基于脉冲源射线照相的干式变压器绕组甄别装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于脉冲源射线照相的干式变压器绕组甄别装置及方法，所述甄别装置包括脉冲射线机、像质计以及胶片；所述脉冲射线机设置于所述干式变压器的正前方，用以对所述干式变压器的高压绕组进行射线透照；所述像质计设置于所述干式变压器的高压绕组的外侧，所述胶片设置于所述干式变压器的高压绕组的内侧；所述脉冲射线机、像质计以及胶片设置于同一水平高度。本发明操作简便，结果直观，无需破坏设备本体，在较短的时间内可以有效甄别干式变压器绕组材质是否为铝或铜。
【专利说明】
基于脉冲源射线照相的干式变压器绕组甄别装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及干式变压器绕组甄别技术领域，特别是涉及一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置及其实现方法。
【背景技术】
[0002]变压器是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成，利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。干式变压器指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中，依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却的变压器。近20年来，随着世界经济的发展，干式变压器在全世界取得了迅猛的发展，尤其是在配电变压器中干式变压器所占的比例愈来愈大，据统计，在欧美等发达国家中，它已占到配电变压器的40?50%；在我国，约占到50%左右。
[0003]干式变压器线圈绕组采用绝缘纸包铜或铝线/箔做导体绕制，层间采用绝缘材料绝缘，线圈经玻璃纤维环氧树脂真空压力浸渍成坚固整体。
[0004]当需要甄别干式变压器线圈绕组材质是否为铝或铜时，最直接的方法是拆解线圈绕组环氧树脂外壳，直接判定。但拆解后，设备无法修复，只能报废，成本极高。此外，有研究人员提出，铜、铝两种材料电阻率不同，通过测定恒定温升范围内的电阻率变化可以甄别干式变压器线圈绕组材质是否为铝或铜。但由于温升实验耗时较长，一般需要两个周期，每个周期时长约8小时，且由于干式变压器线圈冷却系统、环境温度变化等多方面因素影响，其试验实施及结果判定存在较大难度。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置及其实现方法，该方法操作简便，结果直观，无需破坏设备本体，在较短的时间内可以有效甄别干式变压器绕组材质是否为铝或铜。
[0006]本发明采用以下方案实现:一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置，包括干式变压器，所述甄别装置包括脉冲射线机、像质计以及胶片;所述脉冲射线机设置于所述干式变压器的正前方，用以对所述干式变压器的高压绕组进行射线透照；所述像质计设置于所述干式变压器的高压绕组的外侧，所述胶片设置于所述干式变压器的高压绕组的内侧;所述脉冲射线机、像质计以及胶片设置于同一水平高度。
[0007]进一步地，所述脉冲射线机的脉冲宽度为60ns，脉率为15个脉冲每秒，焦点尺寸为Φ 3mm，最大光子能量为270kVP，曝光时间为30到99个脉冲。
[0008]进一步地，所述像质计为钢质10号线型像质计。
本发明还采用以下方法实现:一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置的实现方法，包括以下步骤:
步骤S1:将脉冲射线机设置于所述干式变压器的正前方，对所述干式变压器的高压绕组进行射线透照；
步骤S2:将脉冲射线机发射的射线穿透所述像质计和所述干式变压器的高压绕组后使所述胶片曝光；
步骤S3:将所述曝光的胶片进行暗室处理后获得影像底片，若底片中能够分辨像质计细丝，则判断该干式变压器的绕组的材质为铝;若底片中不能够识别像质计细丝，则判断该干式变压器的绕组的材质为铜。
[0009]进一步地，所述脉冲射线机的脉冲宽度为60ns，脉率为15个脉冲每秒，焦点尺寸为Φ 3mm，最大光子能量为270kVP，曝光时间为30到99个脉冲。
[0010 ]进一步地，所述像质计为钢质1号线型像质计。
[0011 ]特别地，由于射线在穿透物体过程会与物质发生相互作用，因吸收和散射而使其强度减弱。强度衰减取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿透的厚度。铜、铝两种材料由于衰减系数不同且差异较大，相同强度的射线在穿透相同厚度的铜、铝绕组后射线强度衰减程度不同，通过放置像质计对穿透后的射线强度进行评价从而判定材质。
[0012]与现有技术相比，本发明具有如下优点:本发明采用基于脉冲射线机射线照相法(胶片法)技术快速甄别干式变压器绕组材质是否为铝或铜，操作简便，结果直观，无需破坏设备本体，在较短的时间内可以有效甄别干式变压器绕组材质是否为铝或铜。本方法使用的射线源为脉冲式射线机，相比常规工业射线机，具有体积小、重量轻、操作简易、射线辐射剂量小的特点，并且方法操作简便，结果直观。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的装置示意图。
[0014]图2是本发明的底片图像示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0016]本实施例提供一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置，如图1所示，包括干式变压器，所述甄别装置包括脉冲射线机、像质计以及胶片;所述脉冲射线机设置于所述干式变压器的正前方，用以对所述干式变压器的高压绕组进行射线透照；所述像质计设置于所述干式变压器的高压绕组的外侧，所述胶片设置于所述干式变压器的高压绕组的内侧;所述脉冲射线机、像质计以及胶片设置于同一水平高度。
