[發明專利]車載變壓器油紙絕緣失效概率的確定方法

有效

• 申請號: 202110084619.5
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112926184B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 賈步超;周平宇;張鵬;王治軍;孫衛平;孫紅梅;張冬梅
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G01R31/12;G06F119/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 豐佩印

本發明提供了提供一種車載變壓器油紙絕緣失效概率的確定方法，包括：步驟S10，測試車載變壓器油紙絕緣樣品服役不同公里數后絕緣失效的水分含量、有機酸含量和糠醛含量，建立服役公里數關于水分含量、有機酸含量和糠醛含量的擬合函數；步驟S20，根據擬合函數建立車載變壓器的威布爾分布概率密度函數，根據威布爾分布概率密度函數確定車載變壓器的絕緣累積失效概率模型；步驟S30，結合絕緣累積失效概率模型，可有效預測車載變壓器絕緣失效概率，為實際工程中車載變壓器絕緣狀態評估和運行維護提供指導方法。

技術領域

本發明涉及變電設備技術領域，具體而言，涉及一種車載變壓器油紙絕緣失效概率的確定方法。

背景技術

隨著電氣化鐵路的發展，特別是高速鐵路的快速發展，對列車運行的安全可靠性提出了更高的要求。車載變壓器作為高速動車組和大功率電力機車的電能變換分配裝置，其運行狀態關乎動車組和電力機車運行的安全性和可靠性。由于車載變壓器區別于普通電力變壓器的特殊結構設計、特殊運行工況及特殊的工作環境，其內部油紙絕緣失效概率也區別于普通電力變壓器。現有的對普通電力變壓器絕緣失效概率模型不能很好的評估車載變壓器絕緣損失狀態，車載變壓器的油紙絕緣失效會造成鐵路事故和資源浪費，準確確定車載變壓器絕緣失效成為一個巨大的挑戰。

目前，水分含量、有機酸含量和糠醛含量已有大量研究，壽命評估成果也頗為豐碩，但由于車載變壓器特殊工況，短時負荷沖擊性較強的特點，既有的絕緣失效概率模型已不能適用。此外，既有研究尚未將水分含量、有機酸含量和糠醛含量等多因素綜合考慮，不能實現車載變壓器絕緣狀態準確評估。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種車載變壓器油紙絕緣失效概率的確定方法，以解決現有技術中不能實現車載變壓器絕緣狀態準確評估的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種車載變壓器油紙絕緣失效概率的確定方法，方法具體包括以下步驟：步驟S10：測試車載變壓器油紙絕緣樣品服役不同公里數后絕緣失效的水分含量、有機酸含量和糠醛含量，建立服役公里數關于水分含量、有機酸含量和糠醛含量的擬合函數；步驟S20：根據擬合函數建立車載變壓器的威布爾分布概率密度函數，根據威布爾分布概率密度函數確定車載變壓器的絕緣累積失效概率模型；步驟S30：結合絕緣累積失效概率模型，根據車載變壓器實際服役的公里數，確定車載變壓器油紙的失效概率。

進一步地，在步驟S10中還包括以下步驟：步驟S11：按照車載變壓器絕緣失效服役公里數從小到大的原則，測試車載變壓器油紙的不同絕緣失效服役公里數下對應的水分含量、有機酸含量和糠醛含量，擬合函數通過以下公式獲得：f(t)＝e^WC-9.75lnWO+WK，WC為水分含量，WO為有機酸含量，WK為糠醛含量。

進一步地，在步驟S10中還包括以下步驟：步驟S12：對擬合函數進行歸一化處理得到歸一化第一擬合曲線，根據歸一化第一擬合曲線建立車載變壓器的威布爾分布概率密度函數。

進一步地，歸一化第一擬合曲線通過以下公式獲得：f(t_n)為第n個車載變壓器的油紙絕緣壽命失效時最大服役公里數。

進一步地，威布爾分布概率密度函數通過以下公式獲得：α為尺度參數，β為形狀參數，γ為位置參數。

進一步地，步驟S20中還包括以下步驟：步驟21：根據威布爾分布概率密度函數確定分布函數F(f(t))，其中，α、β、γ為參數；步驟22：利用最大似然估計對參數α、β、γ進行參數估計得到公式L(α,β,γ)，其中，無約束優化模型公式為：根據公式L(α,β,γ)得到參數α的估計值為參數β的估計值為參數γ的估計值為步驟23：根據和確定絕緣累積失效概率模型。

進一步地，絕緣累積失效概率模型通過以下公式獲得：或者f_c(t_x)為實際中測試車載變壓器服役的公里數，k為f_c(t_x)歸一化的系數，0＜k≤1。