1.一种确定牵引变压器油指数的方法,其特征在于,包括步骤1:令所述牵引变压器顶层油温升ΔTtop计算模型为:式中,ΔTtop,R为额定负载下顶层油温升;R为额定负载下负载损耗与空载损耗之比;n为油指数,用来描述顶层油温升随负载的变化趋势;Ipu为负载系数,Ttop为顶层油温,Tamb为环境温度;
步骤2:利用双对数线性回归模型对油指数n进行回归估计,如下:式中,令
利用最小二乘法辨识参数n,即:
式中, j为样本个数,i为标号;
所述顶层油温Ttop的求取方法,包括
步骤1:获取所述牵引变压器结构及物性参数,包括冷热芯高位差Δh、绕组高度hw、散热器高度hr、绕组竖直油道热工水力直径Dw、散热器油道热工水力直径Dr、油比热容coil、空气比热容cair、油密度ρoil、空气密度ρair、油热膨胀系数βoil、绕组沿程阻力系数fw、散热器沿程阻力系数fr、散热器总传热系数U、绕组区域流通面积Aw、散热器流通面积Ar、散热器有效散热面积AR、温差指数λ、环境温度Tamb;
步骤2:联立以下公式及条件,利用Newton-Raphson法迭代求解绕组区域油流体积流量Gw、散热器油流体积流量Gr、顶层油温Ttop、底层油温Tbom;所述牵引变压器内部为单循环,Gw=Gr;
1)稳态条件下绕组竖直油道内的热浮升力与流体阻力达到平衡,如下:式中,ga为重力加速度,S为冷却循环面积,S=Δh(Ttop-Tbom)+hr[Ttop-Tbom-ΔTlm-0.5(Ttop-Tamb)],其中,ΔTlm为散热器中油流与外界空气的对数平均温差,
2)稳态时绕组产生负载损耗Qw等于其周围油流吸收的热量,即Qw=ρoilcoilGw(Ttop-Tbom);
3)油循环达到最终稳态,散热器中油相对空气温升为Toil-Tair=Ce-λh,
式中,Toil、Tair分别为沿散热器高度方向h的油流温度及空气温度;C为底部油温和环境温度差值;
绕组负载损耗Qw产生的热量将通过油流全部传输至外界空气,即Qw=UAR(Toil-Tair)=UARCe-λh;
其中, Qw,R为所述牵引变压器的额定负载损耗;
4)选定标准大气压下牵引变压器运行时的环境温度作为参考温度。