ICS 29.020F24

中国电机工程学会标准T/CSEE XXX—

配电变压器绕组铜铝材质无损识别技术导则Guide for Nondestructive identification of copper and aluminum

material of Transformer Winding

初稿（本稿完成日期：2018 年 3 月 30 日）

201X-XX-XX 发布 201X-XX-XX 实施

中国电机工程学会发布

CSEE

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目次前　　言............................................................................................................................III1　范围..............................................................................................................................42　规范性引用文件..............................................................................................................43　术语和定义....................................................................................................................44　测试原理.......................................................................................................................45 测试条件..........................................................................................................................55.1 测试环境.....................................................................................................................55.2 测试对象.....................................................................................................................55.3 测试仪器.....................................................................................................................55.4 人员要求......................................................................................................................65.5 安全要求......................................................................................................................66 测试方法.........................................................................................................................66.1 测试周期......................................................................................................................66.2 测试前准备...................................................................................................................66.3 测试步骤......................................................................................................................67 测试结果的判断及处理.......................................................................................................88 测试报告.........................................................................................................................8附录 A 测试数据记录............................................................................................................9──────────......................................................................................................................9

I

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II

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前　　言

本标准按照《中国电机工程学会标准管理办法（暂行）》的规定要求，依据 GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写》的规则起草。

本标准制定的主要技术内容为：——规定了适用范围；——提出了规范性引用文件；——明确了本标准适用的术语和定义；——明确了配电变压器绕组铜铝材质无损识别的原理；——规定了测试时应满足的环境、对象、仪器、人员及安全方面的条件；——规定了测试方法；——规定了测试结果的判断标准及处理。本标准由中国电机工程学会提出。本标准由中国电机工程学会测试技术及仪表专业标委会归口和解释。本标准起草单位：本标准主要起草人：本标准为首次发布。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电机工程学会标准执行办公室（地址：北京市西城

区白广路二条 1 号，100761，网址：http：//www.csee.org.cn，邮箱：cseebz@csee.org.cn）。

III

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配电变压器绕组铜铝材质无损识别技术导则1　范围

本标准规定了配电变压器绕组铜铝材质无损识别的检测方法与检测规则。本标准适用于入网及在网配电变压器绕组铜铝材质的检测。

2　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本

文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 26860-2011 电力安全工作规程 发电厂和变电所电气部分DL/T 1102-2009 配电变压器运行规程

DL/T 596 电力设备预防性试验规程3　术语和定义

以下术语和定义适用于本文件。

3.1 热电动势 thermoelectromotive force金属或不同金属连接而形成的两个端部，端部之间由于温度差引起的热电效应而产生的电动势

称为热电动势。3.2 热电效应 thermoelectric effect

金属或不同金属连接而形成的两个端部之间存在温度差时，处于热端的载流子向冷端迁移形成电荷堆积，使导体内形成自建电场，导体两端产生热电动势的现象称为热电效应。3.3 塞贝克效应 seebeck effect

称为第一热电效应，在两种不同导体或半导体组成的电偶回路中，若两种不同导体或半导体的接触点具有不同温度，在两种材料之间形成热电动势差，这种因温度差在两种材料间形成热电动势差的现象称为塞贝克效应。3.4 塞贝克系数 seebeck coefficient

表征导体或半导体热电效应的物理参数，表示单位温差形成的热电动势差，单位为 μV/K。4　测试原理图 1 为塞贝克效应测试原理图。两种不同导体串联组成的电偶回路中，在不考虑塞贝克系数随

温度变化的情况下，导体之间的热电动势差为：U=Sa (T1−T 2 )+Sb (T 2−T 1)=(Sa−Sb)(T 1−T 2) (1)

式（1）中：Sa——导体 a 的塞贝克系数，μV/K；Sb——导体 b 的塞贝克系数，μV/K；T 1——接点 1 的温度，℃；T 2——接点 2 的温度，℃。图 2 为配电变压器绕组铜铝材质热电效应测试原理图。采用非接触电磁感应加热装置对绕组一

端加热，在被测绕组两端形成温度差及热电动势差，测量绕组两端温度和热电动势，基于测量得到4

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的温度差和热电动势结果，根据热电效应原理，给出配电变压器绕组铜铝材质判别结果。

