基于容量体积比和电阻温度系数的变压器绕组材质鉴别方法

摘要

配电变压器的绕组材质与其运行性能密切相关。研究一种切实可行的变压器绕组材质鉴别方法，对提高配电网的安全性和可靠性具有重要的现实意义和工程价值。本文在对比分析铜材与铝材绕组变压器特性的基础上，提出了两种变压器绕组材质鉴别方法并进行了试验验证。
　　从变压器设计流程出发，结合统计数据得到铜材与铝材绕组变压器结构参数的差异。在此基础上通过计算对两者各项特性进行比较。分析表明铝绕组变压器的短路热稳定性、绕组失稳、弯曲机械强度、绝缘性能与铜绕组变压器相当，径向机械强度、极限容量比铜绕组变压器略低，轴向机械强度与铜绕组变压器有较大差距，成本、机械加工特性与铜绕组变压器相比有较大优势。
　　在对变压器的性能参数空载损耗P0、空载电流I0(％)、负载损耗Pk、短路阻抗Uk(%)进行理论推导和相互关系分析的基础上，得出要保证铝绕组变压器四个性能参数都满足国标，只能增大绕组导线横截面积。进而分析相同性能参数铝绕组变压器的体积差异，由此提出基于容量体积比的变压器绕组材质鉴别方法。确定了不同容量变压器的容量体积比曲线及最大允许偏差值，并结合变压器实际参数对该方法的可行性进行验证。
　　从铜铝电阻温度系数的差异出发，分析铜和铝的电阻随温度变化的关系。提出基于电阻温度系数的变压器绕组材质鉴别方法，确定了铜、铝绕组鉴别的温度系数参考值，并通过不同铜铝材质、小变压器及真型铜、铝绕组变压器试验对该方法的可行性进行验证。
　　本文对铜材与铝材绕组变压器的各项特性进行对比分析，有利于清楚准确地认识铝绕组变压器的优势和不足，对其发展和应用具有一定的指导意义。提出的两种变压器绕组材质鉴别方法可用于甄别出混杂在电力系统中的铝绕组变压器，减少安全隐患，降低经济损失。

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1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的主要内容

2 铜材与铝材绕组变压器技术经济特性对比

2.1 引言

2.2 结构参数

2.3 抗短路性能

2.4 成本

2.5 其他性能

2.6 技术经济特性分析

2.7 本章小结

3 基于容量体积比的变压器绕组材质鉴别方法

3.1 引言

3.2 变压器性能参数分析

3.3 铝绕组变压器结构差异分析

3.4 容量体积比法

3.5 容量体积比法试验验证

3.6本章小结

4 基于电阻温度系数的变压器绕组材质鉴别方法

4.1 引言

4.2 电阻温度系数法原理

4.3 电阻温度系数法试验验证

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

附录

B. 作者在攻读学位期间参与的科研项目目录