[发明专利]一种冲击电压下车载牵引变压器绕组绝缘状态的评估方法

说明书

本发明公开了一种冲击电压下车载牵引变压器绕组绝缘状态的评估方法，包括以下步骤：根据动车组运行记录获取车载牵引变压器在运行时的平均工作温度、平均年受电压冲击次数，在模拟运行条件中确定在不同冲击电压与冲击次数下的平均泄漏电流，从而确定车载牵引变压器冲击积累因子，进而确定车载牵引变压器电压冲击评估因子，最终评估车载牵引变压器绕组绝缘耐受电压冲击性能。本发明根据实际运行状况，可准确评估车载牵引变压器绕组绝缘耐受电压冲击性能，为车载牵引变压器绕组绝缘的选用与评估提供依据。

技术领域

本发明属于电气绝缘在线监测与故障诊断领域，具体涉及一种冲击电压下车载牵引变压器绕组绝缘状态的评估方法。

技术背景

车载牵引变压器是动车组的核心部件，担负着动车组安全运行的重要职责，随着高铁的迅速发展与安全运行要求的提高，对车载牵引变压器的安全使用也提出了更高的要求，而车载牵引变压器绕组的绝缘情况又决定了其效能甚至寿命。相比于一般电力变压器，车载牵引变压器运行环境恶劣，由网压波动、再生制动、过分相等运行情况引起的冲击电压对其影响甚大。研究表明，网压波动的范围为19～29kV，再生制动时，网压波动可达到32kV，过分相时，冲击电压甚至可能超过两倍额定电压幅值，此外，多次冲击电压会对车载牵引变压器绝缘产生损伤积累效果，会加速绝缘老化，降低绝缘寿命，影响车载牵引变压器安全使用。目前，对于车载牵引变压器绕组的绝缘评估研究者大多从热老化角度出发，将车载牵引变压器遇到的各类情况转换成对绝缘的热老化影响，忽略了多次冲击电压对绝缘的损伤积累，又因为冲击电压往往幅值高、变化速度快、作用时间短，用热老化等效并不能较好的反应其对绝缘的损伤效果，因此，急需一种冲击电压下车载牵引变压器绕组绝缘状态的评估方法。

发明内容

针对以上技术问题，本发明的目的是提出一种冲击电压下车载牵引变压器绕组绝缘状态的评估方法，能够很好的评估车载牵引变压器绕组绝缘耐受电压冲击性能。

实现本发明的技术方案如下：

第一步：获取车载牵引变压器运行参数

根据运行记录获取平均运行环境温度，记为T_mean，单位为K；根据运行记录获取车载牵引变压器经受的冲击电压最大值V_max(kV)和最小值V_min(kV)；每个冲击电压的平均冲击时间记为t_c，其值定为10ms，两次冲击电压的时间间隔设置为60s；根据运行记录获取车载牵引变压器绕组平均年受冲击次数，记为N_impact，单位为次；

第二步：确定冲击积累因子S_Vi

设置m个均匀递增的冲击电压大小，分别记为V₁、V₂、V₃、…、V_m，单位为kV，其中V₁＝V_min，V_m＝V_max；冲击电压取值范围为V_min～V_max；每个冲击电压下的车载牵引变压器绕组绝缘材料的试验样品都设置为10个，记录每个冲击电压下的10个样品分别在冲击次数记为H₁、H₂、H₃、…、H₃₀时测量得到的泄漏电流，记为I_i,j^q，单位为A，其中i代表了冲击电压为V_i，i＝1,2,3,…,m，其中q代表了冲击电压为V_i时的第q个样品，q＝1,2,3,…,10；其中j代表了冲击次数为H_j，冲击次数的取值为单位为次，[]为取整运算；

通过公式(1)得到在冲击电压V_i下，冲击次数为H_j时的样品平均泄漏电流I_i,j；