图 1 塞贝克效应测试原理图

图 2 配电变压器绕组铜铝材质热电效应测试原理图5 测试条件5.1 测试环境

测试环境要求如下：a) 环境温度：－10 ~℃ ＋40℃；b) 相对湿度：不大于 80%。

5.2 测试对象测试对象为配电变压器，要求如下：a) 待测配电变压器外观良好，无影响配电变压器绕组连接完整性的损伤；b) 待测配电变压器已经退出电网运行，绕组温度已恢复至室温；c) 待测配电变压器高、低压侧外部出线已全部拆除，处于待试状态；d) 待测配电变压器绕组为三角形接线、可外部解开绕组三角形接线连接时，宜解开绕组三角

形连接线。5

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5.3 测试仪器5.3.1 测试仪器应包括加热装置、温度和热电动势测量控制装置。加热装置宜采用非接触电磁感应加热方式，最高加热温度不宜高于 120℃或绕组最高容许温度，温升速率宜为 10 K/min～20 K/min。5.3.2 测试仪器应具备温度测量功能，宜采用热电偶测温，温度传感器不少于 2 路，分别用于被测绕组两端温度测量，温度传感器测量精度不低于 1%。5.3.3 测试仪器应具备热电动势测量功能，测量被测绕组两端热电动势，热电动势测量分辨率不低于2μV，测量精度不低于 1%。5.3.4 测试仪器应具有温升控制功能，实现温升速率可控，保障绕组最高加热温度不超过设定温度和绕组最高容许温度。5.3.5 测量仪器应具有热电动势和温度的同步采集功能，保障绕组温度差和热电动势测量准确性，采样时间间隔不低于 10 次/min。5.3.6 测试仪器应显示热电动势和温度的当前状态，测试完毕后，测量仪器应直接输出铜材质、铝材质的识别结果。5.4 人员要求5.4.1 测试人员应满足 GB 26860– 2011 中作业人员的要求。5.4.2 测试人员应了解配电变压器的结构特点、工作原理、运行参数等基本知识。5.4.3 测试人员应掌握配电变压器铜铝材质识别仪器的操作程序和使用方法。5.5 安全要求5.5.1 测试时，应严格执行 DL/T 1102-2009 中变压器投运和停运规定。5.5.2 测试时，应严格执行 GB 26860-2011 中规定的安全技术措施，执行停电、验电、接地、悬挂标示牌、装设遮栏（围栏）等程序。6 测试方法6.1 测试周期6.1.1 待入网变压器宜在入网前进行一次检测。6.1.2 在网运行变压器宜在生命周期内进行一次检测。6.1.2 发生短路、变形的故障配电变压器应进行检测。6.2 测试前准备6.2.1 测试环境宜满足 5.1节要求。6.2.2 待测配电变压器应满足 5.2节要求。6.2.3 记录待测配电变压器安装地点、编号、铭牌信息。6.2.4 使用万用表、电气导通测试仪等设备检查待测配电变压器绕组电气完整性，确认绕组导通良好。6.2.5 检查现场测试电源满足测试仪器电源要求。如必要，需配备便携式交流发电机。6.2.6 布设测试现场安全技术措施。摆放测试仪器到待测变压器前合适位置，检查加热线圈、测温探头、热电动势测试线完好可用。6.3.7 连接测试仪器电源，将测试仪器接地端可靠接地。6.3 测试步骤6.3.1 配电变压器低压绕组测试

（1）加热线圈安装：将加热装置的加热线圈缠绕于被测绕组出线导电排根部位置，靠近绕组出线端。加热线圈与加热装置的连接线应离开绕组外壳、其他金属部件一定距离（不少于 5cm），防止邻近金属感应加热引起的损伤。（2）温度传感器测量接线：分别将两个温度传感器探头连接到被测绕组两端。加热端温度传感器探头宜安装于距离加热线圈缠绕点 3～5cm 处的导电排上，防止加热线圈对温度传感器的干扰。非加热

