CN103630602A - 变压器类电力设备线圈材质的检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种变压器类电力设备线圈材质的检测装置及方法。其中，所述检测装置包括：电磁感应装置，所述电磁感应装置用于产生交变磁场；与所述电磁感应装置相连的电压采集装置，所述电压采集装置用于采集所述电磁感应装置的感应电动势；与所述电压采集装置相连的处理器，所述处理器用于根据所述电磁感应装置的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质，以此实现对变压器类电力设备的线圈材质的检测，保证变压器类电力设备的长久安全运行，从而保证电网的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备检测技术领域，尤其涉及一种变压器类电力设备线圈材质的检测装置及方法。
背景技术
随着电力行业的发展，变压器、电抗器等电气设备作为电网的重要组成部分之一，也得到迅速发展，尤其是在110kV以下电网中，由于行业的进入门槛较低，使得变压器等电力设备的生产厂家众多，品质良莠不齐。而随着铜线价格的直线飙升，一些厂家开始采用铝线代替铜线的方式，来生产变压器等电力设备，以增加产品竞争力，谋取不正当利益。
由于铜、铝的不同特性，对于一些必须使用铜质材料来制作线圈绕组的电力设备，如变压器、电抗器等，如果将铜线偷换为铝线会存在如下安全隐患：
首先，由于铜和铝在机械强度上存在较大差异，导致采用铝线替代铜线的变压器等电力设备的机械强度大大降低，抗短路能力受到较大影响，容易出现故障而退出运行；
其次，由于铝本身的焊接比铜本身的焊接困难很多，而铜铝焊接难度更大，导致铝产品在生产过程中容易出现虚焊现象，使得该产品运行一段时间后出现故障；
再次，由于铜、铝密度比为3.3，结合电阻系数，导致铜绕组的热容量远大于铝绕组，因此，在短时超负荷能力方面，铜绕组比铝绕组具有更强的过负荷能力。而且，在短路情况下，铜绕组的最高允许温度为350℃，铝绕组的最高允许温度为250℃。
由此可见，如何对变压器类电力设备的线圈材质进行检测，以保证变压器类电力设备的长久安全运行，从而保证电网的安全运行，已经成为亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种变压器类电力设备线圈材质的检测装置及方法，以对变压器类电力设备的线圈材质进行检测，保证变压器类电力设备的长久安全运行，从而保证电网的安全运行。
为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种变压器类电力设备线圈材质的检测装置，包括：
电磁感应装置，所述电磁感应装置用于产生交变磁场；
与所述电磁感应装置相连的电压采集装置，所述电压采集装置用于采集所述电磁感应装置的感应电动势；
与所述电压采集装置相连的处理器，所述处理器用于根据所述电磁感应装置的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
优选的，所述处理器包括：
第一处理器，所述第一处理器用于根据所述电磁感应装置的感应电动势，提取所述感应电动势的幅值和相位；
第二处理器，所述第二处理器用于对比所述感应电动势的幅值和相位与预先存储的各金属材质在所述电磁感应装置中产生的感应电动势的幅值的相位进行对比，并根据对比结果，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
优选的，所述检测装置还包括：
与所述处理器相连的显示装置，用于显示所述处理器的判断结果。
优选的，所述显示装置包括：红色LED和绿色LED；其中，所述红色LED用于显示所述处理器的判断结果为非铜类材质，所述绿色LED用于显示所述处理器的判断结果为铜类材质。
一种变压器类电力设备线圈材质的检测方法，包括：
将待检测变压器类电力设备线圈放入交变磁场中；
采集所述待检测变压器类电力设备线圈放入交变磁场后，所述交变磁场两端的感应电动势；
根据所述交变磁场两端的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
优选的，根据所述交变磁场两端的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质包括：
根据所述交变磁场两端的感应电动势，提取所述感应电动势的幅值和相位；
对比所述感应电动势的幅值和相位及预先获得的各金属材质在所述交变磁场中产生的感应电动势的幅值和相位，并根据对比结果，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
优选的，该方法还包括：对所述待检测变压器类电力设备的线圈材质进行显示。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明实施例所提供的技术方案，包括：电磁感应装置、电压采集装置和处理器，其中，所述电磁感应装置用于产生交变磁场，在将待检测变压器类电力设备的线圈放入所述电磁感应装置产生的交变磁场中，由于所述待检测变压器类电力设备的线圈的磁效应或涡流效应，将产生一个附加的磁场，叠加到原来的交变磁场中，破坏原来交变磁场的平衡，从而使得所述电磁感应装置的两端产生相应的感应电动势，而所述电压采集装置用于采集所述电磁感应装置的感应电动势，从而可以利用所述电压采集装置采集所述感应电动势，并将其传送给处理器进行分析处理，以此获得所述待检测变压器类电力设备的线圈材质。由此可见，本发明实施例所提供的技术方案，可以实现对变压器类电力设备的线圈材质的检测，保证变压器类电力设备的长久安全运行，从而保证电网的安全运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的变压器类电力设备线圈材质的检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的变压器类电力设备线圈材质的检测方法的流程图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，如何对变压器类电力设备的线圈材质进行检测，以保证变压器类电力设备的长久安全运行，从而保证电网的安全运行，已经成为亟待解决的问题。
