基于脈沖cr檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置及方法，該裝置包括脈沖射線機、像質計以及成像板；該方法包括：通過脈沖射線機透射成像板使之曝光，并通過激光掃描儀獲取成像板上的潛影形成數字圖像，判斷像質計細絲的數量，從而判斷繞組的材質。本發(fā)明所提出的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置及方法，通過采用計算機射線照相技術快速甄別干式變壓器繞組材質，操作簡便，無需破壞設備本體，實現了在較短的時間內對干式變壓器繞組材質有效地甄別。
【專利說明】
基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置及方法。
【背景技術】
[0002]變壓器是由繞在同一鐵芯上的兩個或兩個以上的線圈繞組組成，利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置。干式變壓器指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中，依靠空氣對流進行自然冷卻或增加風機冷卻的變壓器。近20年來，隨著世界經濟的發(fā)展，干式變壓器在全世界取得了迅猛的發(fā)展，尤其是在配電變壓器中干式變壓器所占的比例愈來愈大，據統(tǒng)計，在歐美等發(fā)達國家中，它已占到配電變壓器的40?50%；在我國，約占到50%左右。
[0003]干式變壓器線圈繞組采用絕緣紙包銅或鋁線/箔做導體繞制，層間采用絕緣材料絕緣，線圈經玻璃纖維環(huán)氧樹脂真空壓力浸漬成堅固整體。
[0004]當需要甄別干式變壓器線圈繞組材質是否為鋁時，最直接的方法是拆解線圈繞組環(huán)氧樹脂外殼，直接判定。但拆解后，設備無法修復，只能報廢，成本極高。此外，有研究人員提出，銅、鋁兩種材料電阻率不同，通過測定恒定溫升范圍內的電阻率變化可以甄別干式變壓器線圈繞組材質。但由于溫升實驗耗時較長，一般需要兩個周期，每個周期時長約8小時，且由于干式變壓器線圈冷卻系統(tǒng)、環(huán)境溫度變化等多方面因素影響，其試驗實施及結果判斷存在較大難度。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置及方法，以克服現有技術中存在的缺陷。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明的技術方案是:一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置，提供一包括一高壓繞組以及一低壓繞組的干式變壓器;還包括一設置于所述干式變壓器外側且距所述高壓繞組外側壁一預設距離的脈沖射線機、設置于所述高壓繞組外側壁上的像質計以及設置于所述高壓繞組內側壁與所述低壓繞組內側壁之間且與所述像質計配合的成像板。
[0007]在本發(fā)明一實施例中，所述像質計以及所述成像板的中心位于所述脈沖射線機軸線的延長線上。
[0008]在本發(fā)明一實施例中，還包括一用于掃描所述成像板獲取數字圖像的激光掃描儀。
[0009]在本發(fā)明一實施例中，所述脈沖射線機的脈沖寬度為60ns，脈率為15個脈沖每秒，焦點尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，曝光時間為30到99個脈沖。
[0010]在本發(fā)明一實施例中，所述像質計為鋼質10號線型像質計。
[0011]進一步的，還提供一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別方法，提供一包括一高壓繞組以及一低壓繞組的干式變壓器;按照如下步驟實現:
步驟SI:在所述干式變壓器外側且距所述高壓繞組外側壁一預設距離處設置有一用于發(fā)射脈沖X射線的脈沖射線機;在所述高壓繞組外側壁上設置有一像質計;在所述高壓繞組內側壁與所述低壓繞組內側壁之間設置有與所述像質計配合且用以成像像質計細絲的成像板；
步驟S2:啟動所述脈沖射線機，對所述干式變壓器進行射線透照，射線經所述像質計以及所述高壓繞組，在所述成像板上成像；
步驟S3:通過一激光掃描儀對所述成像板掃描，獲取射線透照區(qū)域數字圖像；
步驟S4:判斷所述數字圖像中像質計細絲的數量;若像質計細絲的數量大于等于預設數量，則判斷該干式變壓器繞組的材質為鋁;若不存在像質計細絲，則判斷該干式變壓器的繞組的材質為銅。
[0012]在本發(fā)明一實施例中，所述預設距離為200mm。
[0013]在本發(fā)明一實施例中，所述像質計以及所述成像板的中心位于所述脈沖射線機軸線的延長線上。
[0014]在本發(fā)明一實施例中，所述脈沖射線機的脈沖寬度為60ns，脈率為15個脈沖每秒，焦點尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，射線透照曝光時間為30到99個脈沖。
[0015]在本發(fā)明一實施例中，所述像質計細絲的預設數量為3。
[0016]在本發(fā)明一實施例中，所述像質計為鋼質10號線型像質計。
