温升试验装置及方法、存储介质、计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种温升试验装置及方法、存储介质、计算机设备，属于轨道交通车载干式变压器及电抗器性能测试技术领域，装置包括：测量柜1，用于测量被测样品S的功率，其中，所述被测样品S包括一个或多个干式变压器和/或一个或多个干式电抗器；电源接线柜2，与所述测量柜1连接，用于通过调整冷却风量的大小给所述测量柜1供电；冷却设备3，与所述电源接线柜2连接，用于给所述被测样品S降温。本发明专利技术可以同时对多个通道及以上的直流电阻连续测量和记录，测量效率高，且不会引入测量误差；能够精确控制风量，测量结果的可靠性高。

Temperature rise test device and method, storage medium and computer equipment

【技术实现步骤摘要】
温升试验装置及方法、存储介质、计算机设备
本专利技术涉及轨道交通车载干式变压器及电抗器性能测试
，尤其涉及车载干式变压器和车载干式电抗器的温升试验装置，具体涉及温升试验装置及方法、存储介质、计算机设备。
技术介绍
机车车辆上安装有各种在单相与多相辅助电路中接入的干式变压器，主电路和辅助电路中也接入的各种干式电抗器。干式变压器和电抗器是牵引变流器、辅助变流器的重要组成部分。电抗器一般用于滤波和提供短路阻抗；变压器用于辅助变流器电压等级变换。温升是干式变压器和电抗器的重要参数，温升试验是考核干式变压器和电抗器寿命和安全运行的重要试验。相对于油浸式变压器和电抗器，干式变压器温升试验具有以下特点：热点和绕组的平均温度或绕组表面温度的温差会相当大；绕组和铁芯的热耦合效应非常强；温度传感器更容易安装。依照GB/T25120-2010、GB/T1094.6、GB/T1094.11干式变压器和电抗器的温升试验主要分为如下几个步骤：步骤一：短路电流试验：绕组输入产生变压器/电抗器总损耗的试验电流，直至绕组和铁芯达到稳态。当绕组和铁芯每小时温升不超过2K时，认为温升恒定，即达到极限温升。步骤二：空载试验(仅针对干式变压器)：空载试验在额定电压和额定频率下继续进行，直至铁芯和绕组建立新的稳定状态。应当测量每一个单独绕组的温升。步骤三：测试分析：计算每个绕组在绕组正常损耗和铁芯正常激励条件下的绕组总温升。温升试验一般需要较长时间，一般需要4到5个小时，在试验过程中需要同步记录输入电压、电流、功率、绕组、环境温度、冷却风速和风量等参数。待变压器达到热平衡后，应切断电源并立刻测量绕组的电阻值，从而得到绕组的平均温度。在此过程中，需要试验人员负责数据记录、电源控制、接线转换或电阻测量等工作，工作强度较大，且人工操作容易出错或者引入较大误差。且对于三相变压器和电抗器，需要测量通道较多，导致测量设备较多。中国专利技术专利201811210377.4公开了一种用于测试10kV或20kV油浸式变压器的温升自动检测系统及方法，测试系统由控制单元、主要设备和短路设备组成，主要设备包括：直流电阻测试仪、功率分析仪、温度巡检仪和三相程控电源；所述短路设备、直流电阻测试仪、功率分析仪分别与被试变压器相连；三相程控电源与短路设备相连；控制单元分别与直流电阻测试仪、功率分析仪和温度巡检仪相连。中国专利技术专利201810785814.9公开了一种自动测量干式配电变压器温升试验全过程的方法，利用工控机控制和监视干式变压器的额定电压、额定电流和保护参数，并记录直流电阻测试仪采集的干式配电变压器的电阻值，并进行计算。并且，直流电阻测试仪上连接有供电电源，供电电源通过导线与直流电阻测试仪电连接，接触器包括常闭触点，常闭触点设置在导线上。虽然上述技术在一定程度上能够实现变压器的温升试验，但是至少存在以下缺点和不足：首先，受到测量设备通道数量的限值，上述专利技术一般采用单通道或者双通道直流电阻测试仪进行绕组电阻测量，如果需要对多个绕组进行测量，申请号为201810785814.9的专利采用接触器进行切换，依次间歇测量每个绕组，申请号为201811210377.4的专利完成一个绕组测量后，继续进行温升直至稳定后再测量下一个绕组，试验效率低下，试验精度低。