專利名稱：：變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀及其測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀及其測試方法，屬于電氣測量儀器儀表領(lǐng)域，尤其屬于供電器材檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：2005年下半年，銅線價(jià)格的大幅攀升，變壓器產(chǎn)品的生產(chǎn)成本劇增，受市場約束，變壓器的銷售價(jià)格卻不能按相同的幅度增加，從而造成變壓器生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)營困難。這樣給部分不負(fù)責(zé)任的企業(yè)造假提供了機(jī)會，用鋁線代替銅線生產(chǎn)變壓器，又不按照標(biāo)準(zhǔn)JB3837-1996《變壓器類產(chǎn)品型號編制辦法》規(guī)定標(biāo)注含鋁的型號，這種趨勢迅速蔓延，現(xiàn)已蔓延到了干式變壓器。部分廠家采用了半鋁或全鋁或是一次為鋁線二次為銅線，或是一次為銅線二次為鋁線，甚至部分企業(yè)改用全鋁線。根據(jù)計(jì)算，半銅半鋁變壓器生產(chǎn)成本可降低20%左右，全鋁變壓器生產(chǎn)成本可降低30%左右，這種含鋁線變壓器冒充全銅線變壓器以次充好，嚴(yán)重?cái)_亂了正常的變壓器市場，在大大壓低了正常變壓器市場價(jià)格的同時(shí)，也取得了巨大的經(jīng)濟(jì)利潤。不明真相的消費(fèi)者不同程度的受到了一定的蒙騙，用高價(jià)買來的卻是低質(zhì)量造假的變壓器，這種不正當(dāng)競爭，給守信經(jīng)營企業(yè)經(jīng)營造成困難。由于產(chǎn)品制造好后裝在變壓器金屬箱體內(nèi)部，造假者把引線和第一層線圈用銅，內(nèi)部為鋁給發(fā)現(xiàn)造假帶來困難，目前的檢測手段無法測出，產(chǎn)品只有解體才能發(fā)現(xiàn)問題，給變壓器的質(zhì)量驗(yàn)收帶來極大困難，給造假者以可乘之機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)以上問題現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種方便檢測區(qū)分不同材質(zhì)線包的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀及其測試方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，包括殼體內(nèi)設(shè)置的直流電源、電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，殼體外部設(shè)置接線端子，其特征在于還包括處理器、儲存器和顯示器，處理器的輸入端分別連接電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，處理器的數(shù)據(jù)端連接儲存器，處理器的輸出端連接顯示器，直流電源的輸出端通過導(dǎo)線連接設(shè)置在殼體外側(cè)的接線端子，電壓取樣傳感器設(shè)置在直流電源的輸出端兩側(cè)，電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線上。電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器取得標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組在一定條件下的各種數(shù)據(jù)，通過處理器處理后由儲存器進(jìn)行儲存；然后電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器取得被測變壓器繞組在一定條件下的各種數(shù)據(jù)，與標(biāo)準(zhǔn)變壓器的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；最后通過顯示器輸出結(jié)果。所述的直流電源是穩(wěn)壓直流電源，也可以是恒流直流電源。根據(jù)不同的測試方法選擇直流電源。采用穩(wěn)壓直流電源，繞組通電后發(fā)熱，記錄在時(shí)間T內(nèi)電流的變化AI，計(jì)算出AR-T的時(shí)間_電阻曲線；采用恒流直流電源，繞組通電后發(fā)熱，記錄在時(shí)間T內(nèi)電壓的變化AV，計(jì)算出的AR-T的時(shí)間-電阻曲線。所述的直流電源包括調(diào)壓器、升壓器和整流穩(wěn)壓單元，調(diào)壓器的輸入端連接交流電源，調(diào)壓器的輸出端連接升流器的輸入端，升流器的輸出端連接整流穩(wěn)壓單元的輸入端，整流穩(wěn)壓單元的輸出端通過導(dǎo)線連接接線端子。也可以是其他電源結(jié)構(gòu)。根據(jù)以上變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試方法，包括電壓取樣和電流取樣，其特征在于包括電壓取樣和電流取樣，其特征在于對標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組施加直流電源，電壓取樣得到電壓V，電流取樣得到電流I，然后在時(shí)間T內(nèi)連續(xù)檢測和記錄，得出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖；測量相同容量、相同接線方式被測變壓器繞組在相同溫度條件下的被測時(shí)間_電阻曲線圖；比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖，判斷相同，則被測變壓器繞組與標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組的材質(zhì)相同；否則，被測變壓器繞組與標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組的材質(zhì)不同。