矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法

矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法
【专利摘要】本发明公开了矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法,它根据铜、钢、铝对X射线的衰减系数的区别，利用X射线对非拆解状态下的矩形油箱油浸三相配电变压器进行拍照，使用黑白密度计对拍照的射线底片黑度测量，将测量的黑度值输入计算机，使用工业射线胶片特性曲线，经过与储存在计算机中的不同X射线管电压铜、钢、铝X射线衰减系数—透照厚度曲线进行计算、比对，判别出矩形油箱油浸三相配电变压器的绕组线圈为铝或铜。
【专利说明】矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，属于输 电【技术领域】。

【背景技术】
[0002] 在目前市场经济下，有些短视的电网配网变压器生产厂家为了追逐更大的利润， 使用铅漆包线代替铜漆包线作为变压器线圈绕组，造成线圈体积过大和线圈阻抗增大，使 变压器功耗增大，增加供电成本，严重影响供电企业的利益。由于变压器线圈绕组有绝缘层 包裹，目前即使在变压器解体和不破坏的情况下，通过电气试验和目测仍无法对线圈材质 进行鉴别，除非对线圈进行破坏取样进行金属化学分析，但该种破坏检验不能逐台进行，否 则成本巨大，并对变压器停运检修，严重影响电网供电和社会生产生活秩序。
[0003] 因此，一种在非解体的情况下对配网变压器线圈材质进行鉴别是电网企业梦寐W 求的方法。
[0004] 申请人:在2012年10月25日向国家知识产权局申请了专利名称为《配电变压器非 解体线圈材质无损鉴别方法》，申请号为201210252278的发明专利，在该专利中 申请人:大致 描述了前期的构思，但在后续的试验过程中发现上述方案还存在较多需要完善的细节。
[0005] 矩形油箱油浸H相配电变压器在城乡配电网中广泛应用，是EI型铁也油浸H相 配电变压器、非晶合金铁也油浸H相配电变压器的统称，它们都有矩形油箱、H相绕组线圈 并列的特点，变压器由矩形油箱、EI形铁也或4组矩形非晶合金并排铁也、线圈绕组、变压 器油等构成，矩形变压器外观如图1，铁也、线圈、变压器油等密封在油箱内，变压器非解体 不能看到铁也及线圈的外形和尺寸。要对矩形油箱油浸H相配电变压器线圈材质进行非解 体破坏鉴别，必须解决变压器油箱、线圈绕组的X射线透照方式及透照工艺。


【发明内容】

[0006] 本发明要解决的技术问题是，提供一种矩形油箱油浸H相配电变压器在不解体的 情况下，通过X射线拍照鉴定矩形油箱油浸H相配电变压器绕组线圈材质的方法，可W克 服现有技术的不足。
[0007] 本发明的技术方案是；矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法， 其针对矩形油箱油浸H相配电变压器，矩形油箱油浸H相配电变压器H相并列，该方法包 括W下步骤 a、 利用X射线机和X射线胶片，根据X射线机布置工艺、X射线胶片布置工艺对非拆解 状态下的矩形油箱油浸H相配电变压器进行拍照，在拍照时射线探伤机采用不同X射线管 电压照射矩形油箱油浸H相配电变压器有绕组区域，得一组拍照后工业射线胶片，该绕组 照射区域为矩形油箱油浸H相配电变压器B相绕组的一角； b、 将拍照后工业射线胶片进行显影、停影、定影、水洗、烘干处理变为矩形油箱油浸H 相配电变压器绕组线圈影像底片； c、根据矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈X射线透照X射线底片黑度测量方法 得出黑度规定测点黑度数据和位置数据，其位置数据利用矩形油箱油浸H相配电变压器非 解体线圈材质鉴别X射线透照透照厚度计算方法计算出矩形油箱油浸H相配电变压器线 圈影像黑度规定测点的X射线透照厚度，计算并制作矩形油箱油浸H相配电变压器线圈影 像黑度常用对数-透照厚度曲线； t将被测矩形油箱油浸H相配电变压器X射线不同管电压射线衰减系数一透照厚度 曲线分别与铜和铅的X射线不同管电压射线衰减系数一透照厚度曲线进行比对，分别求出 该些曲线平均斜率的100倍的绝对值，被测矩形油箱油浸H相配电变压器绕组线圈曲线 值小于铅曲线值则为铅，被测矩形油箱油浸H相配电变压器绕组线圈曲线值大于1. 0则为 铜；W鉴别被测矩形油箱油浸H相配电变压器绕组线圈的材质。
[0008] 上述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，在步骤a中X 射线机放置要求为，X射线机窗口垂直向下，X射线胶片放置在矩形油箱油浸H相配电变压 器B相绕组线圈部位下方，X射线胶片长轴与X射线机窗口平行；X射线机中也线到X射 线胶片的焦距F大于700mm ;X射线机窗口中也到矩形油箱油浸H相配电变压器透照部位绕 组外壁的距离由偏也距公式计算，偏也距L的计算为；焦距F为X射线机中也线到X射线胶 片的距离，单位为mm ;X射线机透照管电压为320kV，曝光量由曝光量公式计算；X射线机曝 光量为X射线机管电流乘W时间，单位为mA. min (毫安.分），焦距F为X射线机中也线到X 射线胶片的距离；X射线胶片选用爱克发D4,增感屏为前后屏均为0. 15mm的铅铅增感屏。
