仪，对现场要求较高。因此，本专利技术提出了一种基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法。金属材料的电阻的大小取决于四个因素：金属材料的长度L、横截面积S、电阻率ρ0(电阻在0℃时的电阻率)、温度t，即α为电阻的温度系数。由于α比金属的线膨胀显著得多(温度升高1℃，金属长度只膨胀约0.001％)，在考虑金属电阻随温度变化时，其长度L和截面积S的变化可忽略。而干式变压器一旦制造完毕，干变绕组的长度、横截面积、电阻率都是固定的，故绕组电阻随温度变化而变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法，利用金属材料电阻温度系数的不同来判断干式变压器绕组材质是为铝还是为铜，操作简便，结果直观，无需破坏设备本体，也不受场地及设备限制。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法，包括：步骤1，在干式变压器带负载连续运行结束后的短暂时间且干式变压器温度高于环境温度时，用直流电阻测试仪测取此时绕组的热态电阻R1，用温控仪读取此时绕组的温度t1；步骤2，在干式变压器退出运行自然冷却至环境温度之后，用直流电阻测试仪测取此时绕组的冷态电阻R2，并用温控仪读取此时绕组的温度t2；步骤3，基于电阻温度换算公式计算出此时的干式变压器绕组材质的电阻温度系数步骤4，将计算出的电阻温度系数T跟铜的电阻温度系数和铝的电阻温度系数分别进行比较，如果电阻温度系数T更接近铜的电阻温度系数，则判断出绕组材质为铜；如果电阻温度系数T更接近铝的电阻温度系数，则判断出绕组材质为铝。优选的，所述短暂时间为干式变压器停运后的不超过其1倍时间常数内。优选的，所述其1倍时间常数内为1.2ks-2ks内。优选的，所述干式变压器温度高于环境温度具体指干式变压器温度不低于47.84℃。优选的，所述铜的电阻温度系数为T铜＝235。优选的，所述铝的电阻温度系数T铝＝225。优选的，在所述步骤4之前，还包括：重复步骤1至步骤3若干次，对计算出的若干组干式变压器绕组材质的电阻温度系数取平均值以获得干式变压器绕组材质的平均电阻温度系数T。本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术无需对干式变压器绕组进行拆解便可对绕组内部的材质种类进行判断，解决了实际生产中只能拆解后对绕组材质进行力学检测，而不能在无损本体的情况下对绕组材质进行检测的难点；(2)本专利技术简化了绕组材质测试的试验条件和要求，应用时不受场地及设备限制。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的一种基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法不局限于实施例。附图说明图1为本专利技术方法的流程图。具体实施方式参见图1所示，一种基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法，包括：步骤1，在干式变压器带负载连续运行结束后的短暂时间且干式变压器温度高于环境温度时，用直流电阻测试仪测取此时绕组的热态电阻R1，用温控仪读取此时绕组的温度t1；具体的，所述短暂时间为干式变压器停运后的1.5ks至2ks内，并且越早测试效果越好。此外，考虑到干式变压器为H级绝缘，其高温报警温度通常设置为130℃，因此建议测量R1时干式变压器的温度应不低于0.368*130℃，即47.84℃，所述0.368为干式变压器温度从停运时的最高运行温度经过一倍时间常数后衰减的温度。步骤2，在干式变压器退出运行自然冷却至环境温度之后，用直流电阻测试仪测取此时绕组的冷态电阻R2，用温控仪读取此时绕组的温度t2；步骤3，基于电阻温度换算公式计算出此时的干式变压器绕组材质的电阻温度系数步骤4，将计算出的电阻温度系数T跟铜的电阻温度系数和铝的电阻温度系数分别进行比较，如果电阻温度系数T更接近铜的电阻温度系数，则判断出绕组材质为铜；如果电阻温度系数T更接近铝的电阻温度系数，则判断出绕组材质为铝。具体的，所述铜的电阻温度系数为T铜＝235；所述铝的电阻温度系数T铝＝225。进一步的，还可以通过多测量几组数据并取平均值来保证结果的准确性，具体为，在所述步骤4之前，还包括：重复步骤1至步骤3若干次，对计算出的若干组干式变压器绕组材质的电阻温度系数取平均值以获得干式变压器绕组材质的平均电阻温度系数T。再将计算出的平均电阻温度系数T跟铜的电阻温度系数和铝的电阻温度系数分别进行比较，如果电阻温度系数T更接近铜的电阻温度系数，则判断出绕组材质为铜；如果电阻温度系数T更接近铝的电阻温度系数，则判断出绕组材质为铝。假如某次计算出的电阻温度系数T大于铜的电阻温度系数为T铜＝235，则判断绕出组材质为铜材质，说明干式变压器线圈材质未被冒充；假如某次计算出的电阻温度系数T小于铝的电阻温度系数为T铝＝225，则判断绕出组材质为铝材质，说明干式变压器线圈材质被冒充。假如某次计算出的电阻温度系数T小于铜的电阻温度系数T铜＝235且大于铝的电阻温度系数为T铝＝225，则判断电阻温度系数T是否大于230，如果大于230，则判断绕出组材质为铜材质，说明干式变压器线圈材质未被冒充；如果小于230，则判断绕出组材质为铝材质，说明干式变压器线圈材质被冒充；如果等于230，则需要再次进行测量并计算以作进一步判断。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法，其特征在于，包括：步骤1，在干式变压器带负载连续运行结束后的短暂时间且干式变压器温度高于环境温度时，用直流电阻测试仪测取此时绕组的热态电阻R1，用温控仪读取此时绕组的温度t1；步骤2，在干式变压器退出运行自然冷却至环境温度之后，用直流电阻测试仪测取此时绕组的冷态电阻R2，并用温控仪读取此时绕组的温度t2；步骤3，基于电阻温度换算公式

【技术特征摘要】
1.一种基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法，其特征在于，包括：步骤1，在干式变压器带负载连续运行结束后的短暂时间且干式变压器温度高于环境温度时，用直流电阻测试仪测取此时绕组的热态电阻R1，用温控仪读取此时绕组的温度t1；步骤2，在干式变压器退出运行自然冷却至环境温度之后，用直流电阻测试仪测取此时绕组的冷态电阻R2，并用温控仪读取此时绕组的温度t2；步骤3，基于电阻温度换算公式计算出此时的干式变压器绕组材质的电阻温度系数步骤4，将计算出的电阻温度系数T跟铜的电阻温度系数和铝的电阻温度系数分别进行比较，如果电阻温度系数T更接近铜的电阻温度系数，则判断出绕组材质为铜；如果电阻温度系数T更接近铝的电阻温度系数，则判断出绕组材质为铝。2.根据权利要求1所述的基于金属材料电阻温度系数的干变绕组材质的判断方法，其特征在于，所述短暂时间为干式变压器停运后的不超过其1倍时...

【专利技术属性】
技术研发人员：方瑞明，谢远强，彭长青，张燕，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35