[0017]相較于現有技術，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明所提出的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置及方法，通過采用計算機射線照相技術(CR，computerrad1graphy )快速甄別干式變壓器繞組材質，操作簡便，無需破壞設備本體，實現了在較短的時間內對干式變壓器繞組材質有效地甄別。本方法采用CR技術進行射線數字成像，較傳統(tǒng)膠片成像法速度快，所得結果為數字圖像，方便存儲、調用。本方法使用的射線源為脈沖式射線機，相比常規(guī)工業(yè)射線機，具有體積小、重量輕、操作簡易、射線輻射劑量小等特點。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明中基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置的結構圖。
[0019]圖2為本發(fā)明實施例一中所獲得的數字圖像示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實施例二中所獲得的數字圖像示意圖。
[0021 ]圖4為本發(fā)明實施例三中所獲得的數字圖像示意圖。
[0022]【標號說明】:1-脈沖射線機;2-像質計;3-成像板;4-干式變壓器的高壓繞組;5-干式變壓器的低壓繞組;6-數字圖像上的像質計細絲。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖，對本發(fā)明的技術方案進行具體說明。
[0024]本發(fā)明提供一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置，如圖1所示，提供一包括一高壓繞組4以及一低壓繞組5的干式變壓器;還包括一設置于干式變壓器外側且距高壓繞組4外側壁一預設距離的脈沖射線機1、設置于高壓繞組5外側壁上的像質計2以及設置于高壓繞組5內側壁與低壓繞組4內側壁之間且與像質計2配合的成像板3。
[0025]進一步的，在本實施例中，像質計2以及成像板3的中心位于脈沖射線機I軸線的延長線上。
[0026]進一步的，在本實施例中，還包括一用于掃描成像板獲取數字圖像的激光掃描儀。
[0027]進一步的，在本實施例中，像質計2為鋼質10號線型像質計，且該像質計線號:10?16，來源于JB/T7902-2006《無損檢測射線照相檢測用線型像質計》。
[0028]進一步的，還提供一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別方法，提供一包括一高壓繞組4以及一低壓繞組5的干式變壓器;按照如下步驟實現:
步驟S1:在干式變壓器外側且距高壓繞組5外側壁一預設距離設置有一用于發(fā)射脈沖X射線的脈沖射線機I;在高壓繞組4外側壁上設置有一像質計;在高壓繞組內側壁與低壓繞組內側壁之間設置有與像質計配合且用以成像像質計細絲的成像板；
步驟S2:啟動脈沖射線機，對干式變壓器進行射線透照，射線經像質計以及高壓繞組，在成像板上成像；
步驟S3:通過一激光掃描儀對成像板掃描，獲取射線透照區(qū)域數字圖像；
步驟S4:判斷數字圖像中像質計細絲的數量;若像質計細絲的數量大于等于預設數量，則判斷該干式變壓器的繞組的材質為鋁;若不存在像質計細絲，則判斷該干式變壓器的繞組的材質為銅。
[0029]進一步的，在本實施例中，射線在穿透物體過程會與物質發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強度減弱。強度衰減取決于物質的衰減系數和射線在物質中穿透的厚度。銅、鋁兩種材料由于衰減系數不同且差異較大，相同強度的射線在穿透相同厚度的銅、鋁繞組后射線強度衰減程度不同，通過放置像質計對穿透后的射線強度進行評價從而判定材質。[°03°] 進一步的，在本實施例中，預設距離f為200mm。
[0031]進一步的，在本實施例中，像質計以及成像板的中心位于脈沖射線機軸線的延長線上。
[0032]進一步的，在本實施例中，所采用的脈沖射線機的脈沖寬度為60ns，脈率為15個脈沖每秒，焦點尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，射線透照曝光時間為30到99個脈沖。。
[0033]進一步的，在本實施例中，像質計細絲的預設數量為3。
[0034]進一步的，在本實施例中，像質計為鋼質10號線型像質計，該像質計的線號為10?16，來源于JB/T7902-2006《無損檢測射線照相檢測用線型像質計》。
[0035]為了讓本領域技術人員進一步了解本發(fā)明所提出的一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置以及方法，下面結合具體實施例進行說明。
[0036]實施例一
按圖1所示透照布置，對一干式變壓器高壓繞組進行射線透照，f取200_，脈沖射線機脈沖數為90，像質計用選用鋼質10號線型像質計。獲得數字圖像如圖2所示，可識別4根細絲，最細為13號，判定線圈繞組材質為鋁。且將該高壓繞組線圈拆解后導體為鋁，基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別技術結果無誤。
[0037]實施例二
