一种绕组材质无损检测装置及方法与流程

本发明涉及变压器绕组材质检测，尤其涉及一种绕组材质无损检测装置及方法。

背景技术：

1、近年来，由于国内外铜价居高不下，部分配电变压器生产厂家开始使用铝线代替铜线作为变压器绕组材质，致使大量“以铝代铜”的变压器进入市场。例如，国家电网公司在2012年对全国各省公司新购配电变压器进行了专项抽检，其中解体检查476台配电变压器，发现铝制线圈产品53台，占比高达11.13％。这类“铝代铜”变压器使得电力用户按照纯铜线价格买的却是铝线变压器，在经济上不仅蒙受了损失，而且这种厂家生产的铝线变压器质量也难以保证，有很大的安全隐患。干式变压器低压绕组使用铜材料较多，不良厂家采用铝材料来替代统的可能性较大。

2、目前设备管理部门发现的“铝代铜”变压器大部分只能在变压器发生故障，解体后，通过肉眼观察发现绕组材质的问题。而且绕组表面通常有绝缘纸包裹，因此还需要破坏绕组绝缘，而对干式配电变压器绕组要进行绕组解体破坏。这种通过肉眼辨认变压器材质的检测方法费时费力，且具有不可逆性，而且也不可能对所有变压器逐一进行破坏性检验。

3、申请公开号为cn107655941b的中国专利，公开了一种变压器绕组材质检测方法，包括：将变压器中性点铜排加热；采集所述变压器上绕组两端的温度t1、t2；采集所述铜排上第一测量点的温度t3、第二测量点的温度t4；采集所述绕组两端的电势差e1；采集所述第一测量点与所述第二测量点之间的电势差e2；利用所述t3、t4、e2计算出测压夹与所述铜排的塞贝克系数，利用所述塞贝克系数校正得到所述绕组两端的目标电势差；判断所述目标电势差与预设阈值的大小关系；根据所述大小关系判定所述绕组的材质。该申请文件采用热电势差的方式进行绕组材质的判断，其所解决的问题是如何精准测量出绕组连接点的热电势。仅通过热电势差的方式进行绕组材质的判断，考虑的影响因素较少，从而会影响对绕组材质的判断准确性，不能更好地反应真实情况，导致对变压器绕组材质的检测效果偏低。由于绕组连接点处于变压器内部，无法直接测量其绕组连接点的温度数据，导致无法准确计算绕组连接点处的塞贝克系数，从而导致无法通过对比绕组连接点处的塞贝克系数与现有的铜、铝的塞贝克系数的方式确定绕组材质，因此，如何通过估算绕组连接点的温度来确定绕组连接点处的塞贝克系数以用于判断绕组材质是需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种绕组材质无损检测装置及方法，用以解决无法在不破坏变压器绕组的前提下估算连接点温度，以及绕组材质的检测精度效果偏低、操作复杂的问题。

2、本说明书实施例提供了一种绕组材质无损检测方法，包括：

3、对待测干式配电变压器的铜端子进行加热控制，将热量通过所述铜端子传递到绕组连接点处；

4、采集所述绕组连接点的热电势、所述铜端子的加热点温度、加热点位置信息，其中，所述绕组连接点为所述铜端子与所述待测干式配电变压器绕组的物理接触点；

5、将所述加热点温度、所述加热点位置信息输入绕组节点温度估算模型，得到绕组连接点温度；

6、根据所述绕组连接点的热电势、所述绕组连接点温度，结合塞贝克计算公式计算绕组连接点的塞贝克系数；

7、将所述绕组连接点的塞贝克系数、加热点位置信息输入训练好的绕组材质检测模型，得到待测干式配电变压器绕组材质的检测结果。

8、优选的，所述方法还包括：

9、断开加热控制，基于所述检测结果进行相应的声光提示，并自动生成检测结果报告。

10、优选的，所述方法还包括：

11、基于预设散热时间判断规则对所述绕组材质无损检测设备进行散热控制。

12、优选的，在对待测干式配电变压器的铜端子进行加热控制之前，包括：

13、采集干式配电变压器的铜端子在加热控制下热量传递到绕组连接点过程中的实际升温热电势数据、实际升温温度数据；采集各种绕组材料在散热控制下热量传递到绕组连接点过程中的实际降温热电势数据、实际降温温度数据；

