一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统技术方案

本发明专利技术提供一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统及使用方法，包括车体运输结构组件和测定供气结构组件，车体运输结构组件为底板平台和安装在所述底板平台下部的万向轮，以及固定在底板平台上的气瓶托架；测定供气结构组件为放置于所述气瓶托架上的气瓶以及气瓶与的产品贮箱之间的连接管路，管路中安装截止阀、压力传感器、减压部件。本发明专利技术的装置各部分结构紧凑，各部分间由管路和接头进行连接，方便拆卸，便于运输，可以根据不同试验条件进行改装，更换相应量程的传感器，以及增加相应试验设备，在试验过程中，将压力和温度信息反馈给操作者，让操作者及时了解到实时的压力状态，提高工作效率，降低劳动者工作强度。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统
本专利技术属于燃气轮机发电机组
，特别涉及一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统。
技术介绍
某型燃气轮机发电机组是某武器装备的独立供电系统，它稳定可靠地工作对于供电质量的好坏起着至关重要的作用，而及时地掌握燃气涡轮发电机组的工作状态、准确地检测燃气涡轮发电机组的各项参数又是燃气涡轮发电机组可靠运行的前提。励磁控制器是发电机不可或缺的部分，是保证完成检查发电机输出电能质量的功能，在自检和检测输入的电参数(电压、频率、绝缘电阻等)时输出相应的指令信号，实现各种运行方式所需的调节、限制保护和检测判断故障功能，从而保证供电系统的稳定性。我国现役的武器系统引进时间较长，随着武器系统服役期的增加，器件老化率高，励磁控制器故障率也越来越高。原测试手段为手动测试，不具备自动化控制与检测的能力，当测试量多时，依靠人工操作的测试效率低，依靠操作工的自觉性，测试结果可靠性不高，严重影响部件维修效率及准确性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统，用于实现在励磁控制器发生故障时，快速定位故障点，采取对应措施进行保护。将传统的人工测试转化为数字化检测，通过自动化的测试数据的判读，达到测试可靠性提高的目的。本专利技术采用的技术方案是：一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统，包括硬件部分和软件部分，将励磁控制器与发电机脱开，利用测试系统的电源模拟发电机输出和发电机励磁电压输出，人为设置各种故障信号，故障信号的输入及消除控制通过继电器I/O模块控制，施加于控制系统的输入回路，实现励磁控制器的过压、过流、欠频等保护功能检查，以验证励磁控制器的各种保护功能是否正常，同时验证燃气轮机发电机组在各种工作模式下，励磁器所报故障信号，以便于维修保护。本专利技术的测试系统所模拟的发电机为某型燃气轮机发电机组，采用无刷中频同步发电机，为三机式无刷励磁方式，由副励磁机、主励磁机和发电机组成。发电机为旋转磁极式同步发电机，主励磁机是旋转电枢式同步发电机，副励磁机为旋转磁极式永磁同步发电机。三个发电机同轴运行，把三者集成在一起，并在主励磁机转子上装有旋转整流器。某型燃机发电机组运转时，主励磁机电枢产生的交流电经旋转整流器直接整流后给发电机励磁绕组供电，而副励磁机专门为励磁控制器和控制保护电路供电，励磁控制器通过控制副励磁机的励磁电流间接的调节主发电机的励磁电流，达到调节输出电压的目的。进一步优化，测试系统提供四台电源模拟发电机励磁电压输出；第一，采用稳压直流电源代替燃气轮机发电机组的控制系统提供给励磁控制器的电源和指令控制电源；第二，采用1号静止变频电源作为励磁电源，模拟副励磁机为励磁控制器提供的电源信号；第三，采用2号静止变频电源模拟同步发电机输出的三相交流电；第四，采用3号静止变频电源模拟主励磁机为同步发电机提供电流反馈，实现控制发电机励磁电流的大小，从而控制发电机的输出电压。进一步优化，测试系统采用实时测量采集直流电压及电流信号的模拟量采集模块，采用线性光耦隔离实现每通道信号之间的隔离，信号测量采用多路24位高精度AD测量芯片，实现交直流信号通用检测。