车载变压器故障预测与健康管理研究进展 被引量：13

1

作者 吴广宁 李晓楠 +4 位作者 杨雁 胡广才 高波 张文旭 王子杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期876-889,共14页

车载变压器是高速重载列车的动力来源,其设计结构复杂,运行工况恶劣,且传统计划检修方式存在欠维修和过度维修等问题。针对这些问题,研究了车载变压器的油箱、绕组结构特点和运行特征,分析了电压波动、激磁涌流、散热不良、高次谐波、... 车载变压器是高速重载列车的动力来源,其设计结构复杂,运行工况恶劣,且传统计划检修方式存在欠维修和过度维修等问题。针对这些问题,研究了车载变压器的油箱、绕组结构特点和运行特征,分析了电压波动、激磁涌流、散热不良、高次谐波、机械振动等恶劣运行工况和外部环境对车载变压器绝缘系统的影响。进一步总结了目前车载变压器故障预测与健康管理(prognostic and health management,PHM)研究存在的关键问题,给出了车载变压器PHM的体系结构及工作流程,阐明了PHM各周期间的逻辑关系,分析了国内外车载变压器状态监测、状态评估、故障诊断、故障预测与维修决策等方面的研究现状及存在和待解决的问题,并探讨了未来开展车载变压器PHM值得继续研究的方面。 展开更多

关键词 车载变压器 PHM 大数据技术 不确定性 深度学习 强化学习

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车载变压器油纸绝缘受潮状态的评估方法研究

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作者 葛天 王川 李智强 《电气开关》 2024年第1期74-76,80,共4页

车载变压器内部油纸绝缘状况是影响动车运行的重要因素,采用FDS法测试了不同受潮程度车载变压器油纸绝缘试样,用修正的Havriliak-Negami介电弛豫模型分析模型参数随水分的变化,利用灰狼算法从模型参数中提取能够表征参量,对水分含量进... 车载变压器内部油纸绝缘状况是影响动车运行的重要因素,采用FDS法测试了不同受潮程度车载变压器油纸绝缘试样,用修正的Havriliak-Negami介电弛豫模型分析模型参数随水分的变化,利用灰狼算法从模型参数中提取能够表征参量,对水分含量进行评估,对测试得到的水分含量为2.40%的车载变压器油纸绝缘样品进行评估。结果表明:提出的方法能够对车载变压器油纸绝缘的水分含量进行有效评估,利用该评估方法与实测值的误差在0.8%,为车载变压器油纸绝缘受潮状态评估提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 车载变压器 油纸绝缘 频域介电谱 Havriliak-Negami模型 灰狼算法

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基于频率响应与图像特征提取的动车组变压器绕组状态诊断方法研究

3

作者 郭蕾 蔡育宏 +3 位作者 张俊 赵晨 王东阳 周利军 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期47-56,共10页

动车组变压器是保障高速铁路稳定运行的核心设备,频率响应法是目前检测变压器绕组状态的有效方法。为提升车载变压器绕组状态诊断的准确性,结合暂态信号与频率响应法提出基于频率响应与图像特征提取的动车组变压器绕组状态诊断方法。搭... 动车组变压器是保障高速铁路稳定运行的核心设备,频率响应法是目前检测变压器绕组状态的有效方法。为提升车载变压器绕组状态诊断的准确性,结合暂态信号与频率响应法提出基于频率响应与图像特征提取的动车组变压器绕组状态诊断方法。搭建试验车载变压器绕组故障模拟平台,获取不同故障类型和故障位置的频响曲线,利用类Gram矩阵结合幅频和相频曲线信息,再利用密度分层法转换为伪彩色图,提取对应的灰度共生矩阵和灰度差分矩阵特征值,根据鹈鹕优化支持向量机方法对绕组故障进行诊断。试验结果表明:车载变压器绕组故障发生时,伪彩色图能够反映出故障信息,有利于图像分析和特征提取,采用基于频率响应与图像特征提取的动车组变压器绕组状态诊断方法能够识别车载变压器绕组的典型故障类型和位置。 展开更多

