判斷乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法
2023-10-17 22:21:34 1
判斷乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法
【專利摘要】本發明提供了一種判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法，通過將待檢測線圈的外形尺寸和質量數據與銅導體環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈的標準數據進行比較，若待檢測線圈的長度和/或寬度大於標準數據中的長度和/或寬度8～10％、且質量比標準數據中的質量低15～25％，則判斷該待檢測線圈內的金屬導線材質為鋁。通過本發明，能夠方便快捷地判定環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈為銅導體或鋁導體的方法。
【專利說明】判斷乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力【技術領域】，具體而言，涉及一種判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法。
【背景技術】
[0002]隨著銅價的居高不下，變壓器生產企業的激增，競標的壓價，讓很多的變壓器生產企業走進負利率時代，為了生存，各變壓器生產企業以鋁線圈冒充銅線圈的現象層出不窮，油浸式變壓器通過吊芯檢查即可很容易的判斷導體的材料，而環氧樹脂澆注乾式變壓器導體完全被包封在環氧樹脂內，目前鋁線圈環氧樹脂澆注乾式變壓器的接線端子都用銅鋁接頭焊接，所以，外露接線端子都是銅材質的。在產品驗收過程中，如果不看加工過程只看出線端子和成品外觀，很難判定該環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈導體的材料到底是銅還是招。
[0003]目前，以現有的技術檢測手段，無法通過檢驗環氧樹脂澆注乾式變壓器的性能參數來區分變壓器的線圈導體是銅還是鋁，已有的判定方法就是:
[0004]1、從產品設計、原材料採購、半成品加工到成品檢驗全程監控，不給生產企業造假的空間，但此種方法耗時太長，此方法對驗收單位來說，不太現實。
[0005]2、對變壓器線圈進行解剖，可解剖變壓器線圈的方法涉及的問題是成本高，風險大，所以，驗收人員也不敢貿然動手。
[0006]因此，需要一種方便快捷地判定環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈為銅導體或鋁導體的方法，它可以解決現有質量監督過程中鑑別變壓器線圈為銅導體或鋁導體技術存在的上述不足。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題在於，提供一種方便快捷地判定環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈為銅導體或鋁導體的方法。
[0008]有鑑於此，本發明提供了 一種判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法，通過將待檢測線圈的外形尺寸和質量數據與銅導體環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈的標準數據進行比較，若待檢測線圈的長度和/或寬度大於標準數據中的長度和/或寬度8?10%、且質量比標準數據中的質量低15?25%，則判斷該待檢測線圈內的金屬導線材質為招。
[0009]優選地，所述的判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法還包括:對待檢測線圈通電，並使用熱成像透視儀器觀察線圈從兩端的接線端子到線圈內部導熱是否均勻，如果不均勻則判斷該待檢測線圈內的金屬導線材質為鋁。
[0010]優選地，用於低壓線圈時，所述的判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法還包括:檢測低壓線圈內導體的電流密度，若小於1.5A/m2，則判斷所述低壓線圈內的金屬導線材質為鋁。[0011]綜上所述，實踐中可以結合本發明中的集中判斷方法綜合使用，使用方便，可以有效地提高判斷準確度。
【具體實施方式】
[0012]在不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0013](I)、所述通過環氧樹脂澆注乾式變壓器的外形尺寸和質量的不同來判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈為銅導體或鋁導體:
[0014]因目前銅導線的價格約為鋁導線價格的2.5倍；銅導線的價格約為鐵心矽鋼價格的4倍；鋁導線的價格約為鐵心矽鋼價格的1.5倍；
[0015]銅的密度為8.9 ;鋁的密度為2.7 ;矽鋼的密度為7.6 ；
[0016]所以，「全銅」環氧樹脂澆注乾式變壓器設計時會採用多用矽鋼少用銅的方法，也就是減少匝數，增大鐵心直徑。因短路阻抗值和匝數、線圈的厚度、漏磁面積成正比；與線圈的高度成反比；所以，「全銅」環氧樹脂澆注乾式變壓器從外形上看偏矮、偏長、偏寬，即為「矮粗」型。