在施加恒流源或者穩(wěn)壓源的情況下，可以根據(jù)變壓器的不同容量(30kVA、50kVA、80kVA、100kVA、125kVA或160kVA等)、接線方式(Y接、A接)，計(jì)算被測量變壓器線包的繞組的最大允許電流值，施加小于這個(gè)電流值的電流I，這個(gè)繞組在熱功率I2R。下被加熱，可以通過計(jì)算得出電阻隨受熱時(shí)間變化的曲線圖，即時(shí)間-電阻曲線圖。由于銅、鋁的溫度系數(shù)、導(dǎo)熱率〔W/(cm3.°C)〕、比熱容(20°C)〔W/(W*S/(cm3.°C))〕導(dǎo)電率、電阻溫度系數(shù)及比電阻指標(biāo)不同，使得不同材質(zhì)的變壓器繞組有不同的時(shí)間_電阻曲線圖。與測得的已知的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖相比較，即可得出被測變壓器繞組的材質(zhì)與銘牌吻合。對已知材質(zhì)的變壓器繞組施加穩(wěn)壓直流電源，電壓取樣得到定值的電壓V。，電流取樣得到初始電流I。，計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組的起始電阻R。，繼續(xù)通電，繞組在一定時(shí)間T內(nèi)不斷發(fā)熱，繞組電阻發(fā)生變化R=R。+AR，通過記錄在這段時(shí)間T內(nèi)電流取樣不斷變化的電流In和定值的電壓V。，計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖；對標(biāo)有與標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組相同容量、相同接線方式的被測變壓器繞組施加穩(wěn)壓直流源，相同溫度條件下用上述相同的方法，得到被測時(shí)間_電阻曲線圖；最后，比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖的斜率、數(shù)值差異。對已知材質(zhì)的變壓器繞組施加恒流直流電源，電流取樣得到定值的電流I。，電壓取樣得到初始電壓V。，得到標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組的起始電阻R。，繼續(xù)通電，繞組在一定時(shí)間內(nèi)T不斷發(fā)熱，繞組電阻發(fā)生變化R=R。+AR，通過記錄在這段時(shí)間T內(nèi)電壓取樣不斷變化的電壓^11和定值的電流1。，計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻曲線圖。對標(biāo)有與已知材質(zhì)的變壓器繞組相同容量、相同接線方式的被測變壓器繞組，在相同溫度條件下施加恒流直流源，電流取樣得到定值的電流Ix，電壓取樣得到在一定時(shí)間T內(nèi)不斷變化的電壓L和定值的電流I,，計(jì)算得到被測變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖；最后，比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖的斜率、數(shù)值差異。以上兩種方法中所述溫度條件是指環(huán)境溫度和變壓器的散熱效果。本發(fā)明變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀及其測試方法所具有的有益效果是通過設(shè)置直流電源、電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，殼體外部設(shè)置接線端子，處理器的輸入端分別連接電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，處理器還設(shè)置儲存器和顯示器，電壓取樣傳感器設(shè)置在直流電源的輸出端兩側(cè)，電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線上，將被測變壓器繞組與一定容量、一定接線方式的標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組在一定溫度條件下的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖相比較，即可得出被測變壓器繞組的材質(zhì)是否合格，使得便于檢測區(qū)分銅、鋁繞組線包，防止上當(dāng)受騙。圖1是本發(fā)明的原理方框圖；圖2是本發(fā)明的施加穩(wěn)壓直流電源的測試流程圖3是本發(fā)明的施加恒流直流電源的測試流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述實(shí)施例1:如圖1所示，殼體內(nèi)設(shè)置直流電源、處理器、電壓取樣傳感器、電流取樣傳感器和顯示器，外部設(shè)置接線端子。處理器的輸入端分別連接電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，處理器的數(shù)據(jù)端連接儲存器，處理器的輸出端連接顯示器。直流電源的輸出端通過導(dǎo)線連接設(shè)置在殼體外側(cè)的接線端子。電壓取樣傳感器設(shè)置在直流電源的輸出端兩側(cè)。電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線上。直流電源包括調(diào)壓器、升壓器和整流穩(wěn)壓單元。調(diào)壓器的輸入端連接交流電源，調(diào)壓器的輸出端連接升流器的輸入端，升流器的輸出端連接整流穩(wěn)壓單元的輸入端，整流穩(wěn)壓單元的輸出端通過導(dǎo)線連接接線端子。電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器取得已知材質(zhì)的變壓器繞組在一定條件下的各種數(shù)據(jù)，通過處理器處理后由儲存器進(jìn)行儲存；然后電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器取得被測變壓器繞組在一定條件下的各種數(shù)據(jù)，與標(biāo)準(zhǔn)變壓器的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；最后通過顯示器輸出結(jié)果。