关键词 车载变压器 绕组故障 频率响应 伪彩色图 图像特征 支持向量机 鹈鹕算法

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海拔气压变化对车载变压器气体保护的影响及改进方案

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作者 刘景来 唐伟 +1 位作者 于晓颖 刘丽静 《电力机车与城轨车辆》 2024年第3期128-131,共4页

气体保护装置在轨道车辆车载牵引变压器上使用时,在海拔落差大的运行区间易造成变压器产生非故障性的气体保护动作,干扰设备正常使用。为提高气体保护装置在车载牵引变压器中运用的可靠性,文章结合气体保护装置工作原理及故障问题原因,... 气体保护装置在轨道车辆车载牵引变压器上使用时,在海拔落差大的运行区间易造成变压器产生非故障性的气体保护动作,干扰设备正常使用。为提高气体保护装置在车载牵引变压器中运用的可靠性,文章结合气体保护装置工作原理及故障问题原因,提出环境适应性改进方案,并通过地面试验系统试验验证了该改进方案的可行性。 展开更多

关键词 轨道车辆 车载变压器 气体保护 布赫继电器

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高速动车组雷电波侵入特性及传播规律研究 被引量：4

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作者 曹保江 宋勇葆 +2 位作者 魏文赋 高国强 吴广宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期26-33,共8页

高速铁路接触网多架设在高架桥上,受雷击概率较高,动车组将会受到接触网雷击过电压的威胁,因此需探讨雷击接触网时沿接触线入侵至动车组高压系统的雷电过电压特性。通过建立牵引网-动车组整体仿真模型,研究雷击接触网时传播至动车组高... 高速铁路接触网多架设在高架桥上,受雷击概率较高,动车组将会受到接触网雷击过电压的威胁,因此需探讨雷击接触网时沿接触线入侵至动车组高压系统的雷电过电压特性。通过建立牵引网-动车组整体仿真模型,研究雷击接触网时传播至动车组高压系统雷电波波形特征与车载变压器雷电过电压范围,探究雷击点位置对雷电波传播过程的影响。结果表明:雷击承力索/接触线时,动车组雷电侵入波波前时间在10~20μs,波尾时间在30~50μs;随着雷击点和动车组距离的增加,雷电波幅值逐渐降低,波前时间逐渐增加,波尾时间逐渐减小;车载变压器雷电过电压与避雷器保护水平的比值不大于1.34。雷击馈线时,接触线感应电压波尾时间小于标准雷电冲击波尾时间;车载变压器雷电过电压波形近似为平顶波,波前时间大于标准雷电冲击波前时间,波尾时间小于接触线感应电压波尾时间。 展开更多

关键词 动车组 牵引网 氧化锌避雷器 车载变压器 波形特征 雷击过电压

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基于时频熵和概率神经网络的车载变压器状态诊断

6

作者 朱俊敏 董海鹰 《兰州交通大学学报》 CAS 2023年第2期71-77,共7页

车载变压器作为高速列车电力系统的动力来源,其运行状态与列车运行的安全、稳定密切相关。针对车载变压器结构上的特殊性,以绝缘油中溶解气体、绝缘油老化特征和主绝缘介电谱曲线为研究对象,通过分析其特征参数与车载变压器运行状态之... 车载变压器作为高速列车电力系统的动力来源,其运行状态与列车运行的安全、稳定密切相关。针对车载变压器结构上的特殊性,以绝缘油中溶解气体、绝缘油老化特征和主绝缘介电谱曲线为研究对象,通过分析其特征参数与车载变压器运行状态之间的关联性,提出了基于时频熵和概率神经网络的车载变压器状态诊断方法。首先,将不同状态等级下车载变压器的油中溶解气体和绝缘油老化特征进行比较,通过曲线拟合证明其状态特征与列车运行里程之间的一致性;其次,分析不同状态下车载变压器绕组主绝缘介电谱曲线之间的差异性,将局部均值分解后的近似熵作为特征参数变量,以提高状态诊断的精度;最后,利用概率神经网络完成车载变压器优秀、良好、检修和故障的状态分类。实例论证分析结果表明:该算法用于车载变压器复杂的运行环境中,可以提高状态检修的效率,有利于保障动车组列车的安全运行。 展开更多