此类情况在测量辅助三相滤波电抗器的过程中更加明显，三相滤波电抗器需要同时对三个绕组U1-U2、V1-V2和W1-W2进行测量，采用上述现有技术会大大增加测量所需时间，或者降低数据采样精度。本案专利技术人同时调研了现有的直流电阻测试仪，一般以单通道和双通道为主，具有3通道或者4通道的直流电阻测试仪极少，且一般价格较高，因此在现有技术中均没有被采用。因此在现有技术中，无法满足同时对3个通道及以上直流电阻连续测量和记录的功能。其次，既有方案均将直流电阻测量点，或者在手动拆除电源线后，将直流电阻测试仪夹子夹在被测端子上；或者将直流电阻测试仪夹子安装在接触器的常闭节点上。但是，人工安装夹子会因为温升试验前后夹子夹紧力不同而导致接触电阻不同，引入测量误差；采用自动测量，将夹子的测量点安装在接触器常闭节点可以满足一般的测试需求，但是对于部分特殊用途的变压器和电抗器绕组，特别是额定电流较大的绕组，其直流电阻一般在2MΩ以下，而部分直流电阻可达1MΩ一下；而接触器接触电阻加电缆的直流电阻也一般在微欧至毫欧之间，因此接触器的接触电阻及连接电缆的电阻会影响绕组电阻测量结果，进而影响温升的测量。在现有技术中，没有能够实现快速、自动测量绕组热电阻且避免附加结构引入测量误差的方案。最后，在轨道交通领域，绝大多数的干式变压器和电抗器均安装在变流器或冷却单元的箱体内，采用压缩冷风或使用行走风对绕组进行冷却。在试验过程中需要模拟实际安装中的冷却，因此，需要安装设计特定截面积可变的风道，以满足不同迎风面积和风量的变压器和电抗器测试要求，同时考虑对风速风量进行测量。本案专利技术人在相关技术资料中，未发现有已公开的技术方案，而在实际生产厂家测试应用中，一般是针对具体产品设计风道，会产生大量的资源限制和浪费，并以风速测量代替风量测量。但是由于变压器和电抗器结构，风速并不均匀，因此对风量的控制并不精确，测量结果的可靠性较低。因此，设计一种可以自动测量应用在轨道交通车辆上的干式变压器和电抗器温升的装置，并满足轨道交通设备测量通道数、测量精度和冷却方式的要求，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种温升试验装置及方法、存储介质、计算机设备，解决了现有技术中干式变压器和电抗器温升试验效率低下，试验结果可靠性差的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的具体实施方式提供一种温升试验装置，包括：测量柜，用于测量被测样品的功率，其中，所述被测样品包括一个或多个干式变压器和/或一个或多个干式电抗器；电源接线柜，与所述测量柜连接，用于给所述测量柜供电；冷却设备，与所述电源接线柜连接，用于通过调整冷却风量的大小给所述被测样品降温。本专利技术的具体实施方式还提供一种温升试验方法，包括：利用输出单刀双掷开关和输入单刀双掷开关将热电阻接入电路进行冷态电阻测量；调整冷却设备的可变径风道，使风道截面积满足试验要求，并启动冷却设备的冷却风机；利用输出单刀双掷开关和输入单刀双掷开关将干式变压器短路进行短路电流试验，从而判断温升稳定时刻；利用输出单刀双掷开关和输入单刀双掷开关将热电阻接入电路进行短路电流试验热态电阻测量；利用输出单刀双掷开关和输入单刀双掷开关对所述干式变压器进行空载试验，从而判断温升稳定时刻；利用输出单刀双掷开关和输入单刀双掷开关将热电阻接入电路进行空载试验热态电阻测量；根据所述温升稳定时刻、所述冷态电阻、所述短路电流试验热态电阻和所述空载试验热态电阻计算所述干式变压器的绕组温升。