[0009] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，在X射线胶片 暗袋上贴有检测编号标记铅字码，X射线胶片暗袋用X射线胶片支架夹好，然后将X射线胶 片支架贴于矩形油箱油浸H相配电变压器B相线圈下油箱底板外壁，并确保X射线胶片支 架及胶片中也线、X射线机窗口中也线、X射线机中也线在同一平面内，X射线胶片支架及胶 片露出油箱底板边缘10-20mm，将倾斜K值测量器垂直贴在矩形油箱油浸H相配电变压器B 相线圈油箱面板外壁，倾斜K值测量器的铅棒垂直于X射线胶片支架并位于X射线胶片支 架及胶片中线，倾斜K值测量器的铅棒下端抵住胶片暗袋。
[0010] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，X射线胶片暗 袋长125mm，宽85mm，暗袋内前增感屏和后感屏均为80 X 120mm的0. 15mm铅铅增感屏，两增 感屏之间的X射线胶片为80X 120mm爱克发D4胶片，X射线胶片在暗室装好后用暗袋盖盖 好。
[0011] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，在步骤C中X 射线透照透照厚度计算方法是利用矩形油箱油浸H相配电变压器线圈筒体端角接近直角 来计算矩形油箱油浸H相配电变压器绕组线圈的X射线透照厚度，进行透照时，应在油箱 外壁或绕组绝缘外壁X射线窗口中也下放置一个便于计算倾斜K值的倾斜K值测量器，在 倾斜K值测量器上设有6mmX 6mmX 50mm的铅棒，倾斜K值测量器下端抵住X射线胶片；其 倾斜K值计算为，0M为X射线机焦点中也到X射线胶片设置平面的距离(焦距F)，单位mm ; CP为被透照后显示在X射线胶片上的倾斜K值测量器铅棒影像末端到变压器绕组影像 黑度规定第一点测点的距离，单位mm ; AB为K值测量器铅棒的长度，单位mm ; T为K值测量器铅棒的厚度，单位mm ; GH-T为X射线机窗口中也在X射线胶片设置平面上的投影点到K值测量器铅棒端面的 距离，或为偏也距L减去K值测量器铅棒外端面到变压器油箱外壁的距离，单位mm ;计算出 倾斜K值后，X射线胶片上线圈影像上任意两点的距离对应的X射线透照厚度差：（单 位mm)，A T为X射线透照厚度差；A X为X射线胶片上线圈影像上任意两点的距离。
[0012] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，矩形油箱油浸 H相配电变压器非解体线圈X射线透照X射线底片黑度测量方法为，将矩形油箱油浸H相 配电变压器非解体线圈材质鉴别X射线透照X射线底片放到观片灯上，找到倾斜K值测量 器影像，X射线底片装入底片定位尺中，底片定位尺长度方向顺着线圈影像垂直方向，并位 于X射线底片黑度测量区域附近，将底片定位尺和底片固定在一起，用底片定位尺顺着线 圈影像垂直方向测量倾斜K值测量器影像末端位置数据；使用黑白密度计沿着底片定位尺 边缘测量底片黑度，找到黑度为2. 10?2. 00的黑度测量点A，记录黑度测量点A的黑度值 及底片定位尺位置数据；找到黑度为1. 85?1. 75的黑度测量点B，记录黑度测量点B的黑 度值及底片定位尺位置数据；找到黑度为1. 65?1. 55的黑度测量点C，记录黑度测量点C 的黑度值及底片定位尺位置数据。
[0013] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，X射线底片黑 度测量区域必须选择在黑度为1. 5?2. 1的矩形油箱油浸H相配电变压器线圈影像区域 内，黑度测量的H点一定位于垂直于线圈形状切线的一条直线上。
[0014] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，为了便于X射 线底片黑度测量位置的记录，黑白密集计的光学测量头中也必须作一条垂直细线标记。
[0015] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，铜和铅的不同 X射线管电压射线衰减系数一透照厚度曲线的生成方法是，焦距F=700mm，采用X射线机管 电压分别为270kV和320KV，曝光量为20mA. min，X射线胶片爱克发D4型，增感屏前后屏均 为0. 15mmPb,放置在X射线胶片上的等厚钢板厚度分别采用10mm和20mm;分别透照10? 50mm铜阶梯试块、10?50mm铅阶梯试块、60?100mm铅阶梯试块，得12张标有编号的胶 片，胶片经过经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的12张底片，将12张底片中的8 张AL阶梯试块的各个阶梯进行黑度测量，并填入铅透照厚度黑度表；将12张底片中的4张 化阶梯试块的各个阶梯进行黑度测量，并填入铜透照厚度黑度表；将铅透照厚度黑度表中 黑度低于0. 3的值去掉后取常用对数，生成铅透照厚度黑度常用对数表；将铜透照厚度黑 度表；中黑度低于0. 3的值去掉后取常用对数，生成铜透照厚度黑度常用对数表；将铅透照 厚度黑度常用对数表和铜透照厚度黑度常用对数表的数据绘制在一张铜铅阶梯试块X射 线底片黑度常用对数-透照厚度曲线图中，得到四条铅X射线衰减曲线，得到四条铜X射线 衰减曲线；四条铅的黑度常用对数-透照厚度曲线接近为直线，斜率的100倍约为-1. 0 ;四 条铜的黑度常用对数-透照厚度曲线接近为直线，斜率的100倍约为-3. 7。