发明人研究发现，这是由于所述变压器类电力设备的线圈绕组表面一般包裹有一层绝缘层，无法从外观观察上直接判断所述线圈绕组内的金属材质，除非破坏所述线圈绕组表面的绝缘层，即只有在所述线圈绕组解体的情况下，才能看到所述线圈绕组的金属材质。但是，所述线圈绕组解体后，会对所述线圈绕组造成损伤，不能再直接使用，必须进行修复后，才能重新使用，而且修复后的线圈绕组仍旧不能保证所述线圈绕组内部金属材质的真实性，从而导致现有技术中无法对变压器类电力设备的线圈材质进行判断。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种变压器类电力设备线圈材质的检测装置，包括：
电磁感应装置，所述电磁感应装置用于产生交变磁场；
与所述电磁感应装置相连的电压采集装置，所述电压采集装置用于采集所述电磁感应装置的感应电动势；
与所述电压采集装置相连的处理器，所述处理器用于根据所述电磁感应装置的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
相应的，本发明实施例还提供了一种变压器类电力设备线圈材质的检测方法，包括：
将待检测变压器类电力设备线圈放入交变磁场中；
采集所述待检测变压器类电力设备线圈放入交变磁场后，所述交变磁场两端的感应电动势；
根据所述交变磁场两端的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
本发明实施例所提供的技术方案，包括：电磁感应装置、电压采集装置和处理器，其中，所述电磁感应装置用于产生交变磁场，在将待检测变压器类电力设备的线圈放入所述电磁感应装置产生的交变磁场中，由于所述待检测变压器类电力设备的线圈的磁效应或涡流效应，将产生一个附加的磁场，叠加到原来的交变磁场中，破坏原来交变磁场的平衡，从而使得所述电磁感应装置中产生相应的感应电动势。而所述电压采集装置用于采集所述电磁感应装置的感应电动势，从而可以利用所述电压采集装置采集所述感应电动势，并将其传送给处理器进行分析处理，以此获得所述待检测变压器类电力设备的线圈材质。由此可见，本发明实施例所提供的技术方案，可以实现对变压器类电力设备的线圈材质的检测，保证变压器类电力设备的长久安全运行，从而保证电网的安全运行。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示，本发明实施例所提供了一种变压器类电力设备线圈材质的检测装置，，包括：
电磁感应装置1，所述电磁感应装置1用于产生交变磁场。在本发明的一个实施例中，所述电磁感应装置1包括：基座、铁芯和线圈绕组，其中，所述基座与所述铁芯固定连接，所述线圈绕组缠绕在所述铁芯上，并与所述铁芯电磁交互作用，产生交变磁场。
与所述电磁感应装置1相连的电压采集装置2，所述电压采集装置2用于采集所述电磁感应装置1的感应电动势。在发明的一个实施例中，所述电压采集装置2为交流电压表，但本发明对此并不做限定，只要可以测得所述电磁感应装置1中线圈绕组两端的感应电动势即可。
与所述电压采集装置2相连的处理器3，所述处理器3用于根据所述电磁感应装置1的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。在本发明的一个实施例中，所述处理器3包括：
第一处理器301，所述第一处理器301用于根据所述电磁感应装置1的感应电动势，提取所述感应电动势的幅值和相位；
第二处理器302，所述第二处理器302用于对比所述感应电动势的幅值和相位及预先存储的各金属材质在所述电磁感应装置1中产生的感应电动势的幅值的相位，并根据对比结果，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
由于电磁感应原理，将金属放入交变磁场中，金属会因涡流效应或电磁效应，产生一个附加磁场，叠加到原来的交变磁场中，破坏原来交变磁场的平衡，在所述交变磁场两端产生感应电动势。
因此，本发明实施例所提供的变压器类电力设备线圈材质的检测装置，在将待检测变压器类电力设备的线圈放入所述电磁感应装置1产生的交变磁场中后，由于所述待检测变压器类电力设备的线圈为金属材质，其会因磁效应或涡流效应，产生一个附加的磁场，叠加到原来的交变磁场中，破坏原来交变磁场的平衡，从而使得所述电磁感应装置1的线圈绕组两端产生相应的感应电动势。而所述电压采集装置2用于采集所述电磁感应装置1中线圈绕组两端的感应电动势，从而可以利用所述电压采集装置2采集所述感应电动势，并将其传送给处理器3进行分析处理。最后再利用所述处理器3，根据接收到的感应电动势，获得该感应电动势的幅值和相位，以此判断出所述待检测变压器类电力设备的线圈材质。
需要说明的是，由于不同金属材质放入交变磁场中，其所产生的附加磁场的强度不同，相应的，其所产生的附加磁场叠加到电磁感应装置1的交变磁场中，在电磁感应装置1的线圈绕组两端产生的感应电动势也不相同，而所述处理器3里预先存储有将不同金属材质放入该电磁感应装置1中，所述电磁感应装置1的线圈绕组两端产生的感应电动势的幅值和相位，从而可以在获得所述待检测变压器类电力设备线圈放入电磁感应装置1中产生的感应电动势的幅值和相位后，通过对比所述待检测变压器类电力设备线圈放入电磁感应装置1中，产生的感应电动势的幅值和相位及预先存储的各种不同金属材质放入电磁感应装置1中，产生的感应电动势的幅值和相位，来获得所述待检测变压器类电力设备的线圈材质。