直流電源是穩(wěn)壓直流電源，也可以是恒流直流電源。根據(jù)不同的測試方法選擇直流電源。也可以是其他電源結(jié)構(gòu)。其基本原理是根據(jù)表1中變壓器繞組不同材質(zhì)(如銅鋁)的物理特性，在施加恒流源或者穩(wěn)壓源的情況下，可以根據(jù)變壓器的不同容量(30kVA、50kVA、80kVA、100kVA、125kVA或160kVA)、接線方式(Y接、A接)，計(jì)算被測量變壓器線包的繞組的時(shí)間-電阻曲線圖。由于銅、鋁的溫度系數(shù)、導(dǎo)熱率〔W/(cm3.°C)〕、比熱容(20°C)〔W/(W*S/(cm3.°C))〕導(dǎo)電率、電阻溫度系數(shù)及比電阻指標(biāo)不同，使得不同材質(zhì)的變壓器繞組有不同的時(shí)間_電阻曲線圖。與測得的已知的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖相比較，即可得出被測變壓器繞組的材質(zhì)是否合格。項(xiàng)目鋁銅銅比鋁約小銅、鋁的導(dǎo)熱率〔W/(cm3.°C))2.13.95/9比熱容(20°C)〔W/(W*S/(cm3.。C))〕2.533.433/4導(dǎo)電率(硬拉)(％)6196.24%6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1是銅、鋁的物理特性表，如圖2所示，對已知材質(zhì)的變壓器繞組施加穩(wěn)壓直流電源，電壓取樣得到定值的電壓V。，電流取樣得到初始電流1。，計(jì)算得到已知材質(zhì)的變壓器繞組的起始電阻R。，繼續(xù)通電，繞組在一定時(shí)間T內(nèi)不斷發(fā)熱，繞組電阻發(fā)生變化R=R。+AR，通過記錄在這段時(shí)間T內(nèi)電流取樣不斷變化的電流In和定值的電壓V。，計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖，然后可以對其進(jìn)行放大和儲存處理；同理，相同溫度條件下對標(biāo)有與已知材質(zhì)的變壓器繞組相同容量、相同接線方式的被測變壓器繞組在相同溫度條件下施加穩(wěn)壓直流源，電壓取樣得到定值的電壓V。，電流取樣得到初始電流U，計(jì)算得到被測變壓器繞組的起始電阻R,。，繼續(xù)通電，繞組在一定時(shí)間內(nèi)T不斷發(fā)熱，繞組電阻發(fā)生變化Rx=Rx。+AR，通過記錄在這段時(shí)間T內(nèi)電流取樣不斷變化的電流Ixn和定值的電壓V。，計(jì)算得到被測變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的被測時(shí)間_電阻曲線圖；最后，比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖的斜率、數(shù)值差異。如果已知材質(zhì)的變壓器繞組為銅材料導(dǎo)線，那么標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖相同，則判定為被測變壓器繞組與標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組材質(zhì)相同；否則，判定為被測變壓器繞組與標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組材質(zhì)不同，被測變壓器繞組為其他材料。實(shí)施例2:如圖3所示對已知材質(zhì)的變壓器繞組施加恒流直流電源，電流取樣得到定值的電流I。，電壓取樣得到初始電壓V。，得到已知材質(zhì)的變壓器繞組的起始電阻R。，繼續(xù)通電，繞組在一定時(shí)間內(nèi)T不斷發(fā)熱，繞組電阻發(fā)生變化R=R。+AR，通過記錄在這段時(shí)間T內(nèi)電壓取樣不斷變化的電壓Vm和定值的電流I。，計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-電阻曲線圖。對標(biāo)有與標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組相同容量、相同接線方式的被測變壓器繞組，在相同溫度條件下施加恒流直流源，電流取樣得到定值的電流Ix，電壓取樣得到在一定時(shí)間T內(nèi)不斷變化的電壓Vm和定值的電流Ix，計(jì)算得到被測變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖；最后，比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖的斜率、數(shù)值差異。如果已知材質(zhì)的變壓器繞組為銅材料導(dǎo)線，那么標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖相同，則判定為被測變壓器繞組與標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組材質(zhì)相同；否則，判定為被測變壓器繞組與標(biāo)準(zhǔn)變壓器繞組材質(zhì)不同，被測變壓器繞組為其他材料。定值的電流I。檢測前設(shè)定好，并且小于/等于根據(jù)變壓器容量計(jì)算出的最大允許電流。權(quán)利要求變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，包括殼體內(nèi)設(shè)置的直流電源、電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，殼體外部設(shè)置接線端子，其特征在于還包括處理器、儲存器和顯示器，處理器、的輸入端分別連接電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，處理器的數(shù)據(jù)端連接儲存器，處理器的輸出端連接顯示器，直流電源的輸出端通過導(dǎo)線連接設(shè)置在殼體外側(cè)的接線端子，電壓取樣傳感器設(shè)置在直流電源的輸出端兩側(cè)，電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，其特征在于所述的直流電源是穩(wěn)壓直流電源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，其特征在于所述的直流電源是恒流直流電源。