[0016] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，所述的X射线 胶片支架包括支撑板，在支撑板的两端分别连接有两个能吸附在矩形油箱油浸H相配电变 压器线圈下油箱底板外壁的磁铁吸盘，在支撑板上连接有铅巧板，在铅巧板上通过绳带连 接有减蚀板，X射线胶片暗袋放置在铅巧板上后，减蚀板压住X射线胶片暗袋右边；铅巧板 的构成包括铅板，支撑板连接在铅板上，在铅板、铅板和支撑板的连接处包覆有碳纤维布， 碳纤维布通过树脂固化在其覆盖区域；减蚀板的构成包括铅板，在铅板上覆有碳纤维布，碳 纤维布通过树脂固化在其覆盖区域。
[0017] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，所述的K值测 量器包括碳纤维板，在碳纤维板的两端连接有磁铁吸盘，在两磁铁吸盘之间的碳纤维板的 中也线位置连接有铅棒，碳纤维板垂直贴在矩形油箱油浸H相配电变压器线圈油箱面板板 外壁，铅棒垂直于X射线胶片且位于X射线胶片中线，铅棒下端与矩形油箱油浸H相配电变 压器油箱底板齐平；铅棒截面为正方形，边长为6mm、长度50mm，在铅棒和碳纤维板外包裹 有纤维布，纤维布与铅棒用树脂固化，纤维布与碳纤维板之间用树脂固化。
[0018] 前述的矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法是，它包括透明刻 度尺，在透明刻度尺的下方设有背片，透明刻度尺的刻度0之前区域与背片的端部相互连 接；所述的背片为透明的刻度尺，透明刻度尺与背片的刻度0线相互重合；透明刻度尺和背 片为由菲林材料制得的直尺。
[0019] 与现有技术比较，本发明根据铜、铅对X射线的衰减系数的区别，利用X射线对非 拆解状态下的矩形油箱油浸H相配电变压器进行拍照，使用黑白密度计对拍照的射线底片 黑度测量，将测量的黑度值输入计算机，得X射线衰减系数一透照厚度曲线，通过将该曲线 与储存在计算机中的不同X射线管电压铜、钢、铅X射线衰减系数一透照厚度曲线进行比 对，判别出矩形油箱油浸H相配电变压器的绕组线圈为铅、铜，具有省时、省力、不破坏设备 等优点。同时由于能快速检验变压器绕组线圈材质，对违反合同和设计的W铅代铜的变压 器能及时索赔和更换，降低配网变压器损耗。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 图1为本发明的透照原理图； 图2为X射线胶片支架结构示意图； 图3为图2的俯视图； 图4为倾斜K值测量器的结构示意图； 图5为倾斜K值测量器的俯视图； 图6为计算倾斜K值的示意图； 图7为铜铅阶梯试块X射线底片黑度常用对数-透照厚度曲线图； 图8为底片定位尺的结构示意图。

【具体实施方式】
[0021] 实施例，如图1所示，由于矩形油箱油浸H相配电变压器的铁也及线圈结构， 350kV W下便携式X射线探伤机的X射线无法从上下穿透矩形油箱油浸H相配电变压器绕 组线圈，即使X射线从绕组线圈圆切线方向穿过，但由于确定穿透部位线圈形状和尺寸，不 能计算绕组线圈的X射线穿透厚度，也就无法进行线圈材质鉴别。所W用X射线W-定小 角度穿透线圈筒体下端角，并可W利用线圈筒体端角接近直角来计算绕组线圈的X射线透 照厚度差，再根据矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质无损鉴别方法、密闭容器 中铜铅的X射线衰减规律鉴别方法，可W进行线圈材质鉴别，W下是具体的鉴别方法，该方 法包括W下步骤： a、利用X射线机和X射线胶片对非拆解状态下的被测矩形油箱油浸H相配电变压器进 行拍照，在拍照时射线探伤机采用不同X射线管电压照射被测矩形油箱油浸H相配电变压 器有绕组区域，得一组拍照后工业射线胶片，该绕组照射区域为变压器B相绕组的一角； 在步骤a中X射线机放置要求为，X射线机窗口垂直向下，X射线胶片放置在矩形油 箱油浸H相配电变压器B相绕组线圈部位下方，X射线胶片长轴与X射线机窗口平行；X 射线机中也线到X射线胶片的距离，大于700mm，小于900mm ;X射线机窗口中也到矩形油箱 油浸H相配电变压器透照部位绕组外壁的距离由偏也距公式计算，偏也距L的计算为：焦 距F为X射线机中也线到X射线胶片的距离，单位为mm ;X射线机透照管电压为320kV，曝 光量由曝光量公式计算，；X射线机曝光量为X射线机管电流乘W时间，单位为mA. min (毫 安.分），焦距F为X射线机中也线到X射线胶片的距离；X射线胶片选用爱克发D4,增感 屏为前后屏均为0. 15mm的铅铅增感屏。