本专利技术的具体实施方式还提供一种温升试验方法，包括：利用输出单刀双掷开关和输入单刀双掷开关将热电阻接入电路进行冷态电阻测量；调整冷却设备的可变径风道，使风道截面积满足试验要求，并启动冷却设备的冷却风机；利用输出单刀双掷开关和输入单刀双掷开关将干式电抗器短路进行短路电流试验，从而判断温升稳定时刻；利用输出单刀双掷开关和输入单刀双掷开关将热电阻接入电路进行短路电流试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温升试验装置，其特征在于，该装置包括：测量柜(1)，用于测量被测样品(S)的功率，其中，所述被测样品(S)包括一个或多个干式变压器和/或一个或多个干式电抗器；电源接线柜(2)，与所述测量柜(1)连接，用于给所述测量柜(1)供电；以及冷却设备(3)，与所述电源接线柜(2)连接，用于通过调整冷却风量的大小给所述被测样品(S)降温。

【技术特征摘要】
1.一种温升试验装置，其特征在于，该装置包括：测量柜(1)，用于测量被测样品(S)的功率，其中，所述被测样品(S)包括一个或多个干式变压器和/或一个或多个干式电抗器；电源接线柜(2)，与所述测量柜(1)连接，用于给所述测量柜(1)供电；以及冷却设备(3)，与所述电源接线柜(2)连接，用于通过调整冷却风量的大小给所述被测样品(S)降温。2.根据权利要求1所述的温升试验装置，其特征在于，所述测量柜(1)包括：恒流源(11)，与所述电源接线柜(2)连接，用于给所述测量柜(1)供电；功率测量单元(12)，与所述恒流源(11)连接，用于测量热电阻的电压；信号调理箱(13)，与所述功率测量单元(12)连接，用于获取所述被测样品(S)的温升电压和温升电流；交换机(14)，与所述功率测量单元(12)连接，用于采集所述被测样品(S)的温度参数，并为所述功率测量单元12、控制器15和低速数据采集单元27提供数据交换；以及控制器(15)，与所述交换机(14)连接，用于根据所述电压、所述温升电压、所述温升电流和所述温度参数控制所述冷却设备(3)的工作状态。3.根据权利要求2所述的温升试验装置，其特征在于，所述电源接线柜(2)包括：一个或多个所述热电阻(21)，与所述被测样品(S)一一对应；与所述热电阻(21)一一对应的一个或多个输出单刀双掷开关(22)，其动端与所述恒流源(11)连接，其一不动端与所述热电阻(21)连接；与所述热电阻(21)一一对应的一个或多个输入单刀双掷开关(23)，其动端与所述被测样品(S)连接，其一不动端与所述热电阻(21)连接，其另一不动端与所述输出单刀双掷开关(22)的另一不动端连接，其中，所述恒流源(11)还与所述被测样品(S)连接；一个或多个与所述热电阻(21)一一对应的电流传感器(24)，设置在所述恒流源(11)与所述被测样品(S)之间，用于测量所述被测样品(S)的温升电流，其中，所述电流传感器(24)与所述信号调理箱(13)连接；一个或多个与所述热电阻(21)一一对应的电压传感器(25)，设置在所述被测样品(S)两端，用于测量所述被测样品(S)的温升电压，其中，所述电压传感器(25)与所述信号调理箱(13)连接；一个或多个与所述热电阻(21)一一对应的温度传感器(26)，设置在所述被测样品(S)的温度测试点处，用于测量所述被测样品(S)的温度参数；以及低速数据采集单元(27)，与所述温度传感器(26)和所述交换机(14)连接，用于采集所述温度参数并根据所述控制器(15)的控制指令控制所述冷却设备(3)的工作状态。4.根据权利要求3所述的温升试验装置，其特征在于，所述冷却设备(3)包括：冷却风机(31)，与所述低速数据采集单元(27)连接，用于冷却所述被测样品(S)；可变径风道(32)，与所述冷却风...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，高福来，王克俊，李肖刚，程传彬，黄健，李勇，王科理，姜君，王娜，石春珉，黄永刚，姜伟，
申请(专利权)人：中铁检验认证中心有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11