关键词 电力系统 车载变压器 状态诊断 时频熵 概率神经网络

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基于动车组车载变压器频率响应优化模型的故障定位 被引量：1

7

作者 吴振宇 周利军 +4 位作者 王东阳 张桂南 于兴宇 江飞明 周猛 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期103-113,共11页

高速铁路动车组车载变压器采用单相分裂式绕组结构,4组高压绕组在油箱内部并联连接,导致无法独立测量各组的频率响应曲线,从而无法确定故障绕组。为解决上述问题,联合MATLAB软件与Maxwell软件,建立并验证考虑绕组相间电容的车载变压器... 高速铁路动车组车载变压器采用单相分裂式绕组结构,4组高压绕组在油箱内部并联连接,导致无法独立测量各组的频率响应曲线,从而无法确定故障绕组。为解决上述问题,联合MATLAB软件与Maxwell软件,建立并验证考虑绕组相间电容的车载变压器频率响应优化模型;基于优化模型模拟不同故障绕组下多端口频率响应曲线演变规律,同时结合多条频率响应曲线的特征谐振点偏移规律识别故障绕组,解析故障绕组定位步骤,并进行故障模拟验证。结果表明:当靠近铁芯的外层牵引绕组出现故障时,高压绕组频率响应曲线不发生变化,但牵引绕组频率响应曲线变化显著,而当其他绕组出现故障时,高压绕组频率响应曲线均发生变化;当高压绕组出现故障时,牵引绕组频率响应曲线的第一谐振点和第二谐振点均向右偏移,而第三谐振点几乎不变;当远离铁芯的内层牵引绕组出现故障时,牵引绕组频率响应曲线的第一谐振点与第二谐振点均向左偏移,而第三谐振点则向右偏移。 展开更多

关键词 车载变压器 分裂式绕组 频率响应法 有限元 轴向移位 故障定位 谐振点

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高速动车组车载变压器局部放电识别方法

8

作者 葛天 王玉玺 何浩远 《交通科技与管理》 2022年第22期74-76,共3页

车载变压器内部的局部放电(PD)会导致绝缘性能下降,长时间的局部放电会导致车载变压器损坏,开展车载变压器局部放电的研究具有重大的工程价值。超声波法可以检测到变压器内部的局部放电,而常规的超声波法忽略了非直达波的影响。文章先... 车载变压器内部的局部放电(PD)会导致绝缘性能下降,长时间的局部放电会导致车载变压器损坏,开展车载变压器局部放电的研究具有重大的工程价值。超声波法可以检测到变压器内部的局部放电,而常规的超声波法忽略了非直达波的影响。文章先搭建利用超声波传感器检测车载变压器局部放电的实验平台,使用小波阈值去噪的算法对车载变压器局部放电的原始超声波信号进行去噪处理,再选取去噪后超声波信号的特征参数,利用支持向量机的方法识别直达波和非直达波。研究结果表明:该文所提的识别直达波和非直达波的方法具有很高的识别率,对基于超声波的局部放电研究具有一定的意义。 展开更多

关键词 车载变压器 局部放电 小波阈值去噪 非直达波 支持向量机

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一种用于车载变压器的局部放电高精度协同定位方法

9

作者 贾步超 梁爽 郎光娅 《电气自动化》 2021年第5期82-85,共4页

针对车载变压器局部放电难以精确定位的情况,提出了一种基于局部放电超声波信号的协同定位算法,以提高车载变压器局部放电的定位精度。综合差分进化算法和粒子群优化算法的优点,提出了一种混合的DE-PSO算法,利用计算结果对代价函数进行... 针对车载变压器局部放电难以精确定位的情况,提出了一种基于局部放电超声波信号的协同定位算法,以提高车载变压器局部放电的定位精度。综合差分进化算法和粒子群优化算法的优点,提出了一种混合的DE-PSO算法,利用计算结果对代价函数进行修正,并将计算结果作为牛顿法的初值,经迭代后得到精确的局部放电源位置。仿真和试验结果表明,与传统的智能算法相比,具有精度高、鲁棒性强等优点,能够满足现场应用的需要。 展开更多

