大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法技術

本發明專利技術公開了一種大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法，主要包括如下步驟：1)檢驗抽樣；2)檢驗測試；3)特征參數提取；4)工藝效果檢驗。通過本發明專利技術提供的大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法，能夠有效的檢驗大型卷鐵心牽引變壓器大型繞組繞制工藝效果，為優化大型卷鐵心牽引變壓器大型繞組繞制工藝提供一種評判依據。

Inspection Method of Winding Process Effect of Large Coil Core Traction Transformer

The invention discloses a method for testing the technological effect of winding of large-scale coil core traction transformer, which mainly includes the following steps: 1) inspection sampling; 2) inspection testing; 3) extraction of characteristic parameters; 4) technological effect testing. The test method of the winding process effect of the large-scale coil core traction transformer provided by the invention can effectively test the winding process effect of the large-scale coil core traction transformer, and provide a judgment basis for optimizing the large-scale winding process of the large-scale coil core traction transformer.

【技術實現步驟摘要】
大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法
本專利技術屬于卷鐵心牽引變壓器加工工藝領域，具體涉及大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法。
技術介紹
牽引變壓器是牽引供電系統的關鍵設備，其性能好壞直接影響到電氣化鐵道系統能否正常運行，卷鐵心由于其特有的卷繞特性以及經退火工藝消除了硅鋼帶的機械應力等原因，相比疊鐵心有著損耗更低、噪音更小等優點，隨著2013年第一臺卷鐵心牽引變的研制成功，大型卷鐵心變壓器開始逐步在鐵路系統中被推廣應用。大型卷鐵心牽引變壓器生產過程中，其繞組繞制方式不同于普通變壓器，整個繞制過程中必須在鐵心柱上直接卷繞，而非是后期鐵心柱、繞組線圈的拼裝，繞制方式為：將鐵心就位在專用繞線機繞制工位上，安裝好繞線齒輪，安裝繞線內模，粘合牽引線圈內紙筒，開始繞制牽引線圈，安裝牽引線圈與正饋線圈間絕緣件，粘合正饋線圈內紙筒，繞制正饋線圈，安裝主空道絕緣件，粘合高壓線圈內紙筒，繞制高壓線圈，拔出繞線內模、拆除繞線齒輪，最后打上鐵心與線圈間的撐條完成整柱線圈的繞制工作。而目前尚無能夠有效檢驗大型卷鐵心牽引變壓器大型繞組繞制工藝效果的方法，因此，為了優化大型卷鐵心牽引變壓器大型繞組繞制工藝，為工藝效果評判提供一種依據，急需一種大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法。
技術實現思路
為了能夠更加可靠、有效檢驗卷鐵心牽引變壓器大型繞組絕緣工藝，本專利技術提供一種大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法，包括以下步驟：第一步：檢驗抽樣對同一生產線生產的大型卷鐵心牽引變壓器進行抽樣，樣本總數記為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：檢驗測試對抽取的大型卷鐵心牽引變壓器(1,2,3，……，N號)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，測試環境溫度并記為T(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1kHz至1mHz，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，得到環境溫度T(攝氏度)下的相對復介電常數實部(ε′)與相對復介電常數虛部(ε″)的頻域介電譜；2.3頻域介電譜測試結果歸算將步驟2.2中測得的環境溫度T下牽引變壓器內絕緣的相對復介電常數實部(ε′)頻域介電譜依據式(1)歸算至參考溫度15℃，將步驟2.2中測得的環境溫度T下卷鐵心變壓器內絕緣的相對復介電常數虛部(ε″)頻域介電譜依據式(2)歸算至參考溫度15℃式中，fT為環境溫度T下頻域介電譜的測試頻率(包括1mHz，2.15mHz，4.64mHz，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)，f15℃為fT在參考溫度15℃下對應的頻率點，式(1)與式(2)中的fT/f15℃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1kHz至1mHz的對復介電常數實部(ε′)與相對復介電常數虛部(ε″)的頻域介電譜曲線；第三步：特征參數提取針對抽取的大型卷鐵心牽引變壓器(1,2,3，……，N號)的測試結果，逐臺進行特征參數提取：采用式(4)、(5)所示ε′和ε″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′與ε″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(σdc，Δε1，Δε2，τ1，τ2)的值，在進行擬合時為保證模型參數擬合結果的唯一性和準確性，以(6)為目標函數，當誤差平方和θ的值最小時，認為擬合有效，抽取的大型卷鐵心牽引變壓器(1,2,3，……，N號)的特征參數值依次記為(σdc_1，Δε1_1，Δε2_1，τ1_1，τ2_1)，(σdc_2，Δε1_2，Δε2_2，τ1_2，τ2_2)，(σdc_3，Δε1_3，Δε2_3，τ1_3，τ2_3)，……，(σdc_N，Δε1_N，Δε2_N，τ1_N，τ2_N)；式中，σdc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，α2為偶極子轉向極化的分布參數，ω為角頻率，ε′fit(ω)為擬合值，ε″fit(ω)為測試值，參數提取過程的使用MATLAB通過非線性最小二乘法進行參數擬合時，邊界限制條件如下：高頻介電常數0<ε∞<10，直流電導10-11<σdc<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，分布參數0<α1、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(4)計算檢驗系數H，若檢驗系數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值根據生產需要設定；式(7)中H1為特征參數σdc的檢驗系數，H2為特征參數Δε1的檢驗系數，H3為特征參數Δε2的檢驗系數，H4為特征參數τ1的檢驗系數，H5為特征參數τ2的檢驗系數，H1至H5的具體計算方法如下：大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法，能夠有效的檢驗大型卷鐵心牽引變壓器大型繞組繞制工藝效果，為優化大型卷鐵心牽引變壓器大型繞組繞制工藝提供一種評判依據。附圖說明圖1大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步說明：圖1所示為大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法流程圖，由圖1可知大型卷鐵心牽引變壓器繞組工藝效果的檢驗方法，包含以下步驟：第一步：檢驗抽樣對同一生產線生產的大型卷鐵心牽引變壓器進行抽樣，樣本總數記為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：檢驗測試對抽取的大型卷鐵心牽引變壓器(1,2,3，……，N號)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，測試環境溫度并記為T(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1kHz至1mHz，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，得到環境溫度T(攝氏度)下的相對復介電常數實部(ε′)與相對復介電常數虛部(ε″)的頻域介電譜；2.本文檔來自技高網...