[0022] X射线胶片放置要求为，在X射线胶片暗袋上贴有检测编号标记铅字码，X射线胶 片暗袋用X射线胶片支架夹好，然后将X射线胶片支架贴于配电变压器B相线圈下油箱底 板外壁，并确保X射线胶片支架及胶片中也线、X射线机窗口中也线、X射线机中也线在同一 平面内，X射线胶片支架及胶片露出油箱底板(或结缘）边缘10-20mm，将倾斜K值测量器垂 直贴在矩形油箱油浸H相配电变压器B相线圈油箱面板板外壁，倾斜K值测量器的铅棒垂 直于X射线胶片支架并位于X射线胶片支架及胶片中线，倾斜K值测量器的铅棒下端抵住 胶片暗袋。X射线胶片暗袋长125mm，宽85mm，暗袋内前增感屏和后感屏均为80X 120mm的 0. 15mm铅铅增感屏，两增感屏之间的X射线胶片为80X 120mm爱克发D4胶片，X射线胶片 在暗室装好后用暗袋盖盖好。
[0023] 所述的X射线胶片支架用于将X射线胶片固定在矩形油箱油浸H相配电变压器B 相线圈下油箱底板外壁，其具体结构如2和3所示，支撑板1通过螺丝安装在两个磁铁吸盘 2上，支撑板规格为20 X 1. 5 X 150mm碳纤维板条。磁铁吸盘2直径为30mm，厚度为11mm，背 面中也有M3螺丝孔；铅巧板3安装在支撑板1上，铅巧板3由90 X 2 X 120mm铅板、碳纤维 布造成，先用碳纤维布将铅板包裹，然后用树脂将包裹铅板的碳纤维布固化形成铅巧板，用 碳纤维布将支撑板1与铅巧板3包裹在一起，再树脂碳纤维布固化。减蚀板4由两条25mm 宽、2mm厚的丙绝织带连接在铅巧板上，减蚀板4由20X 1 X 120mm铅板、碳纤维布造成，碳纤 维布将铅板包裹，然后用树脂将包裹铅板的碳纤维布固化形成减蚀板4,再用两条25mm宽、 2mm厚的丙绝织带用树脂连接在铅巧板上。贴片时，X射线胶片暗袋放在X射线胶片支架 内，X射线胶片暗袋与X射线胶片支架背巧板对齐，X射线胶片暗袋贴铅字码面向上（向着X 射线机方向)，减蚀板压住X射线胶片暗袋右边。
[0024] 倾斜K值测量器的结构如图4、5和6所示，矩形油箱油浸H相配电变压器线圈材 质鉴别X射线透照倾斜K值测量器，它包括碳纤维板5,在碳纤维板5的两端连接有磁铁吸 盘6,在量磁铁吸盘6之间的碳纤维板5的中也线位置连接有铅棒7,碳纤维板5垂直贴在 矩形油箱油浸H相配电变压器线圈油箱面板板外壁，铅棒7垂直于X射线胶片且位于X射 线胶片中线，铅棒7下端与矩形油箱油浸H相配电变压器油箱底板齐平。碳纤维板5的宽 度为20mm、厚度1. 5mm、长度150mm。铅棒7截面为正方形，长度为6mm、长度50mm，在铅棒7 和碳纤维板5外包裹有纤维布，纤维布与铅棒7用树脂固化，纤维布与碳纤维板5之间用树 脂固化。
[0025] 所述的底片定位尺，它包括透明刻度尺8,在透明刻度尺8的下方设有背片9,透明 亥IJ度尺8的刻度0之前区域与背片9的端部相互连接；所述的背片9为透明的刻度尺，透明 亥IJ度尺8与背片9的刻度0线相互重合；透明刻度尺8和背片9为由菲林材料制得的直尺。
[0026] b、将拍照后工业射线胶片进行显影、停影、定影、水洗、烘干处理变为矩形油箱油 浸H相配电变压器绕组线圈影像底片。
[0027] C、根据矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈X射线透照X射线胶片黑度测量 方法得出所测结果，其结果利用矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别X射线 透照透照厚度计算方法计算出矩形油箱油浸H相配电变压器线圈影像黑度和X射线透照 透照厚度，计算并制作矩形油箱油浸H相配电变压器线圈影像黑度常用对数-透照厚度曲 线，求出曲线平均斜率的100倍。
[0028] 在步骤C中X射线透照透照厚度计算方法是利用矩形油箱油浸H相配电变压器线 圈筒体端角接近直角来计算矩形油箱油浸H相配电变压器绕组线圈的X射线透照厚度，进 行透照时，应在油箱外壁或绕组绝缘外壁X射线窗口中也下放置一个便于计算倾斜K值的 倾斜K值测量器，在倾斜K值测量器上设有6mmX 6mmX 50mm的铅棒，倾斜K值测量器下端 抵住X射线胶片；其倾斜K值计算为，0M为X射线机焦点中也到X射线胶片设置平面的距 离（焦距F)，单位mm ; CP为被透照后显示在X射线胶片上的倾斜K值测量器铅棒影像末端到变压器绕组影像 黑度规定第一点测点的距离，单位mm ; AB为K值测量器铅棒的长度，单位mm ; T为K值测量器铅棒的厚度，单位mm ; GH-T为X射线机窗口中也在X射线胶片设置平面上的投影点到K值测量器铅棒端面的 距离，或为偏也距L减去K值测量器铅棒外端面到变压器油箱外壁的距离，单位mm。
[0029] 倾斜K值计算公式推算过程如下： 在X射线底片上，C'为倾斜K值测量器A点的投影，P点为黑度第一测量点，N为点为 黑度第二测量点或第H测量点，T为倾斜K值测量器的厚度(边长)，则P点的倾斜K值为： 在直角H角形0MP中，在A0MC相似于AABC'，为了消除倾斜K值测量器的厚度对实 际影响误差的影响，计算出倾斜K值后，X射线胶片上线圈影像上任意两点的距离对应的 X射线透照厚度差计算为；（单位mm)，A T为X射线透照厚度差；A X为X射线胶片上线圈 影像上任意两点的距离。