关键词 车载变压器 局部放电 声发射 混合智能算法 协同定位

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牵引供电系统中铁磁谐振过电压的产生及防治

10

作者 郭红梅 何建建 《铁道运营技术》 2013年第4期28-29,共2页

本文分析了在铁路牵引网回路中的分布电容与含铁芯元件的非线性电感元件,如车载变压器引起的铁磁谐振现象给铁路牵引供电系统的安全运行带来危害。对铁磁谐振频率进行了判别,提出了制定接触网上机车安全运行的电压标准、增加车载变压器... 本文分析了在铁路牵引网回路中的分布电容与含铁芯元件的非线性电感元件,如车载变压器引起的铁磁谐振现象给铁路牵引供电系统的安全运行带来危害。对铁磁谐振频率进行了判别,提出了制定接触网上机车安全运行的电压标准、增加车载变压器的铁磁谐振试验和吸收谐波能量的措施,防止车网耦合铁磁谐振过电压的发生。 展开更多

关键词 铁磁谐振 车载变压器 电压标准 谐波能量

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地磁暴对CRH2型动车组车载变压器的影响

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作者 钱学成 李扬 +2 位作者 董美玲 尹燕霖 张科 《电气应用》 2017年第19期20-24,33,共6页

地磁暴会在地球表面感应出电动势(Earth Surface Potentials,ESP),ESP、接触网导线和大地三者构成的回路中就会产生地磁感应电流(Geomagnetically Induced Current,GIC)。率先提出了地磁暴影响高铁系统的可能性,并分析GIC侵入CRH2型动... 地磁暴会在地球表面感应出电动势(Earth Surface Potentials,ESP),ESP、接触网导线和大地三者构成的回路中就会产生地磁感应电流(Geomagnetically Induced Current,GIC)。率先提出了地磁暴影响高铁系统的可能性,并分析GIC侵入CRH2型动车组车载变压器的机理,根据车载变压器的实际容量计算出变压器具体的尺寸参数。用Ansoft软件仿真了不同数值的GIC对车载变压器励磁电流、铁心磁通、谐波及内部磁场造成的变化,结果表明GIC流入CRH2型动车组车载变压器中将导致车载变压器异常工作,影响高铁车辆安全运营。 展开更多

关键词 地磁暴 车载变压器 动车组 电磁特性

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论车载移动变电站变压器的减震机构设计

12

作者 潘永忠 王永新 +2 位作者 王斌 郝永晶 李峰 《电子技术与软件工程》 2016年第14期245-246,共2页

车载移动变电站可在紧急情况下迅速替代某一个常规变电站并迅速恢复供电;可在在高负荷时期投入运行以缓解区域供电容量不足;在电力需求高速增长而超出预先电力建设规划的地区作为临时变电站投入运行,以缓解电力供应的紧张局面;在抗震、... 车载移动变电站可在紧急情况下迅速替代某一个常规变电站并迅速恢复供电;可在在高负荷时期投入运行以缓解区域供电容量不足;在电力需求高速增长而超出预先电力建设规划的地区作为临时变电站投入运行,以缓解电力供应的紧张局面;在抗震、抗洪等自然灾害紧急情况时作为应急预案的紧急恢复电源而投入运行;因此车载移动变电站在用户对电力供应的稳定性可靠性要求越来越高的今天,市场需求也越来越大。车载变电站由于其机动性的要求,需要频繁运输移动,且大部分情况下运输在一些复杂路段,因此对车载变的主要设备——车载变压器的防震动和颠簸性能就提出了比比常规变压器更高的要求。为了防止在运输过程中对变压器本体造成震动性机械损伤,需要对车载变压器设计专门的减震机构,由于变压器的构造由内部铁芯和外部壳体构成,不仅外部壳体与平板拖车之间需要专用减震机构,内部铁芯和变压器壳体之间也需要设计减震机构,由内外减震机构同时发挥作用,可保证变压器充分吸收运输过程中由颠簸造成的机械震动,保证车载变压器的主要部件不产生相对位移,不产生机械损伤。 展开更多

