山西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，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，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。根據公式(1)可知，空載損耗P0與空載電流I0之比為常數，可以看出空載損耗與空載電流之比為一個常數，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，說明，說明短路阻抗與空載損耗負相關。空載損耗變大，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滿足規定，通常通過增大繞組導線橫截面積的方法來實現，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實驗數據綜合判斷干式變壓器的容量，綜合變壓器變比數據、變壓器的本體外觀數據等數據并引入概率分析法，進行大量的數據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均有所變化 ，這些參數之間又相互影響。干式變壓器材質分析儀將變壓器容量、外觀參數（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，將這些數據與標準數據庫進行對比，確定各參數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小；建立變壓器繞組材質分析的總概率函數 ……………………….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（包高、包厚）的影響概率函數，p1，p2，p3，p4為概率函數的權重，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），通過大量現場試驗和數據的綜合分析，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和高低壓導線線徑(截面積)，導電材質不同，其匝數和截面積要求也不同；變壓器絕緣包括內外絕緣和線包絕緣。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＋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定，偏差必須在合理范圍內，并且要求工藝科學。因此廠家在生產變壓器過程中，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。設備研發過程中，對變壓器繞組設計和制作過程進行了深入調研，積累了大量數據，進行了矩陣多元化統計分析，在此基礎上基于多種特性變量建立了科學的數學模型，得到了銅鋁因子。實踐表明，操作簡單，判斷快捷準確。