[发明专利]卷铁心牵引变压器绕组抗短路冲击能力的检测方法

说明书

本发明公开了一种卷铁心牵引变压器绕组抗短路冲击能力的检测方法，本方法主要包括如下步骤：测试短路前后各个绕组的频率响应；将曲线图二值化并计算不同频段内的图像特征参数；拟合不同频率区间内频率响应曲线；计算不同情况下各阶系数；以图像参数和传递函数系数为输入量进行抗短路能力效果检测。通过本发明提供的卷铁心牵引变压器绕组抗短路冲击能力的检测方法，其信息更为丰富，评估更为精确，操作更为智能化。

技术领域

本发明属于大型卷铁心变压器试验技术领域，具体涉及一种卷铁心牵引变压器绕组抗短路冲击能力的检测方法。

背景技术

牵引变压器是牵引供电系统中的核心设备之一，牵引负荷存在间歇性的特点，因此长期的空载运行使得空载损耗成为牵引变压器主要损耗之一，其直接影响到系统运行经济性，卷铁心技术是目前较为成熟可靠的能够应用于大型牵引变压器上的节能技术，能够有效提升牵引供电系统运行经济性。

卷铁心由于磁路中无空气隙，具有磁阻小、损耗低等特点，为能保证其拥有较低的空载损耗，大型卷铁心常常采用封闭式结构。而大型封闭式卷铁心上线圈绕制方式不同于常规叠片式可拆卸式铁心，必须在铁心柱上直接进行绕制而不是在后期组装的时候进行整体的拼接和安装，若线圈绕制不合格或出现故障，难以直接进行替换，维修成本较高。牵引负荷具有冲击性的特点，对变压器绕组抗短路能力具有较高的要求，因此在其出厂时若能对卷铁心牵引变压器抗短路能力进行有效检测评评估并采取对应措施，能够有效提升其使用寿命。

现有评判绕组抗短路冲击能力的方法主要包括：1)测量比较短路前后绕组电抗变化评判抗短路能力；2)短路前后吊罩检查绕组是否存在明显变化。但上述方法存在灵敏度低的问题，难以发现一些隐性的缺陷。频率响应法由于其较高的精度及抗干扰能力，广泛应用于现场变压器绕组故障的检测，可用于卷铁心牵引变压器出厂过程中绕组抗短路能力的检测，但现有的诊断标准是通过相关系数进行评判，评判系数较为单一，准确性不够高，且还需要经验丰富的现场技术人员进行辅助判断。因此急需一种信息更为丰富、评估更为精确、更为智能化的方法来提高卷铁心牵引变压器绕组抗短路冲击能力的检测。

发明内容

鉴于以上技术的不足，为了能够更加可靠、有效地得到卷铁心牵引变压器的抗短路冲击能力，本发明提供一种卷铁心牵引变压器绕组抗短路冲击能力的检测方法，其核心是通过短路试验前后测量绕组频率响应，并通过特征提取、样本训练，得到高效的抗短路冲击能力检测方法。

本发明的目的是通过如下手段实现的：

1)卷铁心牵引变压器短路冲击试验前，分别测量各个绕组的频率响应，得到基于频率f的参考频率响应Y₀(f)，频率测试范围为1kHz至1MHz；

2)对卷铁心牵引变压器进行短路冲击试验，短路冲击试验结束时，测量各个绕组的频率响应，得到基于频率f的测试频率响应Y₁(f)，频率测试范围为1kHz至1MHz；

3)将频率范围分为4个区间：F₁：1kHz至100kHz，F₂：100kHz至300kHz，F₃：300kHz至600kHz，F₄：600kHz至1MHz；分别在同一坐标下绘制F₁～F₄这4个区间内的频率响应Y₀(f)和Y₁(f)，其中横坐标为频率f，纵坐标为频率响应幅值Y；

4)分别绘制F₁～F₄这4个区间内的频率响应曲线，其中横坐标为频率f，纵坐标为频率响应幅值Y，求取曲线间面积占比S_r，曲线质心偏移CM(r,θ)，具体方法如下：