按圖1所示透照布置，對一干式變壓器高壓繞組進行射線透照，f取200_，脈沖射線機脈沖數為50，像質計用選用鋼質10號線型像質計。獲得數字圖像如圖3所示，可識別3根細絲，最細為12號，判定線圈繞組材質為鋁。且將該高壓繞組線圈拆解后導體為鋁，基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別技術結果無誤。
[0038]實施例三按圖1所示透照布置，對一干式變壓器高壓繞組進行射線透照，f取200_，脈沖射線機脈沖數為90，像質計用選用鋼質10號線型像質計。對成像板進行掃描所得圖像如圖4所示，圖中黑色區(qū)域為繞組間隙，白色無圖像部分為高壓繞組線圈，高壓繞組線圈圖像中無法分辨像質計細絲，判定線圈繞組材質為銅。且將高壓繞組拆解后線圈導體為銅，基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別技術結果無誤。
[0039]實施例四
按圖1所示透照布置，對一干式變壓器高壓繞組進行射線透照，f取200_，脈沖射線機脈沖數為50，像質計用選用鋼質10號線型像質計。對成像板進行掃描，成像板曝光不足，無法獲得有效圖像，判定線圈繞組材質為銅。且將高壓繞組拆解后導體為銅，基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別技術結果無誤。
[0040]以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本發(fā)明技術方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置，提供一包括一高壓繞組以及一低壓繞組的干式變壓器;其特征在于，還包括一設置于所述干式變壓器外側且距所述高壓繞組外側壁一預設距離的脈沖射線機、設置于所述高壓繞組外側壁上的像質計以及設置于所述高壓繞組內側壁與所述低壓繞組內側壁之間且與所述像質計配合的成像板。2.根據權利要求1所述的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置，其特征在于，所述像質計以及所述成像板的中心位于所述脈沖射線機軸線的延長線上。3.根據權利要求1所述的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置，其特征在于，還包括一用于掃描所述成像板獲取數字圖像的激光掃描儀。4.根據權利要求1所述的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置，其特征在于，所述脈沖射線機的脈沖寬度為60ns，脈率為15個脈沖每秒，焦點尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，曝光時間為30到99個脈沖。5.根據權利要求1所述的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別裝置，其特征在于，所述像質計為鋼質10號線型像質計。6.一種基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別方法，其特征在于，提供一包括一高壓繞組以及一低壓繞組的干式變壓器;其特征在于，按照如下步驟實現: 步驟S1:在所述干式變壓器外側且距所述高壓繞組外側壁一預設距離處設置有一用于發(fā)射脈沖X射線的脈沖射線機;在所述高壓繞組外側壁上設置有一像質計;在所述高壓繞組內側壁與所述低壓繞組內側壁之間設置有成像板； 步驟S2:啟動所述脈沖射線機，對所述干式變壓器進行射線透照，射線經所述像質計以及所述高壓繞組，在所述成像板上成像； 步驟S3:通過一激光掃描儀對所述成像板進行掃描，獲取射線透照區(qū)域數字圖像； 步驟S4:判斷所述數字圖像中像質計細絲的數量;若像質計細絲的數量大于等于預設數量，則判斷該干式變壓器的繞組的材質為鋁;若不存在像質計細絲，則判斷該干式變壓器的繞組的材質為銅。7.根據權利要求6所述的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別方法，其特征在于，所述預設距離為200mm;所述像質計細絲的預設數量為3。8.根據權利要求6所述的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別方法，其特征在于，所述像質計以及所述成像板的中心位于所述脈沖射線機軸線的延長線上。9.根據權利要求6所述的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別方法，其特征在于，所述脈沖射線機的脈沖寬度為60ns，脈率為15個脈沖每秒，焦點尺寸為Φ 3mm，最大光子能量為270kVP，射線透照曝光時間為30到99個脈沖。10.根據權利要求6所述的基于脈沖CR檢測的干式變壓器繞組快速甄別方法，其特征在于，所述像質計為鋼質10號線型像質計。
【文檔編號】G01N23/04GK105866147SQ201610418511
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】江祖瑄, 林德源, 洪毅成, 鄭國順, 陳云翔, 蔡建賓, 韓紀層
【申請人】國網福建省電力有限公司, 國家電網公司, 國網福建省電力有限公司電力科學研究院, 國網福建省電力有限公司檢修分公司