一种励磁系统综合试验仪技术方案

本发明专利技术公开了一种励磁系统综合试验仪，包括模拟量采集单元、录波处理单元、操作系统、调压变压单元和可变电阻单元；所述模拟量采集单元采用集成的模拟量采集模块，其输入端分别采集励磁系统中的发电机机端电压、同步电压、发电机定子电流、励磁变低压侧二次电流和励磁调节器可控硅触发脉冲，其输出端连接录波处理单元的输入端；所述录波处理单元采用DPS高速数据处理核心，其输出端连接操作系统的输入端；所述操作系统采用嵌入式windows系统；所述调压变压单元采用调压器；所述可变电阻单元采用可变电阻。本发明专利技术具有试验数据的记录、分析以及可进行励磁功率柜输出波形和脉冲触发波形的对比分析等功能，提高发电厂励磁系统故障的分析判断能力。

【技术实现步骤摘要】
一种励磁系统综合试验仪
本专利技术属于电厂发电机励磁系统综合检测试验装置
，具体涉及一种励磁系统综合试验仪。
技术介绍
励磁系统作为电厂发电机的重要组成部分，其运行的稳定性可靠性对发电机组的安全运行起到举足轻重的作用。在励磁系统的静态及动态试验中，目前采用单元设备接线试验，试验接线凌乱、复杂，且试验数据及波形的对比功能缺失，导致现场试验的效率低下、安全性不高和波形对比不便等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的上述问题，提供一种使用便捷、安全、高效的励磁系统综合试验仪，具备现场故障对比分析的功能，以确保励磁系统试验的系统性、效率性和安全性。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种励磁系统综合试验仪，包括模拟量采集单元、录波处理单元、操作系统、调压变压单元和可变电阻单元；所述模拟量采集单元采用集成的模拟量采集模块，其输入端分别采集励磁系统中的包括发电机机端电压、同步电压、发电机定子电流、励磁变低压侧二次电流和励磁调节器可控硅触发脉冲的模拟信号，并可进行模数转换；其输出端连接录波处理单元的输入端；所述录波处理单元采用DPS高速数据处理核心，可将传来的数字信号通过计算生成实测电气量波形，其输出端连接操作系统的输入端；所述操作系统采用嵌入式windows系统，可通过试验软件将传送来的实测波形进行记录、分析和存储，并通过相关录波的分析得出发电机励磁系统的性能指标；所述调压变压单元采用调压器，用于产生发电机励磁系统功率柜阳极电压，模拟励磁静态小电流试验时的发电机励磁电压，满足试验时全桥整流阳极电压的需求；所述可变电阻单元采用可变电阻，用于模拟励磁静态小电流试验中的发电机转子，通过调节电阻大小使晶闸管持续电流达到其性能指标要求，确保晶闸管可靠导通。上述的励磁系统综合试验仪于还包括通风散热单元，其采用风扇给试验仪散热，用于确保试验仪工作在安全温度区间内。上述模拟量采集单元包含有交流采集通道和直流采集通道。上述调压变压单元采用一次侧输入电压为交流380V、二次侧输出0～380V可变、调压器容量为200VA的调压器。上述可变电阻单元采用阻值为0～1000欧可变的可变电阻。相比于现有技术，本专利技术的优势在于：本专利技术揭示了一种励磁系统综合试验仪器，能方便、快捷、高效、安全、系统地开展励磁动静态试验，具有试验数据的记录、分析以及可进行励磁功率柜输出波形和脉冲触发波形的对比分析等功能，可提高发电厂励磁系统故障的分析判断能力，解决了目前励磁试验时仪器多、接线凌乱、试验效率低压的问题。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1、模拟量采集单元；2、录波处理单元；3、操作系统；4、调压变压单元；5、可变电阻单元；6、通风散热单元；7、励磁变低压侧二次电流；8、第一同步电压；9、发电机定子电流；10、励磁调节器可控硅触发脉冲；11、第一发电机机端电压；12、第二发电机机端电压；13、第二同步电压。具体实施方式以下结合实施例及其附图对本专利技术技术方案作进一步非限制性的详细说明。如图1所示，一种励磁系统综合试验仪，包括模拟量采集单元1、录波处理单元2、操作系统3、调压变压单元4、可变电阻单元5和通风散热单元6；模拟量采集单元1采用集成的模拟量采集模块，包含18个交流采集通道和7个直流采集通道；模拟量采集单元1的输入端分别采集发电机励磁系统中的第一发电机机端电压11及第二发电机机端电压12、第一同步电压8及第二同步电压13、发电机定子电流9、励磁变低压侧二次电流7和励磁调节器可控硅触发脉冲10的模拟信号，并将所采集到的模拟信号转换为数字信号；其输出端通过数据总线连接录波处理单元2的输入端，将数字信号送至录波处理单元2处理；录波处理单元2采用DPS高速数据处理核心，可将传来的数字信号通过计算生成实测电气量波形，其输出端连接操作系统3的输入端，将生成的实测波形通过通信传送至操作系统3；操作系统3(人机界面)采用嵌入式windows系统，可通过试验软件将传送来的实测波形进行记录、分析和存储，并通过相关录波的分析得出发电机励磁系统的性能指标；调压变压单元4为独立的单元，采用一次侧输入电压为交流380V、二次侧输出0～380V可变、调压器容量为200VA的调压器，用于产生发电机励磁系统功率柜阳极电压，模拟励磁静态小电流试验时的发电机励磁电压，满足试验时全桥整流阳极电压的需求；可变电阻单元5为独立的单元，采用阻值为0～1000欧可变、额定电流为5A的可变电阻，用于励磁静态小电流试验中的发电机转子，通过调节电阻的大小使晶闸管持续电流达到其性能指标要求，确保晶闸管可靠导通；通风散热单元6通过风扇采用强迫风冷散热方式给试验仪散热，用于确保试验仪工作在安全温度区间内,避免由于热累计造成设备损坏。