一种大型调相机-变压器组现场稳态短路特性测试方法技术

本发明专利技术提供一种大型调相机‑变压器组现场稳态短路特性测试方法，属于电机试验技术领域。本发明专利技术针对大型调相机采用变频启动装置启动，无法保持稳定额定转速短路状态，导致无法按照常规方法测试大型调相机‑变压器组稳态短路特性的问题，提出了一种在惰转状态下，进行稳态短路特性测试的方法。该方法能有效解决大型调相机‑变压器组现场稳态短路特性测试问题，对大型调相机的安全、高效、可靠运行及检修具有重要意义。

A large adjustable camera transformer on-site steady-state short-circuit characteristic test method

The invention provides a large adjustable camera transformer on-site steady-state short-circuit characteristic testing method, belonging to the technical field of motor testing. The invention aims at large adjustable camera frequency startup device, can't maintain the rated speed lead to the short circuit state, according to the conventional method for testing large condenser transformer steady-state short-circuit characteristics of the problem, put forward a kind of condition in idle, for steady short circuit characteristic test. This method can effectively solve the problem of large scale transformer test camera field steady-state short-circuit characteristic, has important significance for large scale camera safe, efficient and reliable operation and maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种大型调相机-变压器组现场稳态短路特性测试方法
本专利技术涉及电机现场试验
，具体是一种大型调相机-变压器组现场稳态短路特性测试方法。
技术介绍
高压直流、尤其是特高压直流输电中，无论是整流还是逆变运行，换流器都要消耗大量的无功功率。为保证换流器的安全可靠运行，需保证无功功率的供给，无功功率不足或过剩将直接造成交流电压的不稳定，严重时可能危及整个交、直流系统的安全稳定运行。因此灵活可控、响应快速的动态无功调节手段对特高压直流输电意义重大。大型调相机作为无功发生装置对提高受端交流电网短路比，提高直流输送极限功率，增强电网强度和灵活性有独特的优势。在交流电网近端出现故障或换流阀发生换相失败电压下降时，大容量调相机可进行强励支撑电压和系统稳定，为故障切除赢得宝贵时间；在直流系统因故障出现闭锁或突然甩有功负荷的情况下，可进入进相运行状态，吸收大量过剩无功，从而抑制系统电压升高；在直流系统稳态正常运行需要调节电压时，可在迟相或进相运行状态为交流电网提供连续可调的动态无功支持。大型电机-变压器组稳态短路试验作为现场机组安装完成后，检验电机在运输、安装过程中可能发生的质量问题的重要环节，同时为电机投运后的运维检修提供基础数据，对确保机组的安全具有重要意义。但由于大型调相机是采用变频启动系统将其拖至额定转速，既不像传统火电机组有汽轮机可以维持额定转速下的稳态短路状态，也不可能像在制造厂内采用原动机拖动的方法开展稳态短路特性测试，增加了机组安装、投运过程的不确定性，不利于在运维检修时检查机组性能，确保安全启动。
技术实现思路
