發(fā)電機試驗站設(shè)計方案計劃A

編制：陳鴻濱日期：2011-10-18第1頁共11頁交流同步發(fā)電機測試中心技術(shù)方案第一章概述發(fā)電機測試中心總體規(guī)劃總體技術(shù)要求本測試中心適用于額定電壓６90V以下、額定頻率為５0Hz或60Hz三相交流同步發(fā)電機作為設(shè)備出廠試驗以及設(shè)備型式試驗。測試中心第一期建成后，覆蓋355及以下機座號的發(fā)電機，功率為16kW至560kW.為了適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要，所有裝備均預留可兼容擴展端口。滿足本測試中心的主要裝備包括以下內(nèi)容：低壓配電室智能型微機測試操作臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)變頻器柜勵磁電源柜72５ｋW固定干式負載柜１4０ｋW不平衡干式負載柜450ｋVａr可調(diào)電感柔性短路試驗柜絕緣電阻測試儀工頻耐壓測試儀振動測量儀噪聲測量儀溫度/濕度／大氣壓力計吊裝、搬運設(shè)備燈光照明系統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)引用標準本測試中心設(shè)計引用以下標準:ＧB75５—2008／IEC６０034－１:2０04旋轉(zhuǎn)電機定額和性能GB/T１０２９－200５三相同步電機試驗方法HYＰERLＩNＫ”htｔp：／/wｗw.ceｅｉ／uｓerlogｉn。ａｓp＂ＧＢ/Ｔ26８１—1981電工成套裝置中的導線顏色GB72５1.1—２0０５低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第一部分：型式試驗和部分型式試驗成套設(shè)備GB７2５1．3－２0０6低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第三部分:對非專業(yè)人員可進入場地的低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備—配電板的特殊要求HYPＥRLＩNK"ｈttp:/／www．ｃeｅiａ.ｃom／userlogiｎ。ａsp＂GＢ／Ｔ10233—20０5低壓成套開關(guān)設(shè)備和電控設(shè)備基本試驗方法JB/T３32０.1－２000小型無刷三相同步發(fā)電機技術(shù)條件ＪB／Ｔ8４46-2０0５隱極式同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路測定方法發(fā)電機測試中心系統(tǒng)原理方案說明本測試中心總體設(shè)計遵循“安全、可靠、性價比高、維護簡便”的原則，測量控制系統(tǒng)采用先進的工業(yè)計算機與專用測量裝置相結(jié)合，PLＣ可編程邏輯控制器實時協(xié)調(diào)、控制設(shè)備運行,通過電阻器和電抗器組成單步有功功率為1kＷ以及無功功率為1kＶar的綜合負載,采用直接法進行發(fā)電機出廠測試和型式試驗.動力部分采用變頻器控制異步電動機驅(qū)動被測發(fā)電機，利用變頻器瞬態(tài)響應(yīng)快的優(yōu)點，保證了被測發(fā)電機的動態(tài)測試數(shù)據(jù)的可靠性和準確性。測試中心環(huán)境要求溫度：０℃—+4０℃相對濕度：不大于９５％，當空氣溫度為+2５℃或以上時,相對濕度不大于８5％且無凝露現(xiàn)象。海拔高度：不大于100０ｍ.設(shè)備必須安裝在戶內(nèi)使用或安裝在不受雨水侵入的場所使用.設(shè)備必須遠離電磁場干擾及機械振動。使用現(xiàn)場不應(yīng)有腐蝕性氣體、導電粉塵、顆粒和能夠引起爆炸的氣體。用于安裝固定產(chǎn)品的基礎(chǔ)，包括建筑物基礎(chǔ)和非建筑物基礎(chǔ),應(yīng)該有足夠的載荷能力。測試系統(tǒng)方案動力部分：采用一臺600ｋＷ變頻器驅(qū)動異步電動機的調(diào)速驅(qū)動方式。對于５0Hz三相交流同步發(fā)電機，其同步轉(zhuǎn)速為150０rｐm；對于６０Hｚ三相交流同步發(fā)電機,其同步轉(zhuǎn)速為180０ｒｐm。測試驅(qū)動：可調(diào)速異步電動機同軸聯(lián)接被測發(fā)電機，使其運行在額定工作轉(zhuǎn)速狀態(tài)。測量控制部分:采用0．２級發(fā)電機專用測量裝置，實現(xiàn)電量采集、數(shù)據(jù)前端處理以及通過RＳ485接口實時將數(shù)據(jù)傳輸至計算機進行數(shù)據(jù)分析、處理并形成圖表.智能控制部分:采用可靠的PLC可編程邏輯控制器實現(xiàn)測量控制系統(tǒng)與執(zhí)行設(shè)備之間的智能控制。