[發(fā)明專利]大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711149367.X
• 申請日: 2017-11-18
• 公開（公告）號: CN108061826B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 高仕斌;周利軍;王東陽;郭蕾;江俊飛
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R31/12
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 張澎

1.大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：檢驗抽樣

對同一生產(chǎn)線生產(chǎn)的大型卷鐵心牽引變壓器進行抽樣，樣本總數(shù)記為N，同時對抽取的待檢驗大型卷鐵心牽引變壓器進行編號，編號記為1,2,3，……，N號；

第二步：檢驗測試

抽取編號記為1,2,3，……，N號的大型卷鐵心牽引變壓器逐臺進行檢驗測試，具體測試步驟如下：

2.1檢驗準備及測試接線

將卷鐵心牽引變壓器的高壓繞組進線端與高壓繞組出線端短接，然后與頻域介電譜測試儀電壓輸出端連接，將卷鐵心牽引變壓器的低壓繞組進線端與低壓繞組出線端短接，然后與頻域介電譜測試儀電壓輸入端連接，測試環(huán)境溫度并記為T，單位為攝氏度；

2.2頻域介電譜測試

設置輸出電壓為1400伏特，設置測試頻率范圍為0.001Hz至1kHz，開啟頻域介電譜測試儀對卷鐵心牽引變壓器進行頻域介電譜測試，得到環(huán)境溫度T下的相對復介電常數(shù)實部ε′(f_T,T)與相對復介電常數(shù)虛部ε″(f_T,T)的頻域介電譜；

2.3頻域介電譜測試結果歸算

將步驟2.2中測得的環(huán)境溫度T下牽引變壓器內絕緣的相對復介電常數(shù)實部ε′(f_T,T)頻域介電譜依據(jù)式(1)歸算至參考溫度15℃，將步驟2.2中測得的環(huán)境溫度T下卷鐵心變壓器內絕緣的相對復介電常數(shù)虛部ε″(f_T,T)頻域介電譜依據(jù)式(2)歸算至參考溫度15℃

式中，f_T為環(huán)境溫度T下頻域介電譜的測試頻率，所述測試頻率：包括0.001Hz，0.00215Hz，0.00464Hz，0.01Hz，0.02154Hz，0.04642Hz，0.1Hz，0.21544Hz，0.46416Hz，1Hz，2.1544Hz，4.6416Hz，10Hz，20Hz，42Hz，60Hz，90Hz，220Hz，470Hz，1000Hz；f_15℃為f_T在參考溫度15℃下對應的頻率點，式(1)與式(2)中的有如下的表達式：

通過對歸算至參考溫度15℃后的測試結果進行多項式擬合得到參考溫度15℃下0.001Hz至1kHz的相對復介電常數(shù)實部ε′(f_15℃,15℃)與相對復介電常數(shù)虛部ε″(f_15℃,15℃)的頻域介電譜曲線；

第三步：特征參數(shù)提取

針對抽取的編號為1,2,3，……，N號的大型卷鐵心牽引變壓器的測試結果，逐臺進行特征參數(shù)提取：采用式(4)、(5)所示ε′(f_15℃,15℃)和ε″(f_15℃,15℃)表達式，基于第二步中得到參考溫度15℃下卷鐵心牽引變壓器內絕緣的ε′(f_15℃,15℃)與ε″(f_15℃,15℃)的頻域介電譜，使用MATLAB通過非線性最小二乘法進行擬合，進而得到特征參數(shù)σ_dc、Δε₁、Δε₂、τ₁、τ₂的值，在進行擬合時為保證模型參數(shù)擬合結果的唯一性和準確性，以(6)為目標函數(shù)，當誤差平方和θ的值最小時，認為擬合有效，抽取的編號為1,2,3，……，N號的大型卷鐵心牽引變壓器的特征參數(shù)值依次記為σ_{dc_1}，Δε_{1_1}，Δε_{2_1}，τ_{1_1}，τ_{2_1}，σ_{dc_2}，Δε_{1_2}，Δε_{2_2}，τ_{1_2}，τ_{2_2}，σ_{dc_3}，Δε_{1_3}，Δε_{2_3}，τ_{1_3}，τ_{2_3}，……，σ_{dc_N}，Δε_{1_N}，Δε_{2_N}，τ_{1_N}，τ_{2_N}；

式中，σ_dc為直流電導率，Δε₁為界面極化的弛豫強度，Δε₂為偶極子轉向極化的弛豫強度，τ₁為界面極化的弛豫時間，τ₂為偶極子轉向極化的弛豫時間，α₁界面極化的分布參數(shù)，α₂為偶極子轉向極化的分布參數(shù)，ω為角頻率，ε′_fit(f_15℃,15℃)為擬合值，ε″_fit(f_15℃,15℃)為測試值，參數(shù)提取過程的使用MATLAB通過非線性最小二乘法進行參數(shù)擬合時，邊界限制條件如下：高頻介電常數(shù)0<ε_∞<10，直流電導率10^-11<σ_dc<10^-4界面極化弛豫強度0.1<Δε₁<400，界面極化弛豫時間10<τ₁<10000，偶極子轉向極化弛豫強度0.1<Δε₂<20，偶極子轉向極化弛豫時間10^-12<τ₂<10^-6，0<界面極化的分布參數(shù)α₁<1，0<偶極子轉向極化的分布參數(shù)α₂<1；

第四步：卷鐵心牽引變壓器大型繞組絕緣工藝效果檢驗

通過式(7)計算檢驗系數(shù)H，若檢驗系數(shù)H大于標準值k，則卷鐵心牽引變壓器大型繞組絕緣工藝不合格，若檢驗系數(shù)H小于或等于標準值k，則卷鐵心牽引變壓器大型繞組絕緣工藝合格，k值根據(jù)生產(chǎn)需要設定；

式(7)中H₁為特征參數(shù)σ_dc的檢驗系數(shù)，H₂為特征參數(shù)Δε₁的檢驗系數(shù)，H₃為特征參數(shù)Δε₂的檢驗系數(shù)，H₄為特征參數(shù)τ₁的檢驗系數(shù)，H₅為特征參數(shù)τ₂的檢驗系數(shù)，H₁至H₅的具體計算方法如下：