针对上述大型调相机-变压器组在现场开展稳态短路特性测试所存在问题，本专利技术提供了一种通过设置自动励磁调节器控制方式，主变压器开关预设短路点，在大型调相机惰转状态下开展调相机-变压器组稳态短路特性测试的方法，有效解决了现场稳态短路特性测试的难题，确保了新机投运前对电机运输、安装过程中质量检查的有效性，也为机组投运后的运维检修及预防性试验提供了切实可行的办法，保障了机组运行维护工作的高效和可靠。本专利技术采用如下技术方案：一种大型调相机-变压器组现场稳态短路特性测试方法，其特征在于包括如下步骤：(1)用短路装置将调相机升压变压器高压侧断路器短路，在控制系统中解除断路器相邻隔离开关的连锁保护，在励磁变压器高压侧将封闭母线断开，从厂用电源接临时电缆至励磁变高压侧；(2)根据调相机制造厂内稳态短路特性试验报告，查稳态短路时励磁电流值，从0到100％额定定子电流，每隔10％额定定子电流取1个对应励磁电流值，定子电流为0，0.1IN，0.2IN……IN，与其对应的稳态短路励磁电流为If1，If2......If11,共11个记录点，将对应稳态短路励磁电流If1，If2......If11数值输入自动励磁调节器，设置在短路试验工况下调相机达到额定转速时，自动励磁调节器控制励磁电流从最小值开始匀速上升至最大值，同时设定在每个记录点下停留3s，到达最大励磁电流If11后，停留3s，随后将励磁电流降到0，相机定子电流、励磁电流、励磁电压、频率、转速接入高精度录波装置，设定录波装置为连续波形记录方式；(3)由变频启动装置将调相机拖至105％额定转速，断开灭磁开关后，合上主变压器高压侧短路开关，启动录波装置开始记录各参数波形,相机转速降至额定转速时，合上灭磁开关，自动励磁调节器将励磁电流从最小值开始，根据预设曲线升至设定的励磁电流最大值，随后调降励磁电流至0；(4)断开灭磁开关，断开主变压器高压侧开关，停止录波装置记录过程，由调相机定子电流和励磁电流In-If关系做出调相机-变压器组现场稳态短路特性曲线。进一步的，每次检修后测得的稳态短路特性曲线与新机投运时测得的曲线做比较，如偏差在测量允许范围内则认为合格，如出现较大偏差则应采用其他试验方法检查机组状态。进一步的，步骤(1)中短路装置为路铜排、短接线或地刀。进一步的，步骤(1)中短路点设在断路器靠近网侧，短路装置的通流量满足1.2倍额定电流的要求，短路点与电网间应有明显断开点。本专利技术首先提出了大型调相机现场稳态短路特性测试的流程，其次对测试过程中相关参数的设定提出了方法，最后提出了测试结果与恒定频率时稳态短路试验结果的可比性，使得该测试方法能够有效测得大型调相机-变压器组稳态短路特性，有利保证设备在运输、安装和检修前后的质量，保障机组的安全运行。附图说明图1是本专利技术提出的大型调相机-变压器组稳态短路特性测试方法的流程示意图；图2是一种典型350MW电机-变压器组的稳态短路特性曲线。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的测试过程进行清楚、完整地描述。本专利技术提供一种大型调相机-变压器组现场稳态短路特性测试方法，包括如下步骤：(1)用短路装置将调相机升压变压器高压侧断路器短路，在控制系统中解除断路器相邻隔离开关的连锁保护，在励磁变压器高压侧将封闭母线断开，从厂用电源接临时电缆至励磁变高压侧。短路点设在断路器靠近网侧，短路装置(例如短路铜排、短接线或地刀)的通流量应满足1.2倍额定电流的要求，短路点与电网间应有明显断开点。解除断路器相邻隔离开关的连锁保护可确保在断路器靠网侧隔离开关断开的情况下，断路器可进行合闸操作。将励磁变压器高压侧与调相机出口断开，从厂用电源接临时电缆至励磁变高压侧，这样可以确保电源容量满足试验需求。(2)根据调相机制造厂内稳态短路特性试验报告，查稳态短路时励磁电流值，从0到100％额定定子电流，每隔10％额定定子电流取1个对应励磁电流值，定子电流为0，0.1IN，0.2IN……IN，与其对应的稳态短路励磁电流为If1，If2......If11,共11个记录点，将对应稳态短路励磁电流If1，If2......If11数值输入自动励磁调节器，设置在短路试验工况下调相机达到额定转速时，自动励磁调节器控制励磁电流从最小值(即0)开始匀速上升至最大值，最小励磁电流到最大励磁电流的时间为1min，即每秒上升值为k＝If11/60，同时设定在每个记录点下停留3s，到达最大励磁电流If11后，停留3s，随后将励磁电流降到0将调相机定子电流、励磁电流、励磁电压、频率、转速接入高精度录波装置，设定录波装置为连续波形记录方式，保留3-5s预录波形。