在常規(guī)配網(wǎng)干式變壓器的生產(chǎn)過程中,由于鋁制線相比銅制線價格低,同時線圈被樹脂進(jìn)行硬包裝,用戶無法對材質(zhì)進(jìn)行判別。所以一些制造廠商為了提高利潤率,在生產(chǎn)過程中用鋁代替銅作為干式變壓器的繞組材質(zhì),從而大幅度降低了成本。卻造成導(dǎo)電率降低,影響了電流質(zhì)量,同時造成了安全隱患,此類情況在國家電網(wǎng)公司抽檢的過程中頻繁發(fā)生。針對這種情況當(dāng)前較為常見的方法是通過變壓器吊罩進(jìn)行檢查,但是該方法不僅操作復(fù)雜而且會對變壓器的絕緣性造成破壞,所以需要采用一種無損的檢測設(shè)備,本文對變壓器參數(shù)測試及變壓器繞組材質(zhì)判別方法進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)開發(fā)了一套配網(wǎng)干式變壓器材質(zhì)綜合系統(tǒng)分析設(shè)備(全文簡稱“分析儀”),其為集干式變壓器材質(zhì)檢測及容量測試、特性測試、直阻測試、變比測試于一體的儀器。首先從分析儀的功能出發(fā),對分析儀的需求進(jìn)行分析,然后根據(jù)銅鋁材質(zhì)的導(dǎo)電率(電流密度值)不同的特性,最終選擇“電流密度法”的材質(zhì)鑒別方法,電流密度是在導(dǎo)體截面積、直流電阻和變壓器容量等參數(shù)的測量基礎(chǔ)上得出。其次基于以上三個參數(shù)的特性進(jìn)行測試方案設(shè)計(jì)。對于變壓器繞組導(dǎo)體的截面積,采用特制的一個測量繞組,將此線圈套在與變壓器同心的鐵芯上,施以激勵信號,基于電壓法,在已知電壓和匝數(shù)的基礎(chǔ)上,各繞組電壓的比值即線圈匝數(shù)的比值,從而測得其他的線圈匝數(shù)。對于變壓器的直流電阻,由于被測阻值較小,平衡電橋法和壓降法都存在誤差,所以采用“四線法”對變壓器的直流電阻進(jìn)行測試。對于變壓器的容量,首先根據(jù)阻抗電壓法計(jì)算變壓器的容量,然后依據(jù)這個容量下的空載損耗、短路損耗和變壓器技術(shù)參數(shù)展開測量,依據(jù)損耗能否在國標(biāo)所能達(dá)到的誤差范圍之內(nèi)進(jìn)行判別變壓器的真實(shí)容量。最后采用LabVIEW軟件建立了分析儀的軟件測試平臺,并介紹了軟件的設(shè)計(jì)功能及可行性。針對此分析儀對四臺變壓器的材質(zhì)以及各參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場測試,測量結(jié)果顯示變壓器容量測試存在4.53%的誤差,不影響容量的判斷,同時材質(zhì)判斷結(jié)果準(zhǔn)確。論文研制的配網(wǎng)干式變壓器材質(zhì)綜合系統(tǒng)分析儀實(shí)現(xiàn)了對干式變壓器的材質(zhì)的判別,同時能夠測量出干式變壓器的空負(fù)載損耗、直流電阻以及變壓器容量等參數(shù)。證明了該設(shè)備的有效性和可行性。
【學(xué)位單位】：沈陽工程學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM412
【部分圖文】：

程學(xué)院碩士學(xué)位論文 2 分析儀功能介紹及方案選擇2 分析儀需求分析及方案選擇隨著電力技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得變壓器的應(yīng)用越來越普遍，在市場上也越來越受歡因此，變壓器材質(zhì)就成為電力技術(shù)重要研究對象之一，同時對于匝數(shù)測試、直流電試、容量測試以及變壓器的繞組材質(zhì)測試也至關(guān)重要。 分析儀功能介紹該設(shè)備主要有容量測試模塊、直流電阻測試模塊、變壓器特性參數(shù)測試模塊、匝數(shù)模塊、運(yùn)算控制模塊、顯示和輸入輸出模塊。如圖 2.1 所示，在硬件設(shè)計(jì)過程中了多次升級，整合部分功能，重新使設(shè)計(jì)了部分模塊如：輸入輸出顯示模塊、電壓采樣模塊、運(yùn)算控制模塊等，利用大規(guī)�？删幊涕T陣列器件來轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)通訊和功能統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡化、降低技術(shù)復(fù)雜程度，穩(wěn)定性能的優(yōu)點(diǎn)。

- 9 -圖 2.2 測試過程流程圖Fig.2.2 Test Process Flow Chart的關(guān)鍵技術(shù)主要研究參數(shù)為：變壓器變比、及容量和變壓器的電流密度。繞組導(dǎo)體截面積的確定：本文主要采用了匝比法對變壓器繞組而求出導(dǎo)體截面積；的直流電阻測試方法的確定[49]：在直流電阻的測量方面，現(xiàn)有橋法和壓降法，本文主要采用四線法進(jìn)行直流電阻的測量；

四線法的直流電阻測試方法和基于三元素法的容量測試方組材質(zhì)的鑒別[53-59]。組導(dǎo)體的截面積確定行變壓器導(dǎo)體截面積的確定方法的研究[37]，該參數(shù)將用于要步驟如下：截面積方面，沒有可以利用的現(xiàn)成參數(shù)，其廠家給出的數(shù)據(jù)公式：(線包截面積-絕緣部分面積)/匝數(shù)=導(dǎo)體截面積，測量的參數(shù)包括：線包截面積、絕緣部分截面積、導(dǎo)體匝截面積的測量過程中，需要測得線包截面積和絕緣部分的測得這兩個參數(shù)，首先對三相干式變壓器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹式變壓器的線圈結(jié)構(gòu)圖，其中 1 為外圈線包，2 為內(nèi)圈的緣部分的長寬高可以得出線包的截面積和絕緣部分的截面分面積所得即為導(dǎo)線的總截面積。
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本文編號：2870112