[發明專利]一種干式車載牽引變壓器風道最大耐污等級的測試方法

有效

• 申請號: 202011392017.8
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112557068B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 郭蕾;丁詩林;勾小鳳
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;G01K13/00
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 馬尚偉

1.一種干式車載牽引變壓器風道最大耐污等級的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，搭建干式車載牽引變壓器風道耐污等級測試平臺

包括低壓繞組生熱裝置(1)、高壓繞組生熱裝置(2)、環氧樹脂絕緣層(3)、風機(4)、溫度傳感器a(5)、溫度傳感器b(6)、溫度傳感器c(7)、模擬電源(8)、計算機終端(9)、污穢發生器(10)、實驗箱(11)；低壓繞組生熱裝置(1)和高壓繞組生熱裝置(2)分別連接模擬電源(8)和計算機終端(9)，計算機終端(9)控制模擬電源(8)產生不同大小的電流，從而使低壓繞組生熱裝置(1)和高壓繞組生熱裝置(2)模擬額定負載下干式車載牽引變壓器繞組的發熱；低壓繞組生熱裝置(1)和高壓繞組生熱裝置(2)表面分別澆注環氧樹脂絕緣層(3)；溫度傳感器a(5)布置在風道出口側風道中，溫度傳感器b(6)布置在風道出口側低壓繞組生熱裝置(1)表面的環氧樹脂絕緣層(3)表面，溫度傳感器c(7)布置在風道出口側低壓繞組生熱裝置(1)上，三個溫度傳感器均與計算機終端(9)連接；風機(4)用于產生不同風速的風模擬對應列車風速的列車風；污穢發生器(10)的噴頭穿過實驗箱(11)箱頂，用于將污穢發生器(10)產生的污穢均勻噴入實驗箱(11)中；

第二步，在風道中施加污穢

打開污穢發生器(10)以10g/s的速度均勻向實驗箱(11)中噴射污穢，同時開啟風機(4)，產生列車風使污穢均勻分布在環氧樹脂絕緣層(3)表面，所述污穢為平均粒徑30微米的硅藻土、氯化鈉混合物；起始狀態風道污穢等級i為0，污穢發生器(10)每噴射污穢30分鐘，風道污穢等級i增加1級，風道污穢等級i每增加一級，執行第三步至第七步；

第三步，在風道污穢等級i下打開模擬電源(8)，i＝1,2,3…，控制低壓繞組生熱裝置(1)和高壓繞組生熱裝置(2)模擬干式車載牽引變壓器額定負載時低壓繞組和高壓繞組發熱，溫度傳感器a(5)、溫度傳感器b(6)、溫度傳感器c(7)均每隔時間間隔Δt分鐘記錄一次溫度，各記錄得到n個溫度點，對應時間點依次記為t_k，k＝1,2,…,n；

第四步，根據溫度傳感器a(5)、溫度傳感器b(6)、溫度傳感器c(7)在不同時間點t_k記錄的風道污穢等級i下干式車載牽引變壓器額定負載時的溫度得到溫度與時間t對應的多項式：

其中，T_ai(t_k)、T_bi(t_k)、T_ci(t_k)分別表示溫度傳感器a(5)、溫度傳感器b(6)、溫度傳感器c(7)在風道污穢等級i下干式車載牽引變壓器在額定負載時記錄的t_k時間點的溫度，L_ain(t)、L_bin(t)、L_cin(t)分別表示溫度傳感器a(5)、溫度傳感器b(6)、溫度傳感器c(7)在風道污穢等級i下干式車載牽引變壓器在額定負載時的多項式；

第五步，計算在風道污穢等級i下干式車載牽引變壓器額定負載時溫度傳感器a(5)、溫度傳感器b(6)、溫度傳感器c(7)記錄的溫度隨時間t變化的關系：

其中，T_ai(t)、T_bi(t)、T_ci(t)分別表示在風道污穢等級i下干式車載牽引變壓器在額定負載時溫度傳感器a(5)、溫度傳感器b(6)、溫度傳感器c(7)記錄的溫度隨時間t變化的關系，L_ain⁽ⁿ⁾(t)、L_bin⁽ⁿ⁾(t)、L_cin⁽ⁿ⁾(t)分別表示L_ain(t)、L_bin(t)、L_cin(t)多項式的n階導數；

第六步，計算在風道污穢等級i下干式車載牽引變壓器額定負載時風道污穢耐受因子ε_i：

其中，T_ai⁽ⁿ⁾(t)、T_bi⁽ⁿ⁾(t)、T_ci⁽ⁿ⁾(t)分別表示T_ai(t)、T_bi(t)、T_ci(t)的n階導數；

第七步，判斷干式車載牽引變壓器風道最大耐污等級

若ε_i≤1.5，則說明干式車載牽引變壓器能夠承受風道污穢等級i，重復執行第二步至第七步；若ε_i1.5，則說明風道污穢等級i-1為干式車載牽引變壓器風道最大耐污等級。