其中定子电流、励磁电流直接用来做曲线，其他参数用来作为参考。(3)由变频启动装置将调相机拖至105％额定转速，断开灭磁开关后，合上主变压器高压侧短路开关，启动录波装置开始记录各参数(调相机定子电流、励磁电流、励磁电压、频率、转速)波形。调相机转速降至额定转速时，合上灭磁开关，自动励磁调节器将励磁电流从最小值开始，根据预设曲线升至设定的励磁电流最大值，随后调降励磁电流至0。(4)断开灭磁开关，断开主变压器高压侧开关，停止录波装置记录过程，由调相机定子电流和励磁电流In-If关系可做出调相机-变压器组现场稳态短路特性曲线，即在惰转工况下由预设曲线测得的In-If关系曲线，其中In为调相机定子电流，If表示录波仪录得的励磁电流值。根据电机理论可知，在任意时刻调相机机端电压、机端电压频率、励磁电流有如下关系：E0＝4.44fnNkw1Φn(n＝1、2……11)(1)式中：E0为调相机内电势；fn为调相机内电势频率；N为调相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型调相机‑变压器组现场稳态短路特性测试方法，其特征在于包括如下步骤：(1)用短路装置将调相机升压变压器高压侧断路器短路，在控制系统中解除断路器相邻隔离开关的连锁保护，在励磁变压器高压侧将封闭母线断开，从厂用电源接临时电缆至励磁变高压侧；(2)根据调相机制造厂内稳态短路特性试验报告，查稳态短路时励磁电流值，从0到100％额定定子电流，每隔10％额定定子电流取1个对应励磁电流值，定子电流为0，0.1IN，0.2IN……IN，与其对应的稳态短路励磁电流为If1，If2......If11,共11个记录点，将对应稳态短路励磁电流If1，If2......If11数值输入自动励磁调节器，设置在短路试验工况下调相机达到额定转速时，自动励磁调节器控制励磁电流从最小值开始匀速上升至最大值，同时设定在每个记录点下停留3s，到达最大励磁电流If11后，停留3s，随后将励磁电流降到0，相机定子电流、励磁电流、励磁电压、频率、转速接入高精度录波装置，设定录波装置为连续波形记录方式；(3)由变频启动装置将调相机拖至105％额定转速，断开灭磁开关后，合上主变压器高压侧短路开关，启动录波装置开始记录各参数波形,相机转速降至额定转速时，合上灭磁开关，自动励磁调节器将励磁电流从最小值开始，根据预设曲线升至设定的励磁电流最大值，随后调降励磁电流至0；(4)断开灭磁开关，断开主变压器高压侧开关，停止录波装置记录过程，由调相机定子电流和励磁电流In‑If关系做出调相机‑变压器组现场稳态短路特性曲线。...

【技术特征摘要】
1.一种大型调相机-变压器组现场稳态短路特性测试方法，其特征在于包括如下步骤：(1)用短路装置将调相机升压变压器高压侧断路器短路，在控制系统中解除断路器相邻隔离开关的连锁保护，在励磁变压器高压侧将封闭母线断开，从厂用电源接临时电缆至励磁变高压侧；(2)根据调相机制造厂内稳态短路特性试验报告，查稳态短路时励磁电流值，从0到100％额定定子电流，每隔10％额定定子电流取1个对应励磁电流值，定子电流为0，0.1IN，0.2IN……IN，与其对应的稳态短路励磁电流为If1，If2......If11,共11个记录点，将对应稳态短路励磁电流If1，If2......If11数值输入自动励磁调节器，设置在短路试验工况下调相机达到额定转速时，自动励磁调节器控制励磁电流从最小值开始匀速上升至最大值，同时设定在每个记录点下停留3s，到达最大励磁电流If11后，停留3s，随后将励磁电流降到0，相机定子电流、励磁电流、励磁电压、频率、转速接入高精度录波装置，设定录波装置为连续波形记录方式；(3)由变频启动装置将调相机拖至105％额定转速，断开灭磁开关后，合上主变压器高压侧短路开关，启动录波装置开始记...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔一铂，凌在汛，陶骞，蔡万里，陈念斌，郑景文，阮羚，刘曼佳，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖北省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11