[0017]而「全鋁」環氧樹脂澆注乾式變壓器設計時會採用多用鋁少用矽鋼的方法，也就是增加匝數，減小鐵心直徑。因短路阻抗值和匝數、線圈的厚度、漏磁面積成正比；與線圈的高度成反比；所以，「全鋁」環氧樹脂澆注乾式變壓器從外形上看偏高、偏短、偏窄，即為「細高」型。
[0018]所以，無論如何設計，相同規格的環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈為鋁導體比環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈為銅導體的外形尺寸長增加8?10% ;寬增加左右8?10% ;高度增加8?10% ;而相同規格的環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈為銅導體都比環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈為鋁導體的質量重20%左右。
[0019](2)、所述用熱成像的原理觀察其導體導熱速度的不同來判定環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈為銅導體或鋁導體:
[0020]低壓線圈:如果環氧樹脂澆注乾式變壓器低壓線圈為銅導體，無論是線繞還是箔繞，其首尾頭引出線或引出母線排都為銅線或銅排；如果環氧樹脂澆注乾式變壓器低壓線圈為鋁導體，無論是線繞還是箔繞，其首尾頭引出線或引出母線排都為「銅鋁過渡線」或「銅鋁過渡排」，且銅鋁兩端的截面積相同。
[0021]高壓線圈:如果環氧樹脂澆注乾式變壓器高壓線圈為銅導體，其首尾頭接線端子(預埋螺母)均為全銅；如果環氧樹脂澆注乾式變壓器高壓線圈內部導線為鋁導體，其首尾頭接線端子(預埋螺母)大部分為「銅鋁複合預埋螺母」(一端為銅材，一端為鋁材)；且銅鋁兩端的截面積相同。只有極少部分首尾頭接線端子為全銅直接與線圈內的鋁導體焊在一起。
[0022]因為，銅的導熱係數為401W/mk ;鋁的導熱係數為237W/mk ;所以，在截面積相同的情況下，銅每升高I度，吸收的熱量要比鋁多40%。對低壓線圈引出線或引出銅排的端部(伸出線圈部分的低壓端子端部)或者對高壓線圈首尾頭接線端子進行加熱(為了不損傷澆注體，可在高壓線圈首尾頭接線端子上加裝螺栓，對螺栓加熱)，利用熱成像透視儀器對其掃描觀察，如果低壓線圈引出線或引出銅排及高壓線圈首尾頭接線端子導熱的速度由外往內一直均勻，則高低壓線圈內的導體與低壓線圈外的引出線或引出銅排以及高壓線圈首尾頭接線端子一樣全部為銅導體；如果低壓線圈引出線或引出銅排及高壓線圈首尾頭接線端子導熱的速度一開始勻速，在低壓線圈上部端絕緣以下以及高壓線圈首尾頭接線端子尾部突然變慢，則說明線圈內的導體為鋁導體；
[0023](3)、所述用測量環氧樹脂澆注乾式變壓器「線繞」低壓線圈的首尾頭引出線的截面積，來判定環氧樹脂澆注乾式變壓器「線繞」低壓線圈內導體是銅還是鋁(此方法僅用於判斷「線繞」低壓線圈):
[0024]測量環氧樹脂澆注乾式變壓器「線繞」低壓線圈的首尾頭引出線(裸線)的截面積，因為，不管環氧樹脂澆注乾式變壓器「線繞」低壓線圈內導體是銅還是鋁，引出線的截面一定和線圈內部的截面相等(由「銅鋁過渡線」摩擦焊的工藝而定)。有了導體的截面，用低壓相電流即可計算出導體的電流密度。環氧樹脂澆注乾式變壓器銅導體的電流密度:低壓線圈為2A/m2左右；環氧樹脂澆注乾式變壓器鋁導體的電流密度:低壓線圈為lA/m2左右，因此若小於1.5A/m2，則可以判斷所述低壓線圈內的金屬導線材質為鋁。
[0025]綜上所述，實踐中可以結合本發明中的集中判斷方法綜合使用，使用方便，可以有效地提高判斷準確度。
[0026]本發明的內容並不局限在上述的實施例中，本領域的技術人員可以在本發明的技術指導思想之內提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本發明的範圍之內。
【權利要求】
1.一種判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法，其特徵在於，通過將待檢測線圈的外形尺寸和質量數據與銅導體環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈的標準數據進行比較，若待檢測線圈的長度和/或寬度大於標準數據中的長度和/或寬度8?10 %、且質量比標準數據中的質量低15?25%，則判斷該待檢測線圈內的金屬導線材質為鋁。
2.根據權利要求1所述的判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法，其特徵在於，還包括:對待檢測線圈通電，並使用熱成像透視儀器觀察線圈從兩端的接線端子到線圈內部導熱是否均勻，如果不均勻則判斷該待檢測線圈內的金屬導線材質為鋁。
3.根據權利要求1所述的判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法，其特徵在於，用於低壓線圈時，所述的判斷環氧樹脂澆注乾式變壓器線圈內金屬導線材質的方法還包括:檢測低壓線圈內導體的電流密度，若小於1.5A/m2，則判斷所述低壓線圈內的金屬導線材質為鋁。
【文檔編號】G01B21/02GK103983528SQ201410247942
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月6日 優先權日:2014年6月6日
【發明者】王鑫, 劉剛, 張靜, 馮磊, 馬春曉, 李玟君, 李璇, 張克汛, 李頤, 馬杉杉 申請人:國家電網公司, 國網天津市電力公司