[0017]在本实施例中，一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置的实现方法，包括以下步骤:
步骤S1:将脉冲射线机设置于所述干式变压器的正前方，对所述干式变压器的高压绕组进行射线透照；
步骤S2:将脉冲射线机发射的射线穿透所述干式变压器的高压绕组后使所述胶片曝光；
步骤S3:将所述曝光的胶片进行暗室处理后获得影像底片，若底片中能够分辨像质计细丝，则判断该干式变压器的绕组的材质为铝;若底片中不能够识别像质计细丝，则判断该干式变压器的绕组的材质为铜。
[0018]在本实施例中，所述脉冲射线机的脉冲宽度为60ns，脉率为15个脉冲每秒，焦点尺寸为Φ 3mm，最大光子能量为270kVP，曝光时间为30到99个脉冲。
[0019]在本实施例中，所述像质计为钢质10号线型像质计，线号:10?16，来源于JB/T7902-2006《无损检测射线照相检测用线型像质计》。
[0020]在本实施例中，由于射线在穿透物体过程会与物质发生相互作用，因吸收和散射而使其强度减弱。强度衰减程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿透的厚度。铜、铝两种材料由于衰减系数不同且差异较大，相同强度的射线在穿透相同厚度的铜、铝绕组后射线强度衰减程度不同，通过放置像质计对穿透后的射线强度进行评价从而判定材质。
[0021]在本实施例中，可按图1所示透照布置对一干式变压器高压绕组进行射线透照，脉冲射线机的脉冲宽度为60ns，脉率为15个脉冲每秒，焦点尺寸为Φ 3mm，最大光子能量为270kVP，曝光时间为90个脉冲，f取200mm，像质计选用JB/T7902-2006《无损检测射线照相检测用线型像质计》标准规定的钢质10号线型像质计。曝光后的胶片经暗室处理，因曝光量不足无法获得有效图像，无法识别像质计细丝，判定线圈绕组材质为铜。将高压绕组拆解后线圈导体为铜，可确认基于脉冲源射线照相的干式变压器绕组甄别技术结果无误。
[0022]在本实施例中，可按图1所示透照布置对一干式变压器高压绕组进行射线透照，脉冲射线机的脉冲宽度为60ns，脉率为15个脉冲每秒，焦点尺寸为Φ 3mm，最大光子能量为270kVP，曝光时间为90个脉冲，f取200mm，像质计选用JB/T7902-2006《无损检测射线照相检测用线型像质计》标准规定的钢质10号线型像质计。曝光后的胶片经暗室处理，获得底片图像如图2所示，可识别2根像质计，判定线圈绕组材质为铝。将高压绕组线圈拆解后导体为铝，可确认基于脉冲源射线照相的干式变压器绕组甄别技术结果无误。
[0023]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置，包括干式变压器，其特征在于:所述甄别装置包括脉冲射线机、像质计以及胶片;所述脉冲射线机设置于所述干式变压器的正前方，用以对所述干式变压器的高压绕组进行射线透照；所述像质计设置于所述干式变压器的高压绕组的外侧，所述胶片设置于所述干式变压器的高压绕组的内侧;所述脉冲射线机、像质计以及胶片设置于同一水平高度。2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置，其特征在于:所述脉冲射线机的脉冲宽度为60ns，脉率为15个脉冲每秒，焦点尺寸为Φ 3mm，最大光子能量为270kVP，曝光时间为30到99个脉冲。3.根据权利要求1所述的一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置，其特征在于:所述像质计为钢质10号线型像质计。4.一种根据权利要求1所述的基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置的实现方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤S1:将脉冲射线机设置于所述干式变压器的正前方，对所述干式变压器的高压绕组进行射线透照； 步骤S2:将脉冲射线机发射的射线穿透所述像质计和所述干式变压器的高压绕组后使所述胶片曝光； 步骤S3:将所述曝光的胶片进行暗室处理后获得影像底片，根据该底片影像判断高压绕组的绕组材质。5.根据权利要求1所述的一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置的实现方法，其特征在于:所述脉冲射线机的脉冲宽度为60ns，脉率为15个脉冲每秒，焦点尺寸为Φ 3mm，最大光子能量为270kVP，曝光时间为30到99个脉冲。6.根据权利要求1所述的一种基于脉冲源射线照相法的干式变压器绕组甄别装置的实现方法，其特征在于:所述像质计为钢质10号线型像质计。
【文档编号】G01N23/04GK106093082SQ201610418386
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月15日 公开号201610418386.7, CN 106093082 A, CN 106093082A, CN 201610418386, CN-A-106093082, CN106093082 A, CN106093082A, CN201610418386, CN201610418386.7
【发明人】江祖瑄, 林德源, 洪毅成, 郑国顺, 陈云翔, 蔡建宾, 韩纪层
【申请人】国网福建省电力有限公司, 国家电网公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院, 国网福建省电力有限公司检修分公司