[0030] 矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈X射线透照X射线胶片黑度测量方法 为，将矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别X射线透照X射线底片放到观片 灯上，找到倾斜K值测量器影像，X射线底片装入底片定位尺中，底片定位尺长度方向顺着 线圈影像垂直方向，并位于X射线底片黑度测量区域附近，将底片定位尺和底片固定在一 起，用底片定位尺顺着线圈影像垂直方向测量倾斜K值测量器影像末端位置数据；使用黑 白密度计沿着底片定位尺边缘测量底片黑度，找到黑度为2. 10?2. 00的黑度测量点A，记 录黑度测量点A的黑度值及底片定位尺位置数据；找到黑度为1. 85?1. 75的黑度测量点 B，记录黑度测量点B的黑度值及底片定位尺位置数据；找到黑度为1. 65?1. 55的黑度测 量点C，记录黑度测量点C的黑度值及底片定位尺位置数据。
[0031] X射线底片黑度测量区域必须选择在黑度为1. 5?4. 5的矩形油箱油浸H相配电 变压器线圈影像区域内，黑度测量的H点定位于垂直于线圈形状切线的一条直线上， cU将被测矩形油箱油浸H相配电变压器不同X射线管电压射线衰减系数一透照厚度 曲线分别与铜和铅的不同X射线管电压射线衰减系数一透照厚度曲线进行比对，其值接 近-1. 0则线圈为铅，其值接近-3. 7则线圈为铜；W鉴别被测矩形油箱油浸H相配电变压器 绕组线圈的材质。
[0032] 铜和铅的不同X射线管电压射线衰减系数一透照厚度曲线的生成方法是，焦距 F=700mm，采用X射线机管电压分别为270kV和320KV，曝光量为20mA.min，X射线胶片爱克 发D4型，增感屏前后屏均为0. 15mmPb，放置在X射线胶片上的等厚钢板厚度分别采用10mm 和20mm;分别透照10?50mm铜阶梯试块、10?50mm铅阶梯试块、60?100mm铅阶梯试 块，得12张标有编号的胶片，胶片经过经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的12张 底片，将12张底片中的8张AL阶梯试块的各个阶梯进行黑度测量，并填入铅透照厚度黑度 表；将12张底片中的4张化阶梯试块的各个阶梯进行黑度测量，并填入铜透照厚度黑度 表；将铅透照厚度黑度表中黑度低于0. 3的值去掉后取常用对数，生成铅透照厚度黑度常 用对数表；；将铜透照厚度黑度表；中黑度低于0. 3的值去掉后取常用对数，生成铜透照厚 度黑度常用对数表；将铅透照厚度黑度常用对数表和铜透照厚度黑度常用对数表的数据绘 制在一张铜铅阶梯试块X射线底片黑度常用对数-透照厚度曲线图中，得到四条铅X射线 衰减曲线，得到四条铜X射线衰减曲线；四条铅的黑度常用对数-透照厚度曲线接近为直 线，分别求出该些曲线平均斜率的100倍的绝对值，被测矩形油箱油浸H相配电变压器绕 组线圈曲线值小于铅曲线值则为铅，被测矩形油箱油浸H相配电变压器绕组线圈曲线值大 于1. 0则为铜；W鉴别被测矩形油箱油浸H相配电变压器绕组线圈的材质。
[0033] 具体过程为 1.实验室铜、铅X射线衰减系数透照工艺I ;X射线透照如图7,焦距F=700mm，X射 线机管电压为270kV，曝光量为20mA. min, X射线胶片爱克发D4型，增感屏前后屏均为 0. 15mmPb,等厚钢板厚度10mm。
[0034] 2.实验室铜、铅X射线衰减系数透照工艺II ;X射线透照如图7,焦距F=700mm，X 射线机管电压为270kV，曝光量为20mA. min, X射线胶片爱克发D4型，增感屏前后屏均为 0. 15mmPb，等厚钢板厚度20mm。
[0035] 3.实验室铜、铅X射线衰减系数透照工艺III ;X射线透照如图7,焦距F=700mm，X 射线机管电压为320kV，曝光量为20mA. min, X射线胶片爱克发D4型，增感屏前后屏均为 0. 15mmPb,等厚钢板厚度10mm。
[0036] 4.实验室铜、铅X射线衰减系数透照工艺IV ;X射线透照如图7,焦距F=700mm，X 射线机管电压为320kV，曝光量为20mA. min, X射线胶片爱克发D4型，增感屏前后屏均为 0. 15mmPb，等厚钢板厚度20mm。
[0037] 5.利用透照工艺I在实验室中透照一组10?50mm铜阶梯试块，X射线胶片 编号为270kVFel0化10-50,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 270kVFel0Cul0-50。
[0038] 6.利用透照工业III在实验室中透照一组10?50mm铜阶梯试块，X射线胶 片编号为320kVFel0化10-50,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 320kVFel0Cul0-50。
[0039] 7.利用透照工艺II在实验室中透照一组10?50mm铜阶梯试块，X射线胶 片编号为270kVFe20化10-50,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 270kVFe20Cul0-50。
[0040] 8.利用透照工艺IV在实验室中透照一组10?50mm铜阶梯试块，X射线胶 片编号为320kVFe20化10-50,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 320kVFe20Cul0-50。