关键词 车载变压器 内部减震机构 外部减震机构

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车载牵引变压器套管绝缘状态的测评方法研究

13

作者 王海涛 张传辉 《电气自动化》 2021年第6期105-107,110,共4页

为了评估车载牵引变压器套管绝缘状态,保障电力机车单元安全运行,基于频域介电谱法对不同运行里程下多支车载牵引变压器套管进行了测试。分析了介电谱图随运行里程的变化规律并提取了老化特征量,利用莱维分布改进天牛须搜索算法的BP神... 为了评估车载牵引变压器套管绝缘状态,保障电力机车单元安全运行,基于频域介电谱法对不同运行里程下多支车载牵引变压器套管进行了测试。分析了介电谱图随运行里程的变化规律并提取了老化特征量,利用莱维分布改进天牛须搜索算法的BP神经网络对套管绝缘状态进行评估。结果表明:低频段介电响应曲线更能反映套管绝缘状态的变化;提出的特征参量可有效表征套管绝缘状态,改进后方法评估结果与实际值最大相对误差为2.45%,与传统BP神经网络算法相比误差更小且鲁棒性更优异,为车载牵引变压器套管的绝缘状态检测提供了一种新的评估方法。 展开更多

关键词 车载变压器套管 绝缘状态 频域介电谱 莱维分布 评估方法

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电力机车励磁涌流仿真及其对公网影响的分析 被引量：10

14

作者 马果 吴广宁 +1 位作者 王韬 闵英杰 《电气化铁道》 2010年第1期1-4,共4页

利用数学公式分析电力机车励磁涌流大小,基于MATLAB/SIMULINK搭建电力机车牵引主变压器模型,分析得出合闸时间、剩磁、变压器容量和接触网电压幅值是影响励磁涌流大小的因素。建立车载主变压器、接触网和牵引变压器的仿真系统,选取电压... 利用数学公式分析电力机车励磁涌流大小,基于MATLAB/SIMULINK搭建电力机车牵引主变压器模型,分析得出合闸时间、剩磁、变压器容量和接触网电压幅值是影响励磁涌流大小的因素。建立车载主变压器、接触网和牵引变压器的仿真系统,选取电压波动作为评估励磁涌流对电力系统公共连接点影响的参数。分析电力机车发生励磁涌流时,不同牵引变压器接线形式下公共连接点电压波动的大小,并得出励磁涌流对公共连接点存在影响但不明显的结论。 展开更多

关键词 车载主变压器 励磁涌流 电压波动 牵引变压器 MATLAB

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干式车载牵引变压器列车风冷却对流传热计算与绕组区域热网络建模 被引量：9

15

作者 袁帅 周利军 +4 位作者 勾小凤 丁诗林 朱秋月 王路伽 王东阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第15期5719-5729,共11页

利用列车风冷却的干式车载牵引变压器具有质轻、安全性高等优越性,能够助力高速动车组能效的进一步提升,但空气的高速湍流使得其热特性更为特殊与复杂。为实现干式车载牵引变压器热特性的快速准确计算,该文基于热电类比原理构建考虑风... 利用列车风冷却的干式车载牵引变压器具有质轻、安全性高等优越性,能够助力高速动车组能效的进一步提升,但空气的高速湍流使得其热特性更为特殊与复杂。为实现干式车载牵引变压器热特性的快速准确计算,该文基于热电类比原理构建考虑风道空气热含量的专用热网络模型结构;考虑到湍流状态下风道努塞尔数的沿程变化,借助计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法进行全范围的参数扫描,提出湍流局部努塞尔数的新关联式,实现环空风道对流热阻的准确计算。热网络模型所得绕组温升计算值与仿真值和平台实验结果基本一致,尤其是能够精确获取热点位置及其温度。相比于CFD方法,热网络模型在计算资源和时间消耗上具有优势,为干式车载牵引变压器的在线监测、寿命评估及优化设计提供更为高效的技术手段。 展开更多

