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四川成都变压器容量特性测试仪综合实验此界面是变压器材质测试的主要结果界面。注意：进行此实验之前要对变压器的所有参数进行测试，包括变压器的容量，变压器的直阻，变压器的外观参数都要进行准确的测试。4.5.1基本概念：本仪器可判断出变压器高低压绕组材质。线圈铜或铝材质的不同，导致变压器容量、体积、质量、匝比、导线截面积、直流电阻、电阻温升曲线等参数均有所变化，这些参数之间又相互影响。对于固定型号与容量的配电变压器，由于国标严格规定了其设计与制造流程，对线圈直流电阻值、损耗等规定了参考值。生产采用铝代铜时，就会在没有明确规定的变压器的某些参数（例如体积）上做文章，例如，为保证铝绕组变压器的直阻、损耗与同型号铜绕组变压器的参数对应，以符合的标准，在变比和铁心相同的情况下，增大铝线圈的截面，这会导致变压器体积增大。有的为使变压器器身及体积变化不太明显，采用减小铝线截面，这将导致绕组直流电阻、损耗增大；或者在保证变比不变的情况下，减少线圈匝数，减小线圈长度，这将导致变压器阻抗电压发生改变，这将会导致变压器容量变化，则利用目前变压器容量的判断仅仅根据变压器阻抗电压百分值推断，且允许有10％误差的规定，适当减小变压器容量。另外，金属的电阻值会随着温度的升高而增大，这主要是因为电阻率与温度间近似地存在线性关系，铜和铝的电阻值随温度的变化情况不一致，因此也可以结合变压器绕组直流电阻温度系数鉴别绕组材质的方法。实际上即使变压器容量相同、线圈采用的材质相同，由于生产工艺、结构等因素的差异，也会导致体积不同。本系统将变压器容量、外观参数、直阻、匝比作为变压器材质检验的重要影响影响因素，将这些数据与数据库参数进行对比，通过大量试验确定影响因子的权重，建立影响变压器线圈材质的概率分布模型，确定变压器绕组的材质分析模型。测试仪采用直流电阻和常规变压器容量测试的“二合一”的方法，通过模糊数据分析方法，进行准确的数据换算正确判断出干式变压器容量的大小；进一步利用直阻数据并综合变压器变比数据、变压器的本体外观数据、实验温度数据等进行大量的优化组合判断，通过综合计算,计算出高低压包的材质“铜铝因子”，进而得出变压器材质为铜铝的判断结果。

四川成都变压器容量特性测试仪线圈材质对变压器外观体积的影响经分析推导，变压器的空载损耗、空载电流、负载损耗、短路阻抗可通过公式（1）计算。 公式(1)其中，C1，C2，C3，C4为常数，P0为空载损耗，I0为空载电流，Pk为负载损耗，Ukx(％)为短路阻抗，ρ为线圈电阻率，N为线圈匝数，S1为铁芯柱横截面积，S2为线圈导线横截面积，h为铁芯柱高度，l为铁轭长度。根据公式(1)可知，空载损耗P0与空载电流I0之比为常数，可以看出空载损耗与空载电流之比为一个常数，说明空载电流与空载损耗正相关。如果空载损耗满足国标要求，空载电流也将基本满足国标。另外设计中h和l一般存在着线性关系，通常采用4l＝3h，故由公式(1)可知，空载损耗P0与短路阻抗Ukx(％)乘积也近似为常数，说明，说明短路阻抗与空载损耗负相关。空载损耗变大，短路阻抗将变小；空载损耗变小，短路阻抗将变大。因此，对于铝线圈变压器要使四个性能参数同时保持不变，只需要保证其负载损耗和空载损耗同时满足即可。由公式(1)可得到公式( 公式(2)铝的电阻率3.5710-8Ω·m，铜的电阻率2.13510-8Ω·m，绕组材质由铜换成铝，绕组电阻率由增大0.598倍，由公式(2)可知，为了保持负载损耗和空载损耗参数满足规定，通常通过增大绕组导线横截面积的方法来实现，这样导致铁芯的窗宽、窗高将变大，使变压器整体体积的变大。干式变压器材质分析仪通过测量变压器直流电阻并结合变压器特性参数实验数据综合判断干式变压器的容量，综合变压器变比数据、变压器的本体外观数据等数据并引入概率分析法，进行大量的数据分析综合计算出变压器高低压线圈的“铜铝因子”，准确判断出变压器线圈的材质。相同容量变压器当线圈采用以铝代铜时，体积会增大，一些利用变压器传统的容量检测法的不足，减小变压器容量，来掩盖材质变化带来的体积变化。线圈铜或铝材质的不同，导致变压器容量、体积、质量、匝比、导线截面积、直流电阻、电阻温升曲线等参数均有所变化 ，这些参数之间又相互影响。干式变压器材质分析仪将变压器容量、外观参数（变压器包高、包厚）、直阻、匝比作为变压器材质检验的重要影响影响因素，将这些数据与标准数据库进行对比，确定各参数对变压器线圈材质影响的概率分布模型，通过大量实验确定影响因子的大小；建立变压器绕组材质分析的总概率函数 ……………………….公式（3）式中：f(s)，f(v)，f(m)，f(n)分别为变压器容量、直阻、匝比、外观参数（包高、包厚）的影响概率函数，p1，p2，p3，p4为概率函数的权重，且均小于1大于0，p1＋p2＋p3＋p4＝1。建立变压器线圈材质“铜铝因子”函数f(z) ,结合公式（3）的结果进一步综合分析，并计算出线圈材质“铜铝因子”值（K），通过大量现场试验和数据的综合分析，确定了“铜铝因子”判断的临界值（K0 ），判断出线圈的材质的判据为式（4）。 K≥K0 （K0 ＝3） ………………………………公式（4） 当变压器高低压线圈的铜铝因子计算值满足（4）式时，线圈材质为铜；当不满足此式时线圈材质为铝。变压器线包设计中包括高低压匝数和高低压导线线径(截面积)，导电材质不同，其匝数和截面积要求也不同；变压器绝缘包括内外绝缘和线包绝缘。通过测量线包的外部尺寸，可以得到整个线包的截面积：导体截面积＊匝数＋绝缘层截面积＋缠绕材料截面积，即。对于特定材质而言，绝缘层厚度是必须保证相对稳定，偏差必须在合理范围内，并且要求工艺科学。因此在生产变压器过程中，不会随意加厚绝缘层厚度，否则很容易会导致散热不良、应力增大进而发生开裂和绝缘层击穿等问题，容易酿成爆炸等安全事故。因此，变压器的外绝缘，都会按照绝缘要求设计在科学范围之内。设备研发过程中，对变压器绕组设计和制作过程进行了深入调研，积累了大量数据，进行了矩阵多元化统计分析，在此基础上基于多种特性变量建立了科学的数学模型，得到了铜铝因子。实践表明，操作简单，判断快捷准确。