由此可见，本发明实施例所提供的技术方案，可以实现对变压器类电力设备的线圈材质的检测，保证变压器类电力设备的长久安全运行，从而保证电网的安全运行。
在本发明的一个实施例中，所述检测装置还包括与所述处理器3相连的显示装置，用于显示所述处理器3的判断结果。需要说明的是，由于目前变压器类电力设备等产品中，主要将铝线偷换铜线，故在本发明的一个具体实施例中，所述显示装置包括：红色LED和绿色LED；其中，所述红色LED用于显示所述处理器3的判断结果为非铜类材质，所述绿色LED用于显示所述处理器3的判断结果为铜类材质。
相应的，本发明实施例还提供了一种变压器类电力设备线圈材质的检测方法，应用于上述任一实施例所提供的变压器类电力设备线圈材质的检测装置，如图2所示，包括：
步骤101：将待检测变压器类电力设备线圈放入交变磁场中；
步骤102：采集所述待检测变压器类电力设备线圈放入交变磁场后，所述交变磁场两端的感应电动势；
步骤103：根据所述交变磁场两端的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
在本发明的一个实施例中，根据所述交变磁场两端的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质包括：
根据所述交变磁场两端的感应电动势，提取所述感应电动势的幅值和相位；
对比所述感应电动势的幅值和相位及预先获得的各金属材质在所述交变磁场中产生的感应电动势的幅值的相位，并根据对比结果，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
在本发明的另一个实施例中，该检测方法还包括：对所述待检测变压器类电力设备的线圈材质进行显示。
在本发明的其他实施例中，所述检测方法还可以采用X光射线系统进行金属检测，利用多频检测推动金属，且频率越高越好。但由于在高频下进行检测时，变压器类电力设备的线圈材质检测仪对某些金属特性的变化并不敏感，从而会影响金属检测性能，因此，优选采用中频测试频段，从而既能满足变压器类产品测试的要求，又能达到精确测试的结果。
综上所述，本发明实施例所提供的变压器类电力设备线圈材质的检测装置及方法，在将待检测变压器类电力设备的线圈放入所述电磁感应装置产生的交变磁场中，由于所述待检测变压器类电力设备的线圈的磁效应或涡流效应，将产生一个附加的磁场，叠加到原来的交变磁场中，破坏原来交变磁场的平衡，从而使得所述电磁感应装置中产生相应的感应电动势。而所述电压采集装置用于采集所述电磁感应装置的感应电动势，从而可以利用所述电压采集装置采集所述感应电动势，并将其传送给处理器进行分析处理，以此获得所述待检测变压器类电力设备的线圈材质。
由此可见，本发明实施例所提供的技术方案，可以实现对变压器类电力设备的线圈材质的检测，保证变压器类电力设备的长久安全运行，从而保证电网的安全运行。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种变压器类电力设备线圈材质的检测装置，其特征在于，包括：
电磁感应装置，所述电磁感应装置用于产生交变磁场；
与所述电磁感应装置相连的电压采集装置，所述电压采集装置用于采集所述电磁感应装置的感应电动势；
与所述电压采集装置相连的处理器，所述处理器用于根据所述电磁感应装置的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述处理器包括：
第一处理器，所述第一处理器用于根据所述电磁感应装置的感应电动势，提取所述感应电动势的幅值和相位；
第二处理器，所述第二处理器用于对比所述感应电动势的幅值和相位与预先存储的各金属材质在所述电磁感应装置中产生的感应电动势的幅值的相位进行对比，并根据对比结果，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：
与所述处理器相连的显示装置，用于显示所述处理器的判断结果。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述显示装置包括：红色LED和绿色LED；其中，所述红色LED用于显示所述处理器的判断结果为非铜类材质，所述绿色LED用于显示所述处理器的判断结果为铜类材质。
5.一种变压器类电力设备线圈材质的检测方法，其特征在于，包括：
将待检测变压器类电力设备线圈放入交变磁场中；
采集所述待检测变压器类电力设备线圈放入交变磁场后，所述交变磁场两端的感应电动势；
根据所述交变磁场两端的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，根据所述交变磁场两端的感应电动势，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质包括：
根据所述交变磁场两端的感应电动势，提取所述感应电动势的幅值和相位；
对比所述感应电动势的幅值和相位及预先获得的各金属材质在所述交变磁场中产生的感应电动势的幅值和相位，并根据对比结果，判断待检测变压器类电力设备的线圈材质。
7.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，该方法还包括：对所述待检测变压器类电力设备的线圈材质进行显示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140312 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |