[发明专利]一种模拟牵引变压器绕组铜耗的实验方法

权利要求书

1.一种模拟牵引变压器绕组铜耗的实验方法，其特征在于，该方法将电阻丝绕制成绕组置于变压器中，并以直流电源为激励源，具体包括以下步骤：

1)在作为被研究对象的目标牵引变压器的额定负载损耗P_K、高低压绕组导线长度、横截面积以及导线电导率γ确定后,以被电导率λγ的电阻丝绕组代替原高低压绕组导线的目标牵引变压器构成测试对象；

2)将高压绕组和低压绕组并联之后与外部直流电源串联，其中直流电源输出功率选取为P_K，输出电压范围0～V₀,输出电流范围0～I₀；

3)通过直流电源加载在电阻丝上产生的热量，来模拟变压器额定负载下的绕组铜耗情况，并通过与外部直流电源的通断来模拟变压器绕组损耗的骤变；

所述电阻丝参数选择方法，通过公式P＝U²/R确定阻值大小，具体包括以下步骤：

1)由变压器手册得到变压器额定负载损耗为P_K，变压器高压绕组导线横截面积为S₁、长度为L₁，低压绕组导线横截面积为S₂、长度为L₂，高低压绕组导线材料一致其电导率都为γ，由高低压导线绕组匝数比N₁/N₂可以知道，高低压导线绕组电流之比为I₁/I₂＝N₂/N₁，又因为高低压绕组导线材料一致其电导率γ相同，由R＝L/(γS)可以知道高压绕组与低压绕组导线阻值比为：

R₁/R₂＝(L₁S₂)/(L₂S₁)，

在不考虑附加损耗的情况下，待绕组温度稳定后高低压导线绕组额定损耗比可以估算为：

$P_{K1}/P_{K2}=\left(I_1^2{R}_1\right)/\left(I_2^2{R}_2\right),$

则结合前面的公式就可以估算得到高低压导线绕组额定损耗分别为：

$P_{K1}=\left(P_K{L}_1{S}_2{N}_2^2\right)/(L_1{S}_2{N}_2^2+L_2{S}_1{N}_1^2),$

$P_{K2}=\left(P_K{L}_2{S}_1{N}_1^2\right)/(L_1{S}_2{N}_2^2+L_2{S}_1{N}_1^2);$

2)为了保证模拟的时候与变压器绕组铜耗尽量保持一致，内部结构与变压器保持一致，选取电阻丝参数与导线参数部分一致，且高低压电阻丝匝数与导线匝数也保持一致，其中高压绕组电阻丝横截面积为S₁、长度为L₁，低压绕组电阻丝横截面积为S₂、长度为L₂；

3)连接的时候高低压电阻丝绕组并联在一起，因此加在两个绕组上的直流电压是相等的，由公式P＝U²/R就可以估算出高低压电阻丝绕组的阻值，高压电阻丝绕组电阻为低压电阻丝绕组电阻为其中，U₀＝2/3V₀以保证一定的裕度，所选电阻丝温度系数小于50ppm/℃,以增加损耗模拟的精确度。