本专利技术的工作原理如下：模拟量采集单元1、录波处理单元2和操作系统3用于进行励磁系统的动态试验，各单元之间通过串口或者其他通信方式形成数据的传输与交换。模拟量采集单元将发电机励磁系统的发电机机端电压、同步电压、发电机定子电流、励磁变低压侧二次电流和励磁调节器可控硅触发脉冲等模拟信号转换为数字信号，通过数据总线传送给录波处理单元，录波处理单元对接收到的数字信号进行处理，将这些数字信号通过一定的算法生成实测波形，录波处理单元将处理生成的实测波形通过通信送至操作系统，通过操作系统内安装的调试软件对生成的波形进行记录、分析和存储，最终通过相关录波的分析得出发电机励磁系统的性能指标。调压变压单元4和可变电阻单元5用于进行励磁静态小电流试验。调压变压单元4采用一次侧输入电压为交流380V、二次侧输出0～380V可变、调压器容量为200VA的调压器，用于产生发电机励磁系统功率柜阳极电压，模拟小电流试验时的发电机励磁电压，调节调压器二次侧电压为100V左右，模拟功率柜阳极电压，试验过程中调节器晶闸管控制角度变化范围为30～90度，根据工程计算，功率柜输出的最大电压＝1.35*100(调压器二次电压)cos30°＝116.9V。可变电阻单元5采用阻值为0～1000欧可变、额定电流为5A的可变电阻，用于模拟励磁静态小电流试验中的发电机转子，试验中施加在可变电阻两端的电压即为转子电压。励磁静态小电流试验中励磁电流大小＝116.9V/R，通过调整可变电阻的阻值大小，改变整流堆输出电流大小，实现晶闸管持续电流达到其性能指标要求，确保晶闸管可靠导通。试验中记录可变电阻两端的电压(即转子电压)有效值，通过试验有效测值与理论值进行比较，分析判断全桥整流功率柜晶闸管触发是否正确可靠、调节器脉冲控制是否精确无误。通风散热单元6为独立的单元，其通过风扇采用强迫风冷散热方式给试验仪散热，用于确保试验仪工作在安全温度区间内，避免由于热累计造成设备损坏。综上所述，本专利技术揭示的一种励磁系统综合试验仪器，能方便、快捷、高效、安全、系统的开展励磁动静态试验，具有试验数据的记录、分析以及可进行励磁功率柜输出波形和脉冲触发波形的对比分析等功能，可提高发电厂励磁系统故障的分析判断能力，解决了目前励磁试验时仪器多、接线凌乱、试验效率低下的问题。需要指出的是，上述实施例仅为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种励磁系统综合试验仪，其特征在于：包括模拟量采集单元、录波处理单元、操作系统、调压变压单元和可变电阻单元；所述模拟量采集单元采用集成的模拟量采集模块，其输入端分别采集励磁系统中的包括发电机机端电压、同步电压、发电机定子电流、励磁变低压侧二次电流和励磁调节器可控硅触发脉冲的模拟信号，并可进行模数转换；其输出端连接录波处理单元的输入端；所述录波处理单元采用DPS高速数据处理核心，可将传来的数字信号通过计算生成实测电气量波形，其输出端连接操作系统的输入端；所述操作系统采用嵌入式windows系统，可通过试验软件将传送来的实测波形进行记录、分析和存储，并通过相关录波的分析得出发电机励磁系统的性能指标；所述调压变压单元采用调压器，用于产生发电机励磁系统功率柜阳极电压，模拟励磁静态小电流试验时的发电机励磁电压，满足试验时全桥整流阳极电压的需求；所述可变电阻单元采用可变电阻，用于模拟励磁静态小电流试验中的发电机转子，通过调节电阻大小使晶闸管持续电流达到其性能指标要求，确保晶闸管可靠导通。

【技术特征摘要】
1.一种励磁系统综合试验仪，其特征在于：包括模拟量采集单元、录波处理单元、操作系统、调压变压单元和可变电阻单元；所述模拟量采集单元采用集成的模拟量采集模块，其输入端分别采集励磁系统中的包括发电机机端电压、同步电压、发电机定子电流、励磁变低压侧二次电流和励磁调节器可控硅触发脉冲的模拟信号，并可进行模数转换；其输出端连接录波处理单元的输入端；所述录波处理单元采用DPS高速数据处理核心，可将传来的数字信号通过计算生成实测电气量波形，其输出端连接操作系统的输入端；所述操作系统采用嵌入式windows系统，可通过试验软件将传送来的实测波形进行记录、分析和存储，并通过相关录波的分析得出发电机励磁系统的性能指标；所述调压变压单元采用调压器，用于产生发电机励磁系统功率柜阳极电压，模拟励磁静态小电流试验时的发电机励...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永刚，潘文威，伍英伟，曲东，蒋斌，吴荣民，韦凎予，韦吉文，
申请(专利权)人：广西平班水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45