灭磁系统性能测试分析方法及其测试分析仪技术方案

灭磁系统性能测试分析方法及其测试分析仪，对灭磁系统中各回路中的电压电流进行时序过程分析，能量分布分析，伏安相关特性分析和频谱特性分析，并显示结果，测试分析仪由计算机主板，输入接口模件，信号转换模件，显示器和人机接口处理器，通讯接口模件，性能分析模块组成，还设有打印机接口模件。本发明专利技术提供了一种高精度、多参数、功能完备、操作简单、维护量少的新型灭磁系统测试仪器，能全面详细准确地反映灭磁系统性能的优劣，有效保障发电机组的安全可靠运行，并促进我国发电机组灭磁系统技术在设计、制造、使用等方面的水平有一个较大幅度的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电机组灭磁系统的测试，具体为一种灭磁系统性能测试分析方法及其测试分析仪。
技术介绍
灭磁系统作为发电机组励磁系统的重要组成部分，其主要作用是当发电机内部及外部发生诸如短路及接地等事故时迅速地切断发电机励磁，并将储藏在励磁绕组中的磁场能量快速地消耗在灭磁回路中。所以，对发电机组灭磁系统的主要要求是可靠而迅速地消耗储存在发电机中的磁场能量，以保障发电机组在故障及事故状态下的安全。随着我国电力工业的迅猛发展，发电机组的单机容量不断地增大，实际运行的巨型机组也越来越多，发电机组的灭磁及能容问题已成为发电机组安全运行的关注焦点。为保障发电机组的安全可靠运行，必须定期或不定期地对发电机组灭磁系统进行性能试验，以保证灭磁系统性能参数满足安全运行的需要。目前国内外均无专门针对发电机灭磁系统性能进行测试的相关测试仪器，只能借助传统的光线示波器或其他的智能型发电机组性能试验仪器，分别记录灭磁系统中转子绕组、灭磁电阻、灭磁开关、发电机电压、发电机电流等各部件中的电压电流信号，然后仅通过对这些记录信号按时间坐标绘制的时序曲线图来分析确定灭磁系统的灭磁时间，进而判断灭磁系统性能的优劣。其分析手段单一，无法直接全面准确地分析评价灭磁系统在灭磁过程中各主要部件回路中能量分布及变化过程，不能直接显示和分析各信号量之间的特性关系曲线，不能对灭磁系统中各信号量进行频谱分析和检查，不能通过对特性关系的拟合分析进一步得到灭磁系统的其他相关性能参数等等。中国专利02157238.0是本申请人提出的多功能综合电力虚拟测试分析仪，虽然可以对发电机灭磁系统进行闭环仿真测试，但不是专门针对灭磁系统开发和实际应用，不够具体实用，测试的参数有限，仍然存在上述问题，而且无法对实际运行的发电机系统进行保护测试。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是克服现有灭磁系统测试方法和测试仪器不能全面准确地反映灭磁系统性能的优劣、无法满足大容量发电机组对安全运行的更高要求的不足，提出一种针对灭磁系统性能测试分析方法及其测试分析仪，具有良好的具体实用效果，从而对发电机系统进行更好的保护。本专利技术的技术方案是灭磁系统性能测试分析方法，将发电机灭磁系统中灭磁开关电压V1、发电机转子绕组电压V2、灭磁电阻回路中电流V3、灭磁开关回路中电流V4、发电机转子绕组回路中电流V5作为输入信号，进行隔离、滤波、匹配、矫正等预处理后，再进行A/D转换和数据采集，由计算机进行信息处理，并对灭磁系统中各回路中的电压电流进行能量计算，然后在显示终端上显示采集的各输入信号以及各回路能量计算结果。本专利技术由对灭磁系统中各回路中的电压电流进行能量计算按时间坐标绘制时序曲线图，用数表的方式分别显示灭磁开关耗损能量、灭磁电阻耗损能量、转子绕组储存能量的具体数据和在总能量中所占的百分率。本专利技术还根据上述信号采集，以上述任意单一信号为基准轴，将其他任意单一信号或多个信号参照前述基准轴绘制，显示出相应的伏安特性关系曲线。本专利技术根据对灭磁系统中灭磁开关中的电流和电压、灭磁电阻中的电流和电压、转子绕组中的电流和电压、发电机机端电流和电压等进行信号采集，然后对上述任意单一信号进行频谱分解计算，以曲线图方式显示测量信号所含各次谐波的幅值，以数表方式显示测量信号所含各次谐波的幅值数。实现上述方法的测试分析仪由以下部分组成(1)、控制整个测试分析仪的信息处理、信息存储、组织调度的计算机主板；(2)、对多路外部输入被测模拟信号进行匹配、滤波、矫正、隔离预处理以及对多路外部输入被测数字信号进行隔离、防抖动预处理的输入接口模件；(3)、对经过预处理的测量信号进行模/数转换采集的信号转换模件；(4)、显示信息处理结果、测量曲线和接受操作人员指令的显示器和人机接口处理器；(5)、将计算机主板接入互联网或局域网进行远程数据交换的通讯接口模件；(6)、对采集的灭磁系统测试数据进行分析计算并输出结果的性能分析模块。