[0041] 9.利用透照工艺I在实验室中透照一组10?50mm铅阶梯试块，X射线胶片 编号为270kVFel0A110-50,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 270kVFel0A110-50。
[0042] 10.利用透照工艺I在实验室中透照一组60?100mm铅阶梯试块，X射线胶片 编号为270kVFel0A160-100,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 270kVFel0A160-100〇
[004引 11.利用透照工业III在实验室中透照一组10?50mm铅阶梯试块，X射线胶 片编号为320kVFel0A110-50,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 320kVFel0A110-50。
[0044] 12.利用透照工业III在实验室中透照一组60?100mm铅阶梯试块，X射线胶 片编号为320kVFel0A160-100,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 320kVFel0A160-100〇
[0045] 13.利用透照工艺II在实验室中透照一组10?50mm铅阶梯试块，X射线胶片编 号为270kVFe20A110-50,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为。
[004引 14.利用透照工艺II在实验室中透照一组60?100mm铅阶梯试块，X射线胶 片编号为270kVFe20A160-100,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 270kVFe20A160-1000
[0047] 15.利用透照工艺IV在实验室中透照一组10?50mm铅阶梯试块，X射线胶 片编号为320kVFe20A110-50,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 320kVFe20Al10-50。
[0048] 16.利用透照工艺IV在实验室中透照一组60?100mm铅阶梯试块，X射线胶 片编号为320kVFe20A160-100,经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的底片编号为 320kVFe20A160-100〇
[0049] 17.利用黑白密度计，被别对阶梯试块影像底片270kVFel0A110-50、 270kVFel0A160-100、320kVFel0Al10-50、320kVFel0A160-100、270kVFe20Al10-50、 270kVFe20A160-100、320kVFe20A110-50、320kVFe20A160-100 的各个阶梯进行黑度测量，并 填入铅透照厚度黑度表(表1)。
[0050] 18.利用黑白密度计，被别对阶梯试块影像底片片270kVFel0化10-50片、 320kVFel0Cul0-50、270kVFe20Cul0-50、320kVFe20Cul0-50 的各个阶梯进行黑度测量，并填 入铜透照厚度黑度表(表2)。
[0051] 19.将铅透照厚度黑度表(表1)中黑度低于0.3的值去掉取常用对数，生成铅透照 厚度黑度常用对数表(表3)。
[0052] 20.将铜透照厚度黑度表(表2)中黑度低于0. 3的值去掉取常用对数，生成铜透照 厚度黑度常用对数表(表4)。
[0053] 21.将铅透照厚度黑度常用对数表(表3)和铜透照厚度黑度常用对数表(表4) 的数据绘制在一张铜铅阶梯试块X射线底片黑度常用对数-透照厚度曲线图（图8)中，得 到 270kVFe 10A1、270kVFe20Al、320kVFe 10A1、320kVFe20Al 四条铅 X 射线衰减曲线，得到 270kVFelOCu、270kVFe20Cu、320kVFelOCu、320kVFe20Cu 四条铜 X 射线衰减曲线。图中四条 铅的黑度常用对数-透照厚度曲线接近为直线，斜率的100倍约为-1.0;图中四条铜的黑 度常用对数-透照厚度曲线接近为直线，斜率的100倍约为-3. 7。
[0054] 22.在实际的矩形油箱油浸H相配电变压器线圈材质鉴别无损检测工作中，先利 用矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材质鉴别X射线透照方法透视拍摄到矩形油 箱油浸H相配电变压器线圈影像底片，再根据矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈材 质鉴别X射线透照透照厚度计算方法、矩形油箱油浸H相配电变压器非解体线圈X射线透 照X射线胶片黑度测量方法测量和计算出矩形油箱油浸H相配电变压器线圈影像黑度和X 射线透照透照厚度，计算并制作矩形油箱油浸H相配电变压器线圈影像黑度常用对数-透 照厚度曲线，求出曲线平均斜率的100倍，其值接近-1. 0则线圈为铅，其值接近-3. 7则线 圈为铜。
[00巧]表1.铅透照厚度黑度表

【权利要求】
