一种电抗线圈材质热电曲线识别方法与流程

本发明属于配电变压器设备无损检测技术领域，尤其涉及一种电抗线圈材质热电曲线识别方法。

背景技术：

配电变压器数量众多，在农村配电网和城市配电网中有着举足轻重的地位，与生活息息相关。近年来，随着铜价格的节节攀升，铜铝市价差异逐步拉大，少数变压器生产厂家为获取更大的利润，在绕组材料上下功夫，市场上存在着“以铝代铜”的不良现象，给配电变压器的实际运行带来了严重影响。

目前，国外对变压器绕组材料识别技术的研究并不比国内普遍，一方面在于国外电力用户采用铝变的情况并不鲜见，人口基数少使得大多数铝变被用在负荷较小的场合，基本能满足运行需求；另一方面，知名厂家在生产变压器时能够恪守用材原则，绕组材质都会给出真实明确的标识。但国内的情况不容乐观，就2017年4月发生的“以铝代铜”中国变压器在尼泊尔被重罚并判刑这一国际事件足以警醒电力界。相关文献也做了大量研究，诸如热电法、电阻温度系数法、X射线法、数据统计法、频率响应法、数字涡流法、金属探测法等无损检测方法，但实际运用时均未取得理想效果。

对于电抗线圈而言，独立未浇注线圈被棕色绝缘纸包裹，独立已浇注线圈被红色环氧树脂绝缘材料浇注，电抗器和互感器线圈应用于电力系统内部，起着至关重要的作用。若线圈材料采用的是铝线或铜包铝线，延伸出来的接头仍可通过铜铝焊接方法连接铜材质。仅凭现有的技术检测手段，难以从短路、空载、绝缘性能等常规项目中发现材料差异。为防止“以铝代铜”进一步演变为“以次充好”的现象，增大查处力度尤为必要，及时识别电抗线圈材料对于提高配电网安全性意义重大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能无损准确有效检测出绕组材质是铜或铝的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于电抗线圈材质热电曲线识别的系统，包括电抗线圈、加热装置、数据采集一体化装置和PC，加热装置通过将加热线圈非接触套接在加热端子上；数据采集一体化装置包括通过第一、第三接口与电抗线圈两个端子连接的测压通道、通过第二、第四接口与电抗线圈两个端子连接的测温通道，以及温差计算模块和电压增益模块；PC与数据采集一体化装置连接。

一种电抗线圈材质热电曲线识别方法，包括以下步骤：

步骤1、电抗线圈上依次接入加热装置和数据采集一体化装置；

步骤2、开启数据采集一体化装置，然后启动加热装置；

步骤3、加热过程中，数据采集一体化装置对所需数据进行监测；当电抗线圈加热端子温度达到温升限值时，加热装置停止加热；当进入冷却状态时数据采集一体化装置开始采集；

步骤4、根据采集得到的热电势关于温差的散点曲线图的分布区域和斜率综合判定电抗线圈材质。

在上述的电抗线圈材质热电曲线识别方法中，电抗线圈包括应用于油浸式配电变压器的独立未浇注线圈、应用于干式配电变压器的独立已浇注线圈以及应用于电力系统的电抗器和互感器的线圈。

本发明的有益效果是：在不破坏电抗线圈结构和绝缘的情况下，能够实现对线圈材质的无损检测，具有简便快捷、无损准确的特点。

附图说明

图1为本发明一个实施例电抗线圈热电接线图；

图2为本发明一个实施例电抗线圈热电回路原理图；

图3为本发明一个实施例电抗线圈材质热电曲线识别方法流程图；

其中，-第一接口，-第二接口，-第三接口，-第四接口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。

本实施例是通过以下技术方案实现的，一种电抗线圈材质热电曲线识别方法，具体包括以下步骤：

S1. 给电抗线圈端子依次接入加热装置和数据采集一体化装置；

S2. 打开数据采集一体化装置，然后启动加热装置；

S3. 加热过程中，数据采集一体化装置的工作通道对所需数据进行监测。当加热装置温度达到温升限值时，加热装置停止加热。当进入冷却状态时数据采集一体化装置开始采集，装置自带温差计算功能和电压增益功能；

S4. 根据采集得到的热电势关于温差的散点曲线图的分布区域和斜率可综合判定电抗线圈材质。

而且，电抗线圈不仅包括应用于油浸式配电变压器的独立未浇注线圈，也包括应用于干式配电变压器的独立已浇注线圈，还包括应用于电力系统的电抗器和互感器的线圈。

而且，数据采集一体化装置包括通过第一、第三接口与电抗线圈两个端子连接的测压通道、通过第二、第四接口与电抗线圈两个端子连接的测温通道，以及温差计算模块和电压增益模块；数据采集一体化装置与PC连接。

并且，第一、第三接口与电抗线圈两个端子均采用铜质材料。

具体实施时，如图1所示，电抗线圈高频热电接线图包括电抗线圈、加热装置、数据采集一体化装置和PC。加热装置可通过将加热线圈非接触套接在加热端子上，对其进行快速高效加热。数据采集一体化装置有第一、第二、第三、第四接口，第一、第三接口连接电抗线圈两个端子形成的测压通道，第二、第四接口连接电抗线圈两个端子形成的测温通道，可分别对电抗线圈两个端子的温度和热电势进行监测与采集。PC可通过USB数据采集卡导入采集的数据，并作相应的处理。

如图2所示，电抗线圈热电回路原理图对实际的热电回路作了简化。对于未浇注油变电抗线圈而言，绕线被棕色绝缘纸层层包裹；对于已浇注干变电抗线圈而言，绕线被红色树脂绝缘包裹，两者均只能识别端部的铜质接头。这样以来，在整个热电回路中，除了电抗线圈材质不确定外，其余材质均为铜。以下是通过热电曲线对电抗线圈的材质进行识别的原理。

若将两种不同的导电材料的两端连接起来形成一个完整的回路，那么两种材料接点的温差会使整个回路之间产生微小的直流电压。理论上来讲，当电抗线圈材料为铜时，回路中仅包含一种金属材料，不会产生明显的热电势；当线圈材料为铝时，异种金属和温差两种条件均得到满足，故会产生明显的热电势。

如果在A、B导体之间插入中间导体，只要保持中间导体两端子温度相同，则对A，B构成的热电回路的总热电势不产生影响。这也是所接入电压表两端需采用铜质引线的原因。

如图3所示，一种电抗线圈材质热电曲线识别方法，具体包括以下步骤：

（1）给电抗线圈端子依次接入加热装置和数据采集一体化装置；

具体而言，不同类型线圈接线端子的结构不一样，加热工件需根据结构尺寸进行适配，数据采集一体化装置的探头与加热部位保持适当距离。

（2）打开数据采集一体化装置，然后启动加热装置；

（3）加热过程中，数据采集一体化装置的工作通道对所需数据进行监测。当加热端子温度达到温升限值时，加热装置停止加热。当进入冷却状态时数据采集一体化装置开始采集，装置自带温差计算功能和电压增益功能；

（4）根据采集得到的热电势关于温差的散点曲线图的分布区域和斜率可综合判定电抗线圈材质。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。