(7)、另还设有将测试结果输出打印的打印机接口模件；其中输入接口模件连接信号转换模件后连接计算机主板；性能分析模块的总线与计算机主板连接；计算机主板还连接通讯接口模件、显示器和人机接口处理器。本专利技术提供了一种高精度、多参数、功能完备、操作简单、维护量少的新型灭磁系统测试仪器，能全面详细准确地反映灭磁系统性能的优劣，有效保障发电机组的安全可靠运行，并促进我国发电机组灭磁系统技术在设计、制造、使用等方面的水平有一个较大幅度的提高，本专利技术(1)改变了目前在发电机组灭磁系统性能测试试验中使用的各类电子试验仪器仅仅只对各通道测试信号按时间坐标绘制时序曲线图以及进行灭磁时间分析的现状，提供了一种全面详细准确地反映灭磁系统性能优劣的方法，有效保障发电机组的安全可靠运行；(2)对灭磁系统各通道测试信号进行能量分布分析，可直接准确地显示出发电机组灭磁系统在灭磁过程中转子绕组中储存的能量、灭磁开关中耗损的能量、灭磁电阻中耗损的能量，使操作人员可迅速直观地了解灭磁系统灭磁过程中的各个主要部件中能量的分布情况；(3)对灭磁系统各通道测试信号进行相关特性分析，可直接准确地显示出发电机组灭磁系统在灭磁过程中各电流、电压信号之间相互关系，使操作人员可迅速直观地了解灭磁系统中各个部件的特性关系，进而直接判断灭磁系统中各个部件的特性是否满足使用要求；(4)对灭磁系统各通道测试信号进行频谱特性分析，可直接准确地显示出发电机组灭磁系统中各回路中电流、电压信号中的谐波含有率，使操作人员可迅速直观地了解灭磁系统中的阻容吸收元件的实际效果是否达到了预期的设计要求。附图说明图1为本专利技术系统组成及结构图。图2为本专利技术测试分析方法流程图。图3为本专利技术工作流程图。图4为本专利技术输入信号数据采集原理图。图5为本专利技术实施例示意图。具体实施例方式如图1，本专利技术灭磁系统性能测试分析仪由下列部分构成 计算机主机板1，控制整个系统的信息处理、信息存储、组织调度，包括中央处理器(CPU)和存储器；输入接口模件2，对多路外部输入的模拟测量信号(AI)进行匹配、滤波、矫正、隔离等预处理，也可对外部输入的数字测量信号(DI)进行隔离、防抖动等预处理；信号转换模件3，对经过预处理的测量信号进行模/数转换采集并送入计算机主机板1进行处理；人机接口处理器4，显示信息处理结果、测量曲线和接受操作人员指令，包括显示终端和输入键盘；通讯接口模件5，将计算机主机板1接入互联网或局域网并进行远程数据交换，以便进行远程故障分析诊断；打印机接口模件6，将测试结果的分析报告输出到打印机上；性能分析模块7，对采集的灭磁系统测试数据进行分析计算并输出结果1.根据灭磁系统中灭磁开关中的电流和电压、灭磁电阻中的电流和电压、转子绕组中的电流和电压等数据进行时序过程分析和能量分布分析；2.根据灭磁系统中灭磁开关中的电流和电压、灭磁电阻中的电流和电压、转子绕组中的电流和电压、发电机机端电流和电压等数据，以其中某一任意信号为基准轴(横轴或纵轴)，将其他任意单一信号或多个信号参照前述基准轴绘制和显示出相应的特性关系曲线，进行伏安相关特性分析。3.根据灭磁系统中灭磁开关中的电流和电压、灭磁电阻中的电流和电压、转子绕组中的电流和电压、发电机机端电流和电压等数据进行频谱分解计算，以曲线图方式显示测量信号所含各次谐波的幅值，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
灭磁系统性能测试分析方法，其特征是将发电机灭磁系统中灭磁开关电压Ｖ１、发电机转子绕组电压Ｖ２、灭磁电阻回路中电流Ｖ３、灭磁开关回路中电流Ｖ４、发电机转子绕组回路中电流Ｖ５作为输入信号，进行隔离、滤波、匹配、矫正等预处理后，再进行Ａ／Ｄ转换和数据采集，由计算机进行信息处理，并对灭磁系统中各回路中的电压电流进行能量计算，然后在显示终端上显示采集的各输入信号以及各回路能量计算结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申明，冯炜，梅玉林，
申请(专利权)人：申明，冯炜，梅玉林，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]