14、根据所述实际升温热电势数据、所述实际升温温度数据、所述实际降温热电势数据、所述实际降温温度数据分别构建相应的曲线；

15、采用牛顿冷却公式对每个所述曲线进行拟合，得到目标参数；

16、对所述目标参数进行过滤；

17、添加测试位置参数，基于过滤后的目标参数、所述测试位置参数构建参数向量空间；

18、构建神经网络模型，将所述参数向量空间融入所述神经网络模型，得到初始绕组节点温度估算模型；

19、利用所述实际升温热电势数据、所述实际升温温度数据、所述实际降温热电势数据、所述实际降温温度数据对所述初始绕组节点估算模型进行训练，得到绕组节点温度估算模型。

20、优选的，所述方法还包括：

21、采集热电偶冷端温度与热端温度，计算所述冷端温度与热端温度之间的实际温差阈值；

22、利用所述实际温差阈值、所述实际升温热电势数据、所述实际升温温度数据、所述实际降温热电势数据、所述实际降温温度数据对所述初始绕组节点估算模型进行训练，得到绕组节点温度估算模型。

23、优选的，所述对所述目标参数进行过滤，包括：

24、对所述目标参数中表征延时特性的参数进行过滤。

25、优选的，在对待测干式配电变压器的铜端子进行加热控制之前，还包括：

26、获取不同绕组材质、不同绕组材质的绕组连接点所对应的塞贝克系数、加热点位置信息；

27、构建绕组材质检测模型；

28、利用所述绕组材质、所述绕组材质的绕组连接点所对应的塞贝克系数、所述加热点位置信息对所述绕组材质检测模型进行训练，得到训练好的绕组材质检测模型。

29、本说明书实施例还提供一种绕组材质无损检测方法装置，其特征在于，包括：

30、加热控制模块，用于对待测干式配电变压器的铜端子进行加热控制，将热量通过所述铜端子传递到绕组连接点处；

31、数据采集模块，用于采集所述绕组连接点的热电势、所述铜端子的加热点温度、加热点位置信息，其中，所述绕组连接点为所述铜端子与所述待测干式配电变压器绕组的物理接触点；

32、绕组连接点温度确定模块，用于将所述加热点温度、所述加热点位置信息输入绕组节点温度估算模型，得到绕组连接点温度；

33、塞贝克系数计算模块，用于根据所述绕组连接点的热电势、所述绕组连接点温度，结合塞贝克计算公式计算绕组连接点的塞贝克系数；

34、绕组材质检测模块，用于将所述绕组连接点的塞贝克系数、加热点位置信息输入训练好的绕组材质检测模型，得到待测干式配电变压器绕组材质的检测结果。

35、优选的，所述装置还包括：

36、报告生成模块，用于断开加热控制，基于所述检测结果进行相应的声光提示，并自动生成检测结果报告。

37、优选的，所述装置还包括：

38、散热控制模块，用于基于预设散热时间判断规则对所述绕组材质无损检测设备进行散热控制。

39、一种电子设备，其中，该电子设备包括：

40、处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行上述任一项所述的方法。

41、一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个指令，所述一个或多个指令当被处理器执行时，实现上述任一项所述的方法。

42、本发明利用绕组节点温度估算模型估算出绕组连接点温度，从而实现对绕组连接点的塞贝克系数的计算，然后将绕组连接点的塞贝克系数、加热点位置信息输入训练好的绕组材质检测模型，得到待测干式配电变压器绕组材质的检测结果。本发明通过上述方式实现对变压器绕组材质的检测，避免对变压器的拆卸，同时能够实现对变压器的灵活温控，保证变压器不会因温度过高导致损坏，由于绕组材质检测模型、绕组节点温度估算模型均考虑了多个影响因素，因此，在进行绕组材质检测时，提升了绕组材质的检测精度，确保变压器质量合格，一键式操作，操作简单方便。