負載部分:安裝一套72５kＷ固定干式負載柜、一套１４０ｋW不平衡干式負載柜和一套４50ｋＶaｒ可調(diào)電抗器共同組成單步有功功率為１kW以及無功功率為1kVar的綜合負載,并能實現(xiàn)在標定功率條件下的最大為2５％的不平衡負載測試，所有干式負載柜（固定負載和不平衡負載)均采用工業(yè)低噪聲軸流風機散熱。一套柔性短路試驗柜實現(xiàn)發(fā)電機短路測試，同時，由于引入柔性概念，使發(fā)電機在進行有效短路測試時能極大地降低設(shè)備（包括發(fā)電機、試驗斷路器）損壞的可能性。低壓電氣控制設(shè)備：在變頻器輸入端安裝濾波電感,以減少設(shè)備對電源的諧波影響；勵磁電源采用恒流穩(wěn)壓控制方式，實現(xiàn)發(fā)電機在他勵時的特性測試；利用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)實時觀測被測設(shè)備在試驗階段的狀態(tài)，為測試人員的安全提供了有效保障。報告的形成:由于本測試系統(tǒng)無法完全自動生成報表,有相當一部分內(nèi)容需要測試人員錄入,因此，本系統(tǒng)只提供測試數(shù)據(jù)表及測試波形,不提供報告結(jié)論。產(chǎn)品技術(shù)型譜產(chǎn)品（一期）技術(shù)型譜見表1。該技術(shù)型譜分別列出了各型號發(fā)電機與其功率級效率的對應(yīng)關(guān)系。表1:型號ｋＷ／kVACOＳφ＝0．8kＷ／kＶACOSφ=０。850Ｈz1５00ｒ/min４00Ｖ效率％６０Hz1800ｒ/min４４0Ｖ效率％125/4０℃1５０／40℃1６3/2７℃12５/４0℃15０／40℃163/2７℃TＣ１60Ｓ－1６16/20１7／21。251８/22。5８２.3717.5／21.818.5/23．１1９。5／24．483．6ＴＣ１60S—202０/２５2１/2６。25２2／27.58４。262２／２７.52３.5／２9.4２５／３１85。５5TC１60M-2424/3０25。5/31。82７/33.885。4５2６。5/33.128／3529。5/36.9８6．51ＴＣ１6０L—3232／4０34/42.５36/４5８6．993５/43．737。5/46。83９/4８.8８７。９7ＴC22５S－４０40/504４/５54６／５７.5８６.８24７。5/59.５51/645２．5／６5．58７．９2ＴC2２5S－5０5０/62。5５5/695７/7188．２5９。5／74．5６3。５／79。5６5。5/82８9．15ＴC225Ｍ-6060/756６/８2．5６９/8６88。６771.5/89.57６/9５７８。5/９88９。5ＴC225M—70７０／８7。５7４／９２．５7８.５/９889．4277/9６.2５8１。5／1０1．98５／10690。1１ＴC2２５Ｌ—８080/１0088/1109２/１15８９.9888／110９4。１/1１８９7/12１90。76TC２２5L－９09０/11399/１24103/12989。9８１07／１1３41１4．5/143118/14７。59０．７６TＣ2２5L-100１00/12５110/１3７．５11４。５/14390.71１9／1４912７/１５９１3１／16４91。43TC２２５L－12０120/1５０１３２/16５13７．５/1７291.23１4３／179１5３/１９１157/19691。６9ＴＣ２８0M-150１5０/１８7.５1６5/206172／２1５９2．03164/20517５/219１8０/２2５9２.44TＣ280M-1６0１60／２00１7０/２1２.5180/2２5９2.01175/218187／２３4193/24192．4１TＣ28０M-18０1８0/2２5１９8/２47．５206。５/25892．63２14/26７2２9/286236/２959２.96ＴC28０L-２0０2００/２５0220/275２29/28６92.63２38/２９725４/3１８２62／３２8９３.01TＣ280L—220220／275233．5／2９１．9２４8/31０9２.７1242/302。５2５7／321。２２73／３41．293．１3TＣ280Ｌ-23023０/２８8252／3１52６４／３3０９３250/31327２／3４028８／36０９３.4TC２８0L－250250/3１2.5２75/34428６。5/３5８93。３8298／37２318/39７３28/41０93．79TC31５S-2８０28０/３50３08/３８５32１/４01９3.１６333/４1635６／４45367/4５９９３.4９TC31５M-３００3０0/３7５33０/412。53４4／43093.42３57/44６３81／47６3９3/４9193.8TＣ３１5M－32０320/４0０340/４２５361/451．293.５３７1/46439４／4９3406/５0８９３.