关键词 车载牵引变压器 风冷 湍流 热网络模型 局部努塞尔数 温升

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车载牵引变压器油纸绝缘热老化特性及机理研究 被引量：9

16

作者 高波 许竟 +2 位作者 杨雁 倪远军 吴广宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期80-86,共7页

车载牵引变压器绝缘系统性能优劣是动车组能否安全运行的因素之一,以Nomex绝缘纸和常规绝缘油为媒介,对其进行180℃加速热老化试验,测试不同老化周期油纸试样的油中溶解气体含量和红外光谱,研究车载牵引变压器油纸绝缘热老化特性及机理... 车载牵引变压器绝缘系统性能优劣是动车组能否安全运行的因素之一,以Nomex绝缘纸和常规绝缘油为媒介,对其进行180℃加速热老化试验,测试不同老化周期油纸试样的油中溶解气体含量和红外光谱,研究车载牵引变压器油纸绝缘热老化特性及机理.研究表明:随着老化时间的增加,烃类气体含量先上升后趋于平稳,CO含量持续上升.热老化使Nomex纤维分子链断裂,并生成新官能团,Nomex绝缘纸主要成分在老化后已不全为全芳香族聚酰胺纤维;在热老化过程中,Nomex绝缘纸发生水解和均裂2种形式的老化反应,老化初期水解可能为主要反应,老化中后期均裂可能加剧,可能有一定关联性存在于水解、均裂反应和老化阶段之间,这为评估车载牵引变压器绝缘老化状态提供基础. 展开更多

关键词 车载牵引变压器 Nomex绝缘纸 热老化 油中溶解气体 红外光谱 水解 均裂

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轻量化动车组车载牵引变压器的研制

17

作者 周利军 夏颖怡 +3 位作者 王东阳 李沃阳 袁帅 蔡丰林 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期29-37,共9页

车载牵引变压器是动车组单体最重的电气设备,其轻量化有助于动车组节能降耗与运输效率提升。现有车载牵引变压器均为油浸式,干式变压器是其轻量化的主要方案,但目前干式变压器采用的环氧树脂绝缘易开裂、散热无法满足要求。为此,以具有... 车载牵引变压器是动车组单体最重的电气设备,其轻量化有助于动车组节能降耗与运输效率提升。现有车载牵引变压器均为油浸式,干式变压器是其轻量化的主要方案,但目前干式变压器采用的环氧树脂绝缘易开裂、散热无法满足要求。为此,以具有良好力学性能的硅橡胶为基体材料,首先通过温升分析研究绝缘材料热导率需求,然后制备样品开展实验,以电学性能和力学性能为约束条件研究绝缘材料导热性能改进方法,进而研究车载牵引变压器轻量化设计方法,最后依据研制的绝缘材料与轻量化设计方法,设计并研制了一台容量为250 kVA的小型轻量化车载牵引变压器样机。结果表明:制备的高导热硅橡胶复合绝缘材料性能满足干式车载变压器对绝缘和力学性能的要求;研制的小型变压器样机质量为780 kg,相比同容量油浸式车载牵引变压器质量减少了46.2%,经试验测试得在额定条件下样机的热点温度值为167.68℃,满足车载牵引变压器运行需求。 展开更多

关键词 动车组 车载牵引变压器 轻量化 硅橡胶绝缘 热导率

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干式车载牵引变压器绕组区域动态温度计算模型

18

作者 王东阳 蔡小虎 +3 位作者 夏颖怡 朱秋月 张涛 周利军 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期38-46,共9页