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端温度传感器探头宜安装于绕组另一端连接的 N相导电排端部。（3）热电动势测量接线：使用纯铜螺栓将热电动势法测量线分别连接到被测绕组两端，加热端热电动势测试线宜固定在被测绕组导电排端部，非加热端热电动势测量线宜固定在绕组另一端连接的 N相导电排端部。如图 2。（4）开机检查：确认测试加热线圈、温度传感器、热电动势连接可靠无误后，依次打开加热装置电源和测控箱电源开关，开机检查。（5）绕组端部加热：打开加热开关，测控箱控制加热装置开始工作，加热变压器绕组端部，当加热端与非加热端温度差值大于 60℃，或达到温度设定值时，加热装置停止加热。（6）温度和热电动势测量：启动测控箱温度和热电动势测量，同步采集绕组两端温度和热电动势，显示热电动势和温度的当前状态。（7）铜铝材质判别：测试完成后，给出铜铝材质识别结果，记录测试结果。（8）测试完毕：测试完毕后，先关闭加热装置和测控箱电源，再拆除测量电缆，进行下一绕组测试。测试完毕后拆除电源线、地线及安全措施，恢复配电变压器原始状态。

图 2 配电变压器低压绕组测试接线6.3.2 配电变压器高压绕组测试（1）高压绕组三角形接线拆除：配电变压高压侧绕组为可外部解开绕组三角形接线连接时，宜在测试前拆除非测试绕组的分接头短路杆，断开高压侧绕组三角形连接回路。（2）加热线圈安装：将加热装置的加热线圈缠绕于被测绕组出线上端导电杆处根部位置。加热线圈与加热装置的连接线应离开绕组外壳、其他金属部件一定距离（不少于 5cm），防止邻近金属感应加热引起的损伤。（3）温度传感器测量接线：分别将两个温度传感器探头连接到被测绕组两端。加热端温度传感器探头宜安装于距离加热线圈缠绕点 3～5cm 处的导电排上，防止加热线圈对温度传感器的干扰。非加热端温度传感器探头宜安装于绕组另一端连接的出线导电杆上。（4）热电动势测量接线：使用纯铜螺栓将热电动势法测量线分别连接到被测绕组两端，加热端热电动势测试线宜固定在被测绕组导电杆端部，非加热端热电动势测量线宜固定在绕组另一端连接的导电杆端部。如图 3。（5）开机检查：确认测试加热线圈、温度传感器、热电动势连接可靠无误后，依次打开加热装置电源和测控箱电源开关，开机检查。（6）绕组端部加热：打开加热开关，测控箱控制加热装置开始工作，加热变压器绕组端部，当加热端与非加热端温度差值大于 60℃，或达到温度设定值时，加热装置停止加热。

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（7）温度和热电动势测量：启动测控箱温度和热电动势测量，同步采集绕组两端温度和热电动势，显示热电动势和温度的当前状态。（8）铜铝材质判别：测试完成后，给出铜铝材质识别结果，记录测试结果。（9）测试完毕：测试完毕后，先关闭加热装置和测控箱电源，再拆除测量电缆，进行下一绕组测试。测试完毕后拆除电源线、地线及安全措施，恢复配电变压器原始状态。

图 3 配电变压器高压绕组测试接线7 测试结果的判断及处理7.1 识别结果宜分为三种：铜材质、铝材质、非铜非铝材质。7.2 待测配电变压器宜选取一相高压线圈和一相低压线圈各测试一次。识别结果与变压器铭牌标识不一致时，应逐相测试验证。测试结果出现非铜非铝材质时，应多次试验验证，必要时结合其他检测方法综合判断。8 测试报告

测试报告记录表应包括：a） 检测地点；b） 变压器型号、编号；c） 变压器生产厂家；d） 环境及仪器信息；e） 测试日期及时间；f） 测试单位和测试人员；g） 测试数据及结论；附录 A给出了变压器绕组材铜铝材质热电效应无损识别检测记录表。

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附录 A 测试数据记录（资料性附录）

表 A.1 变压器绕组材铜铝材质热电效应无损识别检测数据记录表

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检测地点： 变压器型号： 变压器编号：生产厂家： 变压器联结组别：仪器型号： 仪器编号： 试验日期： 温度： 湿度测试单位：测试人员：

被测绕组 温度差值（oC） 热电势值（μV） 铜铝材质判别结果

试验结论：

试验人员：审核：批准：：