[发明专利]一种基于谐波电阻测量的变压器绕组材质无损辨别方法

权利要求书

1.基于谐波电阻测量的铜铝变压器绕组材质辨别方法的主要依据：

1)谐波电流作用下，导体内的电流密度不均匀分布，导体等效截面积减小，导体电阻值增大。相同直流电阻、不同结构参数的铜、铝导体内的电流密度分布情况不同。因此，直流电阻相同的铜、铝导体的谐波电阻不同，以此可辨别导体的材质。

2)对于同铭牌参数的配电变压器，绕组材质对变压器的结构尺寸有影响。为了使铜、铝变压器具有相同的铭牌参数，必须重新调整变压器的导线截面积、线圈匝数、导线长度、铁芯尺寸等参数。因此，同铭牌参数的铜、铝变压器绕组的尺寸参数不同，谐波作用下短路电阻不同，以此辨别铜、铝变压器绕组的材质。

2.基于谐波电阻测量的铜铝变压器绕组材质辨别方法分为三个步骤：

1)测量并计算铜变压器绕组的各次谐波电阻系数，对于同一电压等级同铭牌参数的变压器绕组的各次谐波电阻系数，形成标准的数据库。

2)测量并计算待测变压器绕组的各次谐波电阻系数。

3)将待测变压器绕组的各次谐波电阻系数与标准值对比，从而辨别变压器绕组是否为铜材质。

3.权利要求1所述辨别方法，需要对变压器做短路实验，测量计算变压器绕组的谐波电阻值，从而得到谐波电阻系数。变压器的漏抗随着谐波频率的升高而增大，且相比于变压器的漏抗，变压器绕组的电阻较小。为了更精确的测量变压器绕组的短路电阻，减小谐波电源的电压值，采用串联补偿电容的方式来抵消变压器的漏抗，这种方法降低了对谐波电源电压和容量的需求，使变压器绕组谐波电阻测量装置更容易携带。串联补偿电容的变压器谐波短路实验步骤如下：

1)计算各频次下用于补偿变压器漏感的的电容值，补偿电容

2)根据第一步计算得到的电容值，选择大小合适的电容串联在电路中以补偿变压器漏感，调节谐波源电压，进行变压器短路实验。

3)电能质量分析仪分别测量变压器所加电压、流过变压器的电流、变压器消耗的有功功率等数据。对电压和电流进行傅里叶分解，得到基波电压、谐波电压、基波电流、谐波电流。

4)已知变压器基波短路电阻R₁、基波电流I₁、谐波电流I_h、功率损耗P_k的情况下，根据计算变压器绕组谐波短路电阻。