干式车载牵引变压器质量轻、安全系数高,但其内部热场随运行环境及负荷状态频繁波动。为实现干式车载牵引变压器绕组动态温度的快速计算,基于热电类比原理搭建分布式动态热网络拓扑结构,并借助CFD模型开展仿真试验,探究运行参数和风道... 干式车载牵引变压器质量轻、安全系数高,但其内部热场随运行环境及负荷状态频繁波动。为实现干式车载牵引变压器绕组动态温度的快速计算,基于热电类比原理搭建分布式动态热网络拓扑结构,并借助CFD模型开展仿真试验,探究运行参数和风道尺寸对散热性能的影响,提出风道出口温度计算方法;基于干式车载牵引变压器绕组温升试验平台,验证动态温度计算模型的有效性。结果表明:针对不同结构参数和时变运行场景,所建绕组动态温度计算模型均能准确获取绕组区域温度分布及动态变化情况,相比CFD数值仿真节省99%以上的时间成本,有助于干式车载牵引变压器热容量的合理规划和设计效率的进一步提高。 展开更多

关键词 车载牵引变压器 热网络模型 动态温度计算 风道出口温度 热点温度

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高速动车组蒸发冷却牵引变压器关键技术探讨 被引量：4

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作者 熊斌 程自然 赵玉峰 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2020年第9期1-5,共5页

本文针对浸润式蒸发冷却车载牵引变压器自循环系统及其中的关键技术进行了论述和可行性分析,并阐述了其冷却系统结构设计的思路。考虑到动车组在实际运行中遇到的加速及刹车等特殊工况以及列车在高速行驶中牵引变压器温升和不燃不爆等... 本文针对浸润式蒸发冷却车载牵引变压器自循环系统及其中的关键技术进行了论述和可行性分析,并阐述了其冷却系统结构设计的思路。考虑到动车组在实际运行中遇到的加速及刹车等特殊工况以及列车在高速行驶中牵引变压器温升和不燃不爆等基本要求,基于变压器内部的绝缘特性以及冷却系统运行时的散热性能,提出了采用蒸发冷却技术来实现车载牵引变压器自循环冷却系统的新方案,该方案能够有效地提高现有车载牵引变压器设备在动车组运行时的安全性和可靠性,同时也为之后车载牵引变压器系统的轻量化设计提供了基础。 展开更多

关键词 车载牵引变压器 蒸发冷却技术 冷却系统 散热性能 安全性能

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动车组干式车载牵引变压器质量-热点温升均衡优化

20

作者 郭蕾 蔡丰林 +3 位作者 袁帅 朱秋月 王东阳 周利军 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期152-162,共11页

针对干式车载牵引变压器质量-热点温升在优化过程中存在的相互制约问题,提出了将简化计算流体动力学模型仿真与多目标算法相结合的优化方法;为提升计算流体动力学温升仿真计算效率,基于热、电传递类比等效原理,提出了干式车载牵引变压... 针对干式车载牵引变压器质量-热点温升在优化过程中存在的相互制约问题,提出了将简化计算流体动力学模型仿真与多目标算法相结合的优化方法;为提升计算流体动力学温升仿真计算效率,基于热、电传递类比等效原理,提出了干式车载牵引变压器绕组的计算流体动力学等效简化建模方法,并建立了可模拟运行条件的温升试验平台,以验证简化建模方法的有效性;基于多场耦合下简化模型的温升仿真结果和响应面法,构建出可反映干式车载牵引变压器热点温升与质量结构参数之间内在规律的数学显式模型;在进一步考虑车载牵引变压器电、磁与尺寸约束的基础上,提出了基于非支配排序多目标遗传算法的均衡优化方法,并将优化方案与初始方案进行对比。研究结果表明:等效简化建模方法快速、简洁且具有较高的计算准确性,在170匝绕组仿真模型中将仿真时长由4.00 h缩短至0.67 h,简化模型与具体模型温升仿真计算结果间的平均相对差值为0.609%,最大相对差值为2.169%;简化建模方法通过等效原理消除了计算流体动力学模型的微小间距,在保证网格质量的前提下大幅减少了固体区域网格数量,计算效率的提升程度与需简化的变压器绕组匝数正相关;所得优化方案与初始方案相比,干式车载牵引变压器热点温升下降了33.57%,质量减少了29.20%。 展开更多

关键词 车辆工程 车载牵引变压器 温度建模 轻量化 响应面法 多目标优化

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