黑龍江變壓器容量特性測試儀線圈材質對變壓器外觀體積的影響經(jīng)分析推導，變壓器的空載損耗、空載電流、負載損耗、短路阻抗可通過公式（1）計算。 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為線圈導線橫截面積，h為鐵芯柱高度，l為鐵軛長度。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常數(shù)，說明空載電流與空載損耗正相關。如果空載損耗滿足國標要求，空載電流也將基本滿足國標。另外設計中h和l一般存在著線性關系，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相關?？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，對于鋁線圈變壓器要使四個性能參數(shù)同時保持不變，只需要保證其負載損耗和空載損耗同時滿足即可。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線橫截面積的方法來實現(xiàn)，這樣導致鐵芯的窗寬、窗高將變大，使變壓器整體體積的變大。干式變壓器材質分析儀通過測量變壓器直流電阻并結合變壓器特性參數(shù)實驗數(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，進行大量的數(shù)據(jù)分析綜合計算出變壓器高低壓線圈的“銅鋁因子”，準確判斷出變壓器線圈的材質。相同容量變壓器當線圈采用以鋁代銅時，體積會增大，一些廠家利用變壓器傳統(tǒng)的容量檢測法的不足，減小變壓器容量，來掩蓋材質變化帶來的體積變化。線圈銅或鋁材質的不同，導致變壓器容量、體積、質量、匝比、導線截面積、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檢驗的重要影響影響因素，將這些數(shù)據(jù)與標準數(shù)據(jù)庫進行對比，確定各參數(shù)對變壓器線圈材質影響的概率分布模型，通過大量實驗確定影響因子的大?。唤⒆儔浩骼@組材質分析的總概率函數(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)的權重，且均小于1大于0，p1＋p2＋p3＋p4＝1。建立變壓器線圈材質“銅鋁因子”函數(shù)f(z) ,結合公式（3）的結果進一步綜合分析，并計算出線圈材質“銅鋁因子”值（K），通過大量現(xiàn)場試驗和數(shù)據(jù)的綜合分析，確定了“銅鋁因子”判斷的臨界值（K0 ），判斷出線圈的材質的判據(jù)為式（4）。 K≥K0 （K0 ＝3） ………………………………公式（4） 當變壓器高低壓線圈的銅鋁因子計算值滿足（4）式時，線圈材質為銅；當不滿足此式時線圈材質為鋁。變壓器線包設計中包括高低壓匝數(shù)和高低壓導線線徑(截面積)，導電材質不同，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。通過測量線包的外部尺寸，可以得到整個線包的截面積：導體截面積＊匝數(shù)＋絕緣層截面積＋纏繞材料截面積，即。對于特定材質而言，絕緣層厚度是必須保證相對穩(wěn)定，偏差必須在合理范圍內(nèi)，并且要求工藝科學。因此廠家在生產(chǎn)變壓器過程中，不會隨意加厚絕緣層厚度，否則很容易會導致散熱不良、應力增大進而發(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，都會按照絕緣要求設計在科學范圍之內(nèi)。設備研發(fā)過程中，對變壓器繞組設計和制作過程進行了深入調研，積累了大量數(shù)據(jù)，進行了矩陣多元化統(tǒng)計分析，在此基礎上基于多種特性變量建立了科學的數(shù)學模型，得到了銅鋁因子。實踐表明，操作簡單，判斷快捷準確。

黑龍江變壓器容量特性測試儀綜合實驗此界面是變壓器材質測試的主要結果界面。注意：進行此實驗之前要對變壓器的所有參數(shù)進行測試，包括變壓器的容量，變壓器的直阻，變壓器的外觀參數(shù)都要進行準確的測試。4.5.1基本概念：本儀器可判斷出變壓器高低壓繞組材質。線圈銅或鋁材質的不同，導致變壓器容量、體積、質量、匝比、導線截面積、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。對于固定型號與容量的配電變壓器，由于國標嚴格規(guī)定了其設計與制造流程，對線圈直流電阻值、損耗等規(guī)定了參考值。生產(chǎn)廠家采用鋁代銅時，就會在沒有明確規(guī)定的變壓器的某些參數(shù)（例如體積）上做文章，例如，為保證鋁繞組變壓器的直阻、損耗與同型號銅繞組變壓器的參數(shù)對應，以符合的標準，在變比和鐵心相同的情況下，增大鋁線圈的截面，這會導致變壓器體積增大。有的廠家為使變壓器器身及體積變化不太明顯，采用減小鋁線截面，這將導致繞組直流電阻、損耗增大；或者在保證變比不變的情況下，減少線圈匝數(shù)，減小線圈長度，這將導致變壓器阻抗電壓發(fā)生改變，這將會導致變壓器容量變化，廠家則利用目前變壓器容量的判斷僅僅根據(jù)變壓器阻抗電壓百分值推斷，且允許有10％誤差的規(guī)定，適當減小變壓器容量。另外，金屬的電阻值會隨著溫度的升高而增大，這主要是因為電阻率與溫度間近似地存在線性關系，銅和鋁的電阻值隨溫度的變化情況不一致，因此也可以結合變壓器繞組直流電阻溫度系數(shù)鑒別繞組材質的方法。實際上即使變壓器容量相同、線圈采用的材質相同，由于廠家生產(chǎn)工藝、結構等因素的差異，也會導致體積不同。本系統(tǒng)將變壓器容量、外觀參數(shù)、直阻、匝比作為變壓器材質檢驗的重要影響影響因素，將這些數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫參數(shù)進行對比，通過大量試驗確定影響因子的權重，建立影響變壓器線圈材質的概率分布模型，確定變壓器繞組的材質分析模型。測試儀采用直流電阻和常規(guī)變壓器容量測試的“二合一”的方法，通過模糊數(shù)據(jù)分析方法，進行準確的數(shù)據(jù)換算正確判斷出干式變壓器容量的大??；進一步利用直阻數(shù)據(jù)并綜合變壓器變比數(shù)據(jù)、變壓器的本體外觀數(shù)據(jù)、實驗溫度數(shù)據(jù)等進行大量的優(yōu)化組合判斷，通過綜合計算,計算出高低壓包的材質“銅鋁因子”，進而得出變壓器材質為銅鋁的判斷結果。