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀，其特征在于所述的直流電源包括調(diào)壓器、升壓器和整流穩(wěn)壓單元，調(diào)壓器的輸入端連接交流電源，調(diào)壓器的輸出端連接升流器的輸入端，升流器的輸出端連接整流穩(wěn)壓單元的輸入端，整流穩(wěn)壓單元的輸出端通過導(dǎo)線連接接線端子。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀的測試方法，包括電壓取樣和電流取樣，其特征在于對已知材質(zhì)的變壓器繞組施加直流電源，電壓取樣得到電壓V，電流取樣得到電流I，然后在時(shí)間T內(nèi)連續(xù)檢測和記錄，測試得出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖；測量相同容量、相同接線方式被測變壓器繞組在相同溫度條件下的被測時(shí)間_電阻曲線圖；比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖，判斷相同，則被測變壓器繞組與已知材質(zhì)變壓器繞組的材質(zhì)相同；否則，被測變壓器繞組與已知材質(zhì)的變壓器繞組的材質(zhì)不同。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試方法，其特征在于所述的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖，是指對已知材質(zhì)的變壓器繞組施加穩(wěn)壓直流電源，電壓取樣得到定值的電壓V。，電流取樣得到初始電流1。，計(jì)算得到已知材質(zhì)的變壓器繞組的起始電阻R。，繼續(xù)通電，繞組在一定時(shí)間T內(nèi)不斷發(fā)熱，繞組電阻發(fā)生變化R=R。+AR，通過記錄在這段時(shí)間T內(nèi)電流取樣不斷變化的電流In和定值的電壓V。，計(jì)算得到已知材質(zhì)的變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試方法，其特征在于所述的被測時(shí)間_電阻曲線圖，是指對標(biāo)有與已知材質(zhì)的變壓器繞組相同容量、相同接線方式的被測變壓器繞組在相同溫度條件下施加穩(wěn)壓直流源，電壓取樣得到定值的電壓V。，電流取樣得到初始電流I,。，計(jì)算得到已知材質(zhì)的變壓器繞組的起始電阻R,。，繼續(xù)通電，繞組在一定時(shí)間內(nèi)T不斷發(fā)熱，繞組電阻發(fā)生變化R,=R,。+AR，通過記錄在這段時(shí)間T內(nèi)電流取樣不斷變化的電流Im和定值的電壓V。，計(jì)算得到被測變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的被測時(shí)間-電阻曲線圖。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試方法，其特征在于所述的比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖，是指比較標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖和被測時(shí)間_電阻曲線圖的斜率、數(shù)值差異。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試方法，其特征在于所述的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖，是指對已知材質(zhì)的變壓器繞組施加恒流直流電源，電流取樣得到定值的電流I。，電壓取樣得到初始電壓V。，得到已知材質(zhì)的變壓器繞組的起始電阻R。，繼續(xù)通電，繞組在一定時(shí)間內(nèi)T不斷發(fā)熱，繞組電阻發(fā)生變化R=R。+AR，通過記錄在這段時(shí)間T內(nèi)電壓取樣不斷變化的電壓Vm和定值的電流I。，計(jì)算得到已知材質(zhì)的變壓器繞組的電阻隨受熱時(shí)間變化的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間_電阻曲線圖。10.根據(jù)權(quán)利要求5或9所述的變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試方法，其特征在于所述的定值的電流I。檢測前設(shè)定好，并且小于/等于根據(jù)變壓器容量計(jì)算出的最大允許電流。全文摘要變壓器繞組導(dǎo)線材質(zhì)測試儀及其測試方法，屬于電氣測量儀器儀表領(lǐng)域，尤其屬于供電器材檢測領(lǐng)域。包括殼體內(nèi)設(shè)置的直流電源、電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，殼體外部設(shè)置接線端子，還包括處理器、儲存器和顯示器，處理器、的輸入端分別連接電壓取樣傳感器和電流取樣傳感器，處理器的數(shù)據(jù)端連接儲存器，處理器的輸出端連接顯示器，直流電源的輸出端通過導(dǎo)線連接設(shè)置在殼體外側(cè)的接線端子，電壓取樣傳感器設(shè)置在直流電源的輸出端兩側(cè)，電流取樣傳感器設(shè)置在直流電源和接線端子之間的導(dǎo)線上?？梢苑奖銠z測區(qū)分不同材質(zhì)線包，防止用戶受騙上當(dāng)。文檔編號G01N27/02GK101726515SQ20081015812公開日2010年6月9日申請日期2008年10月16日優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日發(fā)明者王敏,榮博,榮瀟申請人:淄博計(jì)?；ジ衅餮芯克?