北京變壓器容量特性測(cè)試儀線圈材質(zhì)對(duì)變壓器外觀體積的影響經(jīng)分析推導(dǎo)，變壓器的空載損耗、空載電流、負(fù)載損耗、短路阻抗可通過公式（1）計(jì)算。 公式(1)其中，C1，C2，C3，C4為常數(shù)，P0為空載損耗，I0為空載電流，Pk為負(fù)載損耗，Ukx(％)為短路阻抗，ρ為線圈電阻率，N為線圈匝數(shù)，S1為鐵芯柱橫截面積，S2為線圈導(dǎo)線橫截面積，h為鐵芯柱高度，l為鐵軛長(zhǎng)度。根據(jù)公式(1)可知，空載損耗P0與空載電流I0之比為常數(shù)，可以看出空載損耗與空載電流之比為一個(gè)常數(shù)，說明空載電流與空載損耗正相關(guān)。如果空載損耗滿足國(guó)標(biāo)要求，空載電流也將基本滿足國(guó)標(biāo)。另外設(shè)計(jì)中h和l一般存在著線性關(guān)系，通常采用4l＝3h，故由公式(1)可知，空載損耗P0與短路阻抗Ukx(％)乘積也近似為常數(shù)，說明，說明短路阻抗與空載損耗負(fù)相關(guān)?？蛰d損耗變大，短路阻抗將變小；空載損耗變小，短路阻抗將變大。因此，對(duì)于鋁線圈變壓器要使四個(gè)性能參數(shù)同時(shí)保持不變，只需要保證其負(fù)載損耗和空載損耗同時(shí)滿足即可。由公式(1)可得到公式( 公式(2)鋁的電阻率3.5710-8Ω·m，銅的電阻率2.13510-8Ω·m，繞組材質(zhì)由銅換成鋁，繞組電阻率由增大0.598倍，由公式(2)可知，為了保持負(fù)載損耗和空載損耗參數(shù)滿足規(guī)定，通常通過增大繞組導(dǎo)線橫截面積的方法來實(shí)現(xiàn)，這樣導(dǎo)致鐵芯的窗寬、窗高將變大，使變壓器整體體積的變大。干式變壓器材質(zhì)分析儀通過測(cè)量變壓器直流電阻并結(jié)合變壓器特性參數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合判斷干式變壓器的容量，綜合變壓器變比數(shù)據(jù)、變壓器的本體外觀數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)并引入概率分析法，進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)分析綜合計(jì)算出變壓器高低壓線圈的“銅鋁因子”，準(zhǔn)確判斷出變壓器線圈的材質(zhì)。相同容量變壓器當(dāng)線圈采用以鋁代銅時(shí)，體積會(huì)增大，一些廠家利用變壓器傳統(tǒng)的容量檢測(cè)法的不足，減小變壓器容量，來掩蓋材質(zhì)變化帶來的體積變化。線圈銅或鋁材質(zhì)的不同，導(dǎo)致變壓器容量、體積、質(zhì)量、匝比、導(dǎo)線截面積、直流電阻、電阻溫升曲線等參數(shù)均有所變化 ，這些參數(shù)之間又相互影響。干式變壓器材質(zhì)分析儀將變壓器容量、外觀參數(shù)（變壓器包高、包厚）、直阻、匝比作為變壓器材質(zhì)檢驗(yàn)的重要影響影響因素，將這些數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，確定各參數(shù)對(duì)變壓器線圈材質(zhì)影響的概率分布模型，通過大量實(shí)驗(yàn)確定影響因子的大??；建立變壓器繞組材質(zhì)分析的總概率函數(shù) ……………………….公式（3）式中：f(s)，f(v)，f(m)，f(n)分別為變壓器容量、直阻、匝比、外觀參數(shù)（包高、包厚）的影響概率函數(shù)，p1，p2，p3，p4為概率函數(shù)的權(quán)重，且均小于1大于0，p1＋p2＋p3＋p4＝1。建立變壓器線圈材質(zhì)“銅鋁因子”函數(shù)f(z) ,結(jié)合公式（3）的結(jié)果進(jìn)一步綜合分析，并計(jì)算出線圈材質(zhì)“銅鋁因子”值（K），通過大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)的綜合分析，確定了“銅鋁因子”判斷的臨界值（K0 ），判斷出線圈的材質(zhì)的判據(jù)為式（4）。 K≥K0 （K0 ＝3） ………………………………公式（4） 當(dāng)變壓器高低壓線圈的銅鋁因子計(jì)算值滿足（4）式時(shí)，線圈材質(zhì)為銅；當(dāng)不滿足此式時(shí)線圈材質(zhì)為鋁。變壓器線包設(shè)計(jì)中包括高低壓匝數(shù)和高低壓導(dǎo)線線徑(截面積)，導(dǎo)電材質(zhì)不同，其匝數(shù)和截面積要求也不同；變壓器絕緣包括內(nèi)外絕緣和線包絕緣。通過測(cè)量線包的外部尺寸，可以得到整個(gè)線包的截面積：導(dǎo)體截面積＊匝數(shù)＋絕緣層截面積＋纏繞材料截面積，即。對(duì)于特定材質(zhì)而言，絕緣層厚度是必須保證相對(duì)穩(wěn)定，偏差必須在合理范圍內(nèi)，并且要求工藝科學(xué)。因此廠家在生產(chǎn)變壓器過程中，不會(huì)隨意加厚絕緣層厚度，否則很容易會(huì)導(dǎo)致散熱不良、應(yīng)力增大進(jìn)而發(fā)生開裂和絕緣層擊穿等問題，容易釀成爆炸等事故。因此，變壓器的外絕緣，都會(huì)按照絕緣要求設(shè)計(jì)在科學(xué)范圍之內(nèi)。設(shè)備研發(fā)過程中，對(duì)變壓器繞組設(shè)計(jì)和制作過程進(jìn)行了深入調(diào)研，積累了大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行了矩陣多元化統(tǒng)計(jì)分析，在此基礎(chǔ)上基于多種特性變量建立了科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，得到了銅鋁因子。實(shí)踐表明，操作簡(jiǎn)單，判斷快捷準(zhǔn)確。