[发明专利]两点电压、温度测量消除导电杆材质影响的变压器绕组材质鉴别方法

说明书

技术领域

本发明属于变压器检测领域，涉及一种两点电压、温度测量消除导电杆材质影响的变压器绕组材质鉴别方法。

背景技术

绕组作为变压器重要的组成部分之一，工作在高场强、高机械负荷和热负荷的环境中，因此绕组材质在具备良好的导电性能的同时，需具有一定的机械强度以及耐热能力，并且能承受短时过载和短路冲击。铜和铝作为最常用的两种绕组材料，在性能等方面存在差异。铜和铝的电阻率分别为1.7×10^-8Ω·m和2.82×10^-8Ω·m，铜具有更好的导电性能。同时铜的热导率、布氏硬度、抗拉强度等参数均优于铝，具有更好的机械和热性能；而铝比铜成本低，密度小，易于加工成型。目前市面存在以铝绕组代替铜绕组的现象，在使购买方蒙受经济损失的同时，给电力系统带来了安全隐患。

我国电力变压器出厂必须经过例行试验、型式试验和特殊试验，其中与变压器绕组密切相关的试验包括：绕组电阻测量、短路试验、空载试验、温升试验等。这些试验都不能用于检测铝绕组变压器。目前，电力运检部门普遍采用吊罩后破坏绕组绝缘进行绕组导体类型检测，该方法费时费力、准确度不高同时具有不可逆性。

现有新型绕组无损检测方法，如专利号CN105223329A的“基于热电效应的变压器绕组材质鉴别方法”，加热变压器低压侧的其中一相接头，在变压器绕组两端形成温度差，通过其中一相接头与0相接头间的温度差及热电势值，判断变压器绕组材质。该无损检测方法中，将测量线、导电杆、绕组引出线视为相同材质的铜材，其主要缺点是：①导电杆材质采用紫铜或黄铜，不同铜/铜合金材质的赛贝克系数有一定差异，加热源连接导电杆引出端，在相同温差情况下，不同材质的导电杆与绕组引出线(紫铜)间形成的热电势有一定差异；②导电杆材质与测量线材质存在差异，同时测量线首端与导电杆连接，且连接处距热源较近，连接处与测量线末端存在较高温度差，因此导电杆与测量线间会形成热电势。导电杆-测量线、导电杆-绕组引出线形成的热电势与引出线-绕组热电势相叠加，对绕组材质的判断有较大影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种两点电压、温度测量消除导电杆材质影响的变压器绕组材质鉴别方法，重新设定鉴别依据，从而实现消除导电杆、测量线材质对绕组材质鉴别的影响，并精确判定变压器绕组材质的目的。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

两点电压、温度测量消除导电杆材质影响的变压器绕组材质鉴别方法，包括如下步骤：

S1：在变压器零相外的任一相导电杆引出端设置加热模块；

S2：在所述导电杆上接近加热模块一端取一点安装温度传感器a₁以及赛贝克系数为S₁的金属热电势测量线1a，所述温度传感器a₁以及金属热电势测量线1a的另一端均连接至高精度采集单元；

S3：在所述导电杆上远离加热模块一端取一点安装温度传感器a₂以及赛贝克系数为S₁的金属热电势测量线2a，所述温度传感器a₂以及金属热电势测量线2a的另一端均连接至高精度采集单元；

S4：启动加热模块，在所述导电杆的首末两端建立温度差异分布，保持温差稳定，高精度采集单元记录温度传感器a₁、a₂测得的温度值T_1a，T_2a以及金属热电势测量线1a、2a测得的热电势值V_1a，V_2a；

S5：计算出导电杆的赛贝克系数；

S6：在变压器的零相导电杆上取一点安装赛贝克系数为S₁的金属热电势测量线b，同时安装室温测量温度传感器a₀，所述温度传感器a₀以及金属热电势测量线b的另一端均连接至高精度采集单元；

S7：再次启动加热模块，在变压器绕组中建立温度差异分布，保持温差稳定，高精度采集单元记录温度传感器a₂、a₀测得的温度值T₂′_a，T₀以及金属热电势测量线2a、b测得的热电势值V₂′_a，V₀；

S8：计算出变压器绕组的赛贝克系数，并依据计算出的变压器绕组的赛贝克系数与铜的赛贝克系数进行对比，判定变压器绕组的材质。