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专利号: 2021115290562
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种干式车载变压器绝缘改性材料性能评估系数计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步:搭建测试平台并制作样本测试材料;

第二步:获取材料的振动形变因子;

第三步:获取材料的热膨胀和泄露电流综合因子;

第四步:获取材料的散热因子;

第五步:确定材料的性能评估系数;

第六步:评估绝缘改性材料的性能;

所述第一步的具体过程为:

搭建测试平台,其特征在于,包括试验箱体(1)、加热装置(2)、第一形变传感器(3)、第二形变传感器(4)、第三形变传感器(5)、第四形变传感器(6)、第五形变传感器(7)、第六形变传感器(8)、温度传感器(9)、第一振动器(10)、第二振动器(11)、冲击电压施加装置(12)、电流测量装置(13)、控制端(14)、电脑终端(15)、试验材料(16);通过控制端(14)控制第一振动器(10)和第二振动器(11),第一形变传感器(3)、第二形变传感器(4)、第三形变传感器(5)、第四形变传感器(6)、第五形变传感器(7)、第六形变传感器(8)分别安装在试验箱体(1)的下、前、左、右、后、上表面,均与电脑终端(15)相连,实现对试验材料(16)的形状监控;

通过控制端(14)控制加热装置(2)和电压施加装置(12),同时温度传感器(9)监测温度,电流测量装置(13)监测电流,并且把测得的温度值和电流值送入电脑终端(15);制作若干个3

相同规则尺寸绝缘改性材料的测试样本,初始尺寸体积为V,单位为m ,x方向上长度为L,y方向上长度为W,z方向上长度为H,单位都为m;

所述第二步的具体过程为:

根据列车运行记录获取运行过程中产生的最小振动频率和最大振动频率,分别记为fmin和fmax,单位为Hz;设置m个均匀递增的振动频率大小,m取偶数次,分别记为f1、f2、f3……fm,其中f1=fmin,fm=fmax;各频率设置一个同规则尺寸的试验材料样本,振动频率持续时间为30s,记录每个振动频率下材料每个面产生的最大形变位移,每两个对立面为一组,x方向上最大形变量记为L1、L2、L3……Lm,和L’1、L’2、L’3……L’m,y方向上最大形变量记为W1、W2、W3……Wm,和W’1、W’2、W’3……W’m,z方向上最大形变量记为H1、H2、H3……Hm和H’1、H’2、H’3……H’m,单位都为m,通过公式(1)得到振动形变因子Fz;

所述第三步的具体步骤为:

根据列车运行记录获取运行过程中变压器的最低温度和最高温度,分别记为Tmin和Tmax,单位为K,同时记录车载牵引变压器在运行时所经受的最大冲击电压和最小冲击电压,分别记为Vcmax和Vcmin,单位为kV,设置n个均匀递增的温度节点,温度分别记为T1、T2、T3……Tn,其中T1=Tmin,Tn=Tmax,各温度节点设置一个同规则尺寸的试验材料样本,到达目标温度后使材料稳定在该温度,波动误差不超过0.5度;设置y个均匀递增的冲击电压节点,冲击电压大小分别记为Vc1、Vc2、Vc3……Vcy,其中Vc1=Vcmin,Vcy=Vcmax;对到达目标温度节点的材料顺次逐个施加这组冲击电压,冲击电压冲击时间为1s,各个冲击电压间隔1min,记录不同温3

度节点下各冲击电压施加完成后试验材料的体积和泄露电流,体积记为Vi,j,单位为m ,泄露电流记为Ii,j,单位为A,其中i代表此时温度节点Ti,i=1,2,3……n,其中j代表冲击电压Vcj,j=1,2,3……y,通过公式(2)得到热膨胀和泄露电流综合因子Tvz;

所述第四步的具体步骤为:

不同温度节点的试验材料样本经受整组冲击电压后,停止加热,后每间隔一分钟测一次温度,直到测得的温度值与前一次相等停止,即Ti,s=Ti,(s+1),测得的s次不等的温度值记为Ti,1、Ti,2、Ti,3……Ti,s,其中s>1,其中i代表材料之前所处的温度节点Ti,i=1,2,3……n,通过公式(3)得到材料散热因子Sz;

所述第五步的具体步骤为:

通过公式(4)确定材料的性能评估系数Zs;

所述第六步的具体步骤为;

评估干式车载牵引变压器绝缘改性材料的性能,若0≤Zs<0.8,则说明该材料的性能良好;若0.8≤Zs<1.5,则说明该材料的性能一般;若1.5≤Zs,则说明该材料的性能差,不能达到使用要求。