【技術保護點】
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線生產的大型卷鐵心牽引變壓器進行抽樣，樣本總數記為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，得到環境溫度T下的相對復介電常數實部ε′(fT,T)與相對復介電常數虛部ε″(fT,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中測得的環境溫度T下牽引變壓器內絕緣的相對復介電常數實部ε′(fT,T)頻域介電譜依據式(1)歸算至參考溫度15℃，將步驟2.2中測得的環境溫度T下卷鐵心變壓器內絕緣的相對復介電常數虛部ε″(fT,T)頻域介電譜依據式(2)歸算至參考溫度15℃...

【技術特征摘要】
2017.08.24 CN 20171073797561.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線生產的大型卷鐵心牽引變壓器進行抽樣，樣本總數記為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，得到環境溫度T下的相對復介電常數實部ε′(fT,T)與相對復介電常數虛部ε″(fT,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中測得的環境溫度T下牽引變壓器內絕緣的相對復介電常數實部ε′(fT,T)頻域介電譜依據式(1)歸算至參考溫度15℃，將步驟2.2中測得的環境溫度T下卷鐵心變壓器內絕緣的相對復介電常數虛部ε″(fT,T)頻域介電譜依據式(2)歸算至參考溫度15℃式中，fT為環境溫度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；f15℃為fT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的相對復介電常數實部ε′(f15℃,15℃)與相對復介電常數虛部ε″(f15℃,15℃)的頻域介電譜曲線；第三步：特征參數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，逐臺進行特征參數提取：采用式(4)、(5)所示ε′(f15℃...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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，
類型：發明
國別省市：四川,51