８1ＴＣ315L－360３60/4５0396／49５４14/５1893。８７４２8/５3６45７/57２472/590９4.23TC315L-4００４00/５0０440/５50４58.5／57394．09476/59５５08/6３552４/6５５９4．4ＴＣ355M—4５0４50/562．５495/６１9５16／6459３.7８536/67057２／7１559０/7３７94。0８TC３55Ｌ—5００５０0／6２555０／68７.55７3／7１６９4。1８5９5/７446３5/79４6５５／８1９９4．5TC355L—560560／７００6１6/77０６４２/８０2。59３.99666/８33711/8８9734／９17９４.８9系統(tǒng)原理圖圖1測試中心系統(tǒng)簡圖(主試部分)第二章發(fā)電機測試中心技術(shù)參數(shù)有關(guān)產(chǎn)品試驗的一般性說明發(fā)電機的試驗按照要求分為鑒定試驗、型式試驗、出廠試驗和現(xiàn)場試驗。符合以下條件之一的,應(yīng)進行發(fā)電機的鑒定試驗.新研制開發(fā)的機組。２符合以下條件之一的,應(yīng)進行發(fā)電機的型式試驗新研制開發(fā)的機組。主要器件、原材料發(fā)生重大改變,可能影響機組性能的。生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)場所生產(chǎn)改變.發(fā)電機在出廠之前，應(yīng)進行出廠試驗,必要時可由使用方派人駐廠監(jiān)督.發(fā)電機在抵達使用現(xiàn)場后，應(yīng)進行發(fā)電機的現(xiàn)場試驗,也可以根據(jù)使用方的要求重復某些出廠試驗或雙方約定的試驗，但一般不包括動態(tài)試驗。出廠測試所有發(fā)電機在出廠前應(yīng)進行出廠測試。當通過所有規(guī)定的測試項目后,產(chǎn)品才允許出廠。機械檢查環(huán)境狀況測量絕緣電阻的測定繞組在實際冷狀態(tài)下直流電阻的測定工頻耐電壓試驗匝間沖擊耐電壓試驗空載特性的測定(自勵時)空載電壓調(diào)整范圍的測定(自勵時）正相序的測定穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率的測定（自勵時)穩(wěn)態(tài)短路特性的測定（他勵時）短時升高電壓試驗超速試驗型式試驗發(fā)電機型式試驗項目包括以下內(nèi)容：出廠測試的全部試驗項目空載特性的測定(他勵時）穩(wěn)態(tài)短路特性的測定（他勵時)電壓波形正弦性畸變率的測定電話諧波因數(shù)的測定溫升試驗熱態(tài)的空載及滿載電壓整定范圍的測定熱態(tài)/穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率的測定發(fā)電機在不對稱負載工作時電壓偏差程度的測定瞬態(tài)電壓變化率的測定效率測定過載試驗偶然過電流試驗短路機械強度試驗（他勵時）勵磁機試驗振動的測定噪聲的測定測量系統(tǒng)軟件界面計算機主界面圖2計算機主界面測試項目發(fā)電機專用測量系統(tǒng)能實現(xiàn)表2所列的測試項目和測試參數(shù).表2:測試功能測量參數(shù)耗時備注穩(wěn)態(tài)測試電壓(U：V），電流（I：Ａ)，有功功率(Ｐ：W），功率因數(shù)(ＰＦ），視在功率(S：ＶA)，無功功率（Q:Ｖaｒ）,有功電能（Ｅp:W·h)，無功電能（Eｑ：Vaｒ·h）1秒/次波形全部波形,電壓波形，電流波形,分相波形,波形數(shù)據(jù)：電壓調(diào)制率，電壓峰值Uｐk，電壓波峰系數(shù)Uｃf，電壓畸變率，電流峰值Ipｋ，電流波峰系數(shù)Iｃf諧波電壓總諧波(波形畸變率)，電流總諧波;諧波棒形圖,電壓偏離系數(shù),電壓電流分次諧波(工頻１2８次，中頻３０次);電話諧波因數(shù)(工頻)不平衡度電壓不平衡度，三相電壓基波數(shù)據(jù),零序電壓，負序電壓，正序電壓；電壓角度,電流角度，相角度;相量圖整定測試電壓整定上升范圍，相對的電壓整定上升范圍；電壓整定下降范圍,相對的電壓整定下降范圍；頻率整定上升范圍，相對的頻率整定上升范圍；頻率整定下降范圍，相對的頻率整定下降范圍；100秒同時進行三相和平均值的測試波動測試波動電壓最大值，最小值，穩(wěn)態(tài)電壓偏差；波動頻率最大值，最小值，穩(wěn)態(tài)頻率帶60秒突加測試（加載）加載時下降的最低瞬時電壓，瞬態(tài)電壓偏差，負載增加后的電壓恢復時間;加載時下降的最低瞬時頻率,瞬態(tài)頻率偏差,負載增加后的頻率恢復時間；12秒（工頻）6秒(中頻）突卸測試(減載）卸載時上升的最高瞬時電壓,瞬態(tài)電壓偏差,負載減少后的電壓恢復時間;卸載時上升的最高瞬時頻率，瞬態(tài)頻率偏差，負載減少后的頻率恢復時間；錄波三相電壓波形;