1.一种考虑环境恶劣度的车载牵引变压器冷却系统匹配方法,其特征在于,包括:第一步,车载牵引变压器冷却系统测试平台搭建所述车载牵引变压器冷却系统测试由可控气压试验箱(1)、车载牵引变压器冷却系统(2)、冷却系统电源(3)、油箱(4)、绝缘油(5)、车载牵引变压器绕组(6)、模拟负载电源(7)、温度传感器(8)、空调(9)、沙尘发生装置(10)、沙尘发生装置电源(11)、尘量分析仪(12)、沙尘控制系统(13)、终端主机(14)构成,其中:车载牵引变压器冷却系统(2)连接冷却系统电源(3),沙尘发生装置(10)连接沙尘发生装置电源(11),车载牵引变压器绕组(6)连接模拟负载电源(7)以进行电能供应;可控气压试验箱(1)内,车载牵引变压器绕组(6)放置于装满绝缘油(5)的油箱(4)中,车载牵引变压器冷却系统(2)与油箱(4)连接进行散热;温度传感器(8)放置于出油侧低压绕组4/5长度处,与终端主机(14)相连进行温度监测;空调(9)放置于可控气压试验箱(1)后壁面上方,对箱内温度进行控制;沙尘发生装置(10)放置于可控气压试验箱(1)左侧壁面,尘量分析仪(12)放置于可控气压试验箱(1)内部,两者均与沙尘控制系统(13)相连,沙尘控制系统(13)再连接终端主机(14),以实现风沙环境的模拟;
第二步,车载牵引变压器冷却系统抗高温能力测试
1)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压P0=760mmHg,温度为T0=20℃,通过沙尘发3
生装置(10)使得箱内空气含尘量为C0=50mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T0(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'0,单位为℃;
2)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压P0=760mmHg,温度为TH1=30℃,通过沙尘3
发生装置(10)使得箱内空气含尘量C0=50mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T1‑1(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'H1,单位为℃;
3)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压P0=760mmHg,温度为TH2=35℃,通过沙尘3
发生装置(10)使得箱内空气含尘量C0=50mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T1‑2(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'H2,单位为℃;
4)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压P0=760mmHg,温度为TH3=40℃,3
通过沙尘发生装置(10)使得箱内空气含尘量C0=50mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T1‑3(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'H3,单位为℃;
5)计算车载牵引变压器冷却系统(2)抗高温指数H:其中,T'max为车载牵引变压器绕组(6)所能承受的最高温度,单位为℃;
第三步,车载牵引变压器冷却系统抗低温能力测试
1)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压P0=760mmHg,温度为TL1=‑5℃,通过沙尘3
发生装置(10)使得箱内空气含尘量C0=50mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T2‑1(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'L1,单位为℃;
2)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压P0=760mmHg,温度为TL2=‑10℃,通过沙尘3
发生装置(10)使得箱内空气含尘量C0=50mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T2‑2(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'L2,单位为℃;
3)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压P0=760mmHg,温度为TL3=‑15℃,通过沙尘3
发生装置(10)使得箱内空气含尘量C0=50mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T2‑3(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'L3,单位为℃;
4)计算车载牵引变压器冷却系统抗低温指数L:第四步,车载牵引变压器冷却系统抗高海拔能力测试
1)设置可控气压试验箱(1)内气压为P1=670mmHg以模拟1000m海拔地区的环境,温度设3
置为T0=20℃,通过沙尘发生装置(10)使得箱内空气含尘量C0=50mg/m,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T3‑1(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'P1,单位为℃;
2)设置可控气压试验箱(1)内气压为P2=591mmHg以模拟2000m海拔地区的环境,温度设3
置为T0=20℃,通过沙尘发生装置(10)使得箱内空气含尘量C0=50mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T3‑2(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'P2,单位为℃;
3)设置可控气压试验箱(1)内气压为P3=520mmHg以模拟3000m海拔地区的环境,温度设3
置为T0=20℃,通过沙尘发生装置(10)使得箱内空气含尘量C0=50mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T3‑3(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'P3,单位为℃;
4)计算车载牵引变压器冷却系统(2)高海拔指数G:第五步,车载牵引变压器冷却系统抗沙尘能力测试
1)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压,温度为T0=20℃,通过沙尘发生装置(10)3
使得箱内空气含尘量为C1=150mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T4‑1(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'C1,单位为℃;
2)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压,温度为T0=20℃,通过沙尘发生装置(10)3
使得箱内空气含尘量为C2=250mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T4‑2(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'C2,单位为℃;
3)设置可控气压试验箱(1)内为标准大气压,温度为T0=20℃,通过沙尘发生装置(10)3
使得箱内空气含尘量为C3=350mg/m ,并开启模拟负载电源(7),使车载牵引变压器绕组(6)进入额定运行状态,由温度传感器(8)获得出油侧低压绕组4/5长度处温度随时间的变化曲线T4‑3(t),在曲线上得出稳定后即1小时内温度首次波动不超过1℃的温度T'C3,单位为℃;
4)计算车载牵引变压器冷却系统(2)沙尘指数S:第六步,车载牵引变压器冷却系统待服役路线环境恶劣度计算结合车载牵引变压器冷却系统(2)待服役路线环境信息,利用公式(5)计算其环境恶劣度E:
其中,n为服役路线分段数,Ti为服役路线第i,i=1,…,n,路段平均温度,单位为℃,ki为第i路段长度占比,Pi为第i路段对应的平均气压,单位为mmHg,Ci为第i路段对应的空气平3
均含尘量,单位为mg/m;
第七步,车载牵引变压器冷却系统及其待服役线路匹配
1)计算所测车载牵引变压器冷却系统(2)与待服役路线环境的匹配指数ε:
2)如所测车载牵引变压器冷却系统(2)与待服役路线环境的匹配指数ε<0.6,表示车载牵引变压器冷却系统(2)能够适应待服役路线的运行环境,正常完成服役任务,反之则表明所测车载牵引变压器冷却系统(2)对该线路环境适应性较差,无法与之匹配。