变压器测量技术论文提纲

论文题目：干式变压器材质综合系统分析仪的研制

摘要：在常规配网干式变压器的生产过程中,由于铝制线相比铜制线价格低,同时线圈被树脂进行硬包装,用户无法对材质进行判别。所以一些制造厂商为了提高利润率,在生产过程中用铝代替铜作为干式变压器的绕组材质,从而大幅度降低了成本。却造成导电率降低,影响了电流质量,同时造成了安全隐患,此类情况在国家电网公司抽检的过程中频繁发生。针对这种情况当前较为常见的方法是通过变压器吊罩进行检查,但是该方法不仅操作复杂而且会对变压器的绝缘性造成破坏,所以需要采用一种无损的检测设备,本文对变压器参数测试及变压器绕组材质判别方法进行了研究,设计开发了一套配网干式变压器材质综合系统分析设备（全文简称“分析仪”）,其为集干式变压器材质检测及容量测试、特性测试、直阻测试、变比测试于一体的仪器。首先从分析仪的功能出发,对分析仪的需求进行分析,然后根据铜铝材质的导电率（电流密度值）不同的特性,最终选择“电流密度法”的材质鉴别方法,电流密度是在导体截面积、直流电阻和变压器容量等参数的测量基础上得出。其次基于以上三个参数的特性进行测试方案设计。对于变压器绕组导体的截面积,采用特制的一个测量绕组,将此线圈套在与变压器同心的铁芯上,施以激励信号,基于电压法,在已知电压和匝数的基础上,各绕组电压的比值即线圈匝数的比值,从而测得其他的线圈匝数。对于变压器的直流电阻,由于被测阻值较小,平衡电桥法和压降法都存在误差,所以采用“四线法”对变压器的直流电阻进行测试。对于变压器的容量,首先根据阻抗电压法计算变压器的容量,然后依据这个容量下的空载损耗、短路损耗和变压器技术参数展开测量,依据损耗能否在国标所能达到的误差范围之内进行判别变压器的真实容量。最后采用LabVIEW软件建立了分析仪的软件测试平台,并介绍了软件的设计功能及可行性。针对此分析仪对四台变压器的材质以及各参数进行现场测试,测量结果显示变压器容量测试存在4.53%的误差,不影响容量的判断,同时材质判断结果准确。论文研制的配网干式变压器材质综合系统分析仪实现了对干式变压器的材质的判别,同时能够测量出干式变压器的空负载损耗、直流电阻以及变压器容量等参数。证明了该设备的有效性和可行性。

关键词：干式变压器;导体截面积;直流电阻;变压器容量;电流密度法

学科专业：电气工程（专业学位）

摘要

abstract

主要符号表

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 本文主要研究思路与内容

2 分析仪需求分析及方案选择

2.1 分析仪功能介绍

2.2 分析仪方案选择

2.2.1 需求分析

2.2.2 设计方案

2.3 分析仪的关键技术

2.4 本章小结

3 变压器参数测试方法研究

3.1 变压器绕组导体的截面积确定

3.1.1 直观法

3.1.2 匝比法

3.1.3 导体截面积确定

3.2 变压器的直流电阻测试方法研究

3.2.1 平衡电桥法

3.2.2 压降法

3.2.3 基于四线法的直流电阻测试方法

3.3 变压器容量测试方法研究

3.3.1 损耗比较法

3.3.2 阻抗电压法

3.3.3 基于三元素法变压器容量测试方法研究

3.4 本章小结

4 变压器绕组材质的判定方法研究

4.1 铜材与铝材绕组变压器技术经济特性对比

4.1.1 结构参数

4.1.2 短路电阻特性

4.1.3 其他性能

4.1.4 技术和经济特征分析

4.2 基于电流密度法的绕组材料判断

4.2.1 电流密度法的介绍

4.2.2 电流密度法的实现

4.3 本章小结

5 系统软件实现和现场测试

5.1 系统的软件结构设计

5.1.1 LabVIEW开发工具简介

5.1.2 软件设计的总体框架

5.1.3 软件主界面

5.1.4 变压器参数设置界面

5.1.5 数据采集及存储模块

5.1.6 公共参数设置

5.2 现场测试及结果分析

5.2.1 直流电阻的测试

5.2.2 本体参数的测试

5.2.3 容量参数的测试

5.2.4 测试结果分析

6 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