1. 一种矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，其针对矩形油箱油浸 三相配电变压器，在油箱外部有散热片，其特征在于：该方法包括以下步骤 a、 利用X射线机和X射线胶片，根据X射线机布置工艺、X射线胶片布置工艺对非拆解 状态下的矩形油箱油浸三相配电变压器进行拍照，在拍照时射线探伤机采用不同X射线管 电压照射矩形油箱油浸三相配电变压器有绕组区域，得一组拍照后工业射线胶片，该绕组 照射区域为矩形油箱油浸三相配电变压器B相绕组的一角； b、 将拍照后工业射线胶片进行显影、停影、定影、水洗、烘干处理变为矩形油箱油浸三 相配电变压器绕组线圈影像底片； c、 根据矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈X射线透照X射线底片黑度测量方法 得出黑度规定测点黑度数据和位置数据，其位置数据利用矩形油箱油浸三相配电变压器非 解体线圈材质鉴别X射线透照透照厚度计算方法计算出矩形油箱油浸三相配电变压器线 圈影像黑度规定测点的X射线透照厚度，计算并制作矩形油箱油浸三相配电变压器线圈影 像黑度常用对数-透照厚度曲线； d、 将被测矩形油箱油浸三相配电变压器X射线不同管电压射线衰减系数一透照厚度 曲线分别与铜和铝的X射线不同管电压射线衰减系数一透照厚度曲线进行比对，分别求出 这些曲线平均斜率的100倍的绝对值，被测矩形油箱油浸三相配电变压器绕组线圈曲线 值小于铝曲线值则为铝，被测矩形油箱油浸三相配电变压器绕组线圈曲线值大于1. 〇则为 铜；以鉴别被测矩形油箱油浸三相配电变压器绕组线圈的材质。
2. 根据权利要求1所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，其 特征在于：在步骤a中X射线机放置要求为，X射线机窗口垂直向下，X射线胶片放置在矩 形油箱油浸三相配电变压器B相绕组线圈部位下方，X射线胶片长轴与X射线机窗口平行； X射线机中心线到X射线胶片的焦距F大于700mm ;X射线机窗口中心到矩形油箱油浸三相 配电变压器透照部位绕组外壁的距离由偏心距公式计算，偏心距L的计算为：焦距F为X射 线机中心线到X射线胶片的距离，单位为mm ;X射线机透照管电压为320kV，曝光量由曝光 量公式计算：X射线机曝光量为X射线机管电流乘以时间，单位为mA. min (毫安.分），焦距 F为X射线机中心线到X射线胶片的距离；X射线胶片选用爱克发D4,增感屏为前后屏均 为0? 15mm的铅箔增感屏。
3. 根据权利要求1所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，其 特征在于：在X射线胶片暗袋上贴有检测编号标记铅字码，X射线胶片暗袋用X射线胶片支 架夹好，然后将X射线胶片支架贴于矩形油箱油浸三相配电变压器B相线圈下油箱底板外 壁，并确保X射线胶片支架及胶片中心线、X射线机窗口中心线、X射线机中心线在同一平面 内，X射线胶片支架及胶片露出油箱底板边缘10-20_，将倾斜K值测量器垂直贴在矩形油 箱油浸三相配电变压器B相线圈油箱面板外壁，倾斜K值测量器的铅棒垂直于X射线胶片 支架并位于X射线胶片支架及胶片中线，倾斜K值测量器的铅棒下端抵住胶片暗袋。
4. 根据权利要求3所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，其 特征在于：X射线胶片暗袋长125mm，宽85mm，暗袋内前增感屏和后感屏均为80 X 120mm的 0? 15mm铅箔增感屏，两增感屏之间的X射线胶片为80X120mm爱克发D4胶片，X射线胶片 在暗室装好后用暗袋盖盖好。
5. 根据权利要求1述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，其特 征在于：在步骤C中X射线透照透照厚度计算方法是利用矩形油箱油浸三相配电变压器线 圈筒体端角接近直角来计算矩形油箱油浸三相配电变压器绕组线圈的X射线透照厚度，进 行透照时，应在油箱外壁或绕组绝缘外壁X射线窗口中心下放置一个便于计算倾斜K值的 倾斜K值测量器，在倾斜K值测量器上设有6mm X 6mm X 50mm的铅棒，倾斜K值测量器下端 抵住X射线胶片；其倾斜K值计算为，OM为X射线机焦点中心到X射线胶片设置平面的距 离（焦距F)，单位mm ; CP为被透照后显示在X射线胶片上的倾斜K值测量器铅棒影像末端到变压器绕组影像 黑度规定第一点测点的距离，单位mm ; AB为K值测量器铅棒的长度，单位mm ; T为K值测量器铅棒的厚度，单位mm ; GH-T为X射线机窗口中心在X射线胶片设置平面上的投影点到K值测量器铅棒端面的 距离，或为偏心距L减去K值测量器铅棒外端面到变压器油箱外壁的距离，单位mm ; 计算出倾斜K值后，X射线胶片上线圈影像上任意两点的距离对应的X射线透照厚度 差计算为：（单位mm)，A T为X射线透照厚度差；A X为X射线胶片上线圈影像上任意两 点的距离。
6. 根据权利要求1所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，其 特征在于：矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈X射线透照X射线底片黑度测量方法 为，将矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别X射线透照X射线底片放到观片 灯上，找到倾斜K值测量器影像，X射线底片装入底片定位尺中，底片定位尺长度方向顺着 线圈影像垂直方向，并位于X射线底片黑度测量区域附近，将底片定位尺和底片固定在一 起，用底片定位尺顺着线圈影像垂直方向测量倾斜K值测量器影像末端位置数据；使用黑 白密度计沿着底片定位尺边缘测量底片黑度，找到黑度为2. 10?2. 00的黑度测量点A，记 录黑度测量点A的黑度值及底片定位尺位置数据；找到黑度为1. 85?1. 75的黑度测量点 B，记录黑度测量点B的黑度值及底片定位尺位置数据；找到黑度为1. 65?1. 55的黑度测 量点C，记录黑度测量点C的黑度值及底片定位尺位置数据。
7. 根据权利要求6所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，其 特征在于：X射线底片黑度测量区域必须选择在黑度为1. 5?2. 1的矩形油箱油浸三相配 电变压器线圈影像区域内，黑度测量的三点一定位于垂直于线圈形状切线的一条直线上。
8. 根据权利要求6所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，其 特征在于：为了便于X射线底片黑度测量位置的记录，黑白密集计的光学测量头中心必须 作一条垂直细线标记。
9. 根据权利要求1所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法，其 特征在于：铜和铝的不同X射线管电压射线衰减系数一透照厚度曲线的生成方法是，焦距 F=700mm，采用X射线机管电压分别为270kV和320KV，曝光量为20mA.min，X射线胶片爱克 发D4型，增感屏前后屏均为0. 15mmPb，放置在X射线胶片上的等厚钢板厚度分别采用10_ 和20mm;分别透照10?50mm铜阶梯试块、10?50mm错阶梯试块、60?100mm错阶梯试 块，得12张标有编号的胶片，胶片经过经过暗室显影5min、暗室定影15min后得到的12张 底片，将12张底片中的8张 AL阶梯试块的各个阶梯进行黑度测量，并填入铝透照厚度黑度 表；将12张底片中的4张 Cu阶梯试块的各个阶梯进行黑度测量，并填入铜透照厚度黑度 表；将铝透照厚度黑度表中黑度低于0. 3的值去掉后取常用对数，生成铝透照厚度黑度常 用对数表；将铜透照厚度黑度表；中黑度低于0. 3的值去掉后取常用对数，生成铜透照厚度 黑度常用对数表；将铝透照厚度黑度常用对数表和铜透照厚度黑度常用对数表的数据绘制 在一张铜铝阶梯试块X射线底片黑度常用对数-透照厚度曲线图中，得到四条铝X射线衰 减曲线，得到四条铜X射线衰减曲线；四条铝的黑度常用对数-透照厚度曲线接近为直线， 斜率的100倍约为-1. 0 ;四条铜的黑度常用对数-透照厚度曲线接近为直线，斜率的100倍 约为-3. 7。
10. 根据权利要求3所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法， 其特征在于：所述的X射线胶片支架包括支撑板（1)，在支撑板（1)的两端分别连接有两 个能吸附在矩形油箱油浸三相配电变压器线圈下油箱底板外壁的磁铁吸盘（2)，在支撑板 (2 )上连接有铅托板（3 )，在铅托板（3 )上通过绳带连接有减蚀板（4 )，X射线胶片暗袋放置 在铅托板（3 )上后，减蚀板（4 )压住X射线胶片暗袋右边；铅托板（3 )的构成包括铅板，支撑 板（1)连接在铅板上，在铅板、铅板和支撑板（1)的连接处包覆有碳纤维布，碳纤维布通过 树脂固化在其覆盖区域；减蚀板（4)的构成包括铅板，在铅板上覆有碳纤维布，碳纤维布通 过树脂固化在其覆盖区域。
11. 根据权利要求3或5所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方 法，其特征在于：所述的K值测量器包括碳纤维板（5)，在碳纤维板（5)的两端连接有磁铁吸 盘（6)，在两磁铁吸盘（6)之间的碳纤维板（5)的中心线位置连接有铅棒（7)，碳纤维板（5) 垂直贴在矩形油箱油浸三相配电变压器线圈油箱面板板外壁，铅棒（7)垂直于X射线胶片 且位于X射线胶片中线，铅棒（7)下端与矩形油箱油浸三相配电变压器油箱底板齐平；铅棒 (7) 截面为正方形，边长为6mm、长度50mm，在铅棒（7)和碳纤维板（5)外包裹有纤维布，纤 维布与铅棒（7)用树脂固化，纤维布与碳纤维板（5)之间用树脂固化。
12. 根据权利要求6所述的矩形油箱油浸三相配电变压器非解体线圈材质鉴别方法， 其特征在于：它包括透明刻度尺（1)，在透明刻度尺（8)的下方设有背片（9)，透明刻度尺 (8) 的刻度0之前区域与背片（9)的端部相互连接；所述的背片（9)为透明的刻度尺，透明 亥IJ度尺（8)与背片（9)的刻度0线相互重合；透明刻度尺（8)和背片（9)为由菲林材料制得 的直尺。
【文档编号】G01N23/04GK104502370SQ201410388029
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】张仁奇, 李小军 申请人:贵州电力试验研究院