进一步优化，测试系统的软件设计采用图形化软件LabVIEW编程语言作为测控系统的开发环境，其主要功能包括数据采集、实时显示、自动存储、回放、分析和自动判断、电源电压及频率控制、报警及错误显示,对测试过程和步骤进行自动化控制。设计简洁、人机交互界面友好,功能强大。进一步优化，稳压直流电源为24V直流电；1号静止变频电源为27V、800Hz；2号静止变频电源为127V，400HZ；3号静止变频电源为9.5V，400HZ。进一步优化，四台电源均采用程控模式，完全由上位机监控模式，使用RS232串口卡，MODBUSRTU标准通讯，采用USB转串口模块，直接与监控计算机通信。采用可靠性极高的串口通讯和隔离技术，确保可靠工作。进一步优化，继电器I/O模块为使用RS485MODBUSRTU标准通讯，具有10路继电器输出、12路开关量状态采集，安装方便、可靠性高。进一步优化，测试系统能够同步执行多项任务，包括直流电源控制程序、400HZ变频电源控制程序、800HZ变频电源程序、数据采集模块程序、继电器控制模块程序，且各任务间互不干扰。程序应用多线程技术，使得多个独立的任务并发执行，极大地提高了程序的效率。本专利技术的有益效果是：本专利技术完成基于燃气轮机发电机组的励磁控制器维修保障在线测试技术研究，满足了武器装备现场维护时，将部件级故障在线快速定位，及测试结果自动判读的能力，提升装备保障技术现场维修的技术能力，通过自动化的测试数据的判读，提高测试可靠性，提高工作效率，降低劳动者工作强度。附图说明图1为发电机励磁系统原理图；图2为一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统的总体设计结构图；图3为一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统的软件总体设计图。具体实施方式本专利技术是一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统，下面结合图1-图3对本专利技术技术作进一步具体的阐述说明。如图1所示，发电机励磁系统原理图，励磁控制系统一般由励磁系统和励磁控制器两大部分构成。励磁系统用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场。励磁控制器用于在正常运行或事故时调节励磁电流，以满足运行的需要，它包括励磁调节器、强行励磁、强行减磁和自动灭磁等。某型燃气轮机发电机组采用无刷中频同步发电机，为三机式无刷励磁方式。三机式无刷同步发电机是无刷励磁方式中最重要的一种，由副励磁机、主励磁机和发电机组成。发电机为旋转磁极式同步发电机，主励磁机是旋转电枢式同步发电机，副励磁机为旋转磁极式永磁同步发电机。三个发电机同轴运行，三者集成在一起，并在主励磁机转子上装有旋转整流器。微型燃机发电机组运转时，主励磁机电枢产生的交流电经旋转整流器直接整流后给发电机励磁绕组供电，而副励磁机专门为励磁控制器和控制保护电路供电，励磁控制器通过控制副励磁机的励磁电流间接的调节主发电机的励磁电流，达到调节输出电压的目的。励磁控制器的主要作用有：(1)维持发电机机端电压在发电机正常运行条件下，励磁控制器应维持发电机机端(或指定控制点)电压在给定水平。通常当发电机负载发生变化时，发电机机端电压将随之变化，这时励磁控制系统将自动地增加或减少发电机的励磁电流，使机端电压维持在一定的水平上，并保证有一定的调压精度。当机组甩负荷时，通过励磁控制器的调节作用，应限制机端电压不致过分升高。维持发电机机端(或指定控制点)电压在给定水平上是励磁控制器最基本和最重要的要求。(2)在并列运行的发电机间合理分配无功功率当发电机带感性负载时，电枢反应具有去磁作用，这时为了维持发电机机端电压恒定，就必须增大励磁电流，以补偿电枢反应的影响。由此可见，无功功率的调节依赖于励磁电流的变化。(3)提高电力系统的稳定性电力系统稳定性问题可归结为三类：静态稳定、暂态稳定及动态稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统，其特征在于：包括硬件部分和软件部分，将励磁控制器与发电机脱开，利用测试系统的电源模拟发电机输出和发电机励磁电压输出，人为设置各种故障信号，故障信号的输入及消除控制通过继电器I/O模块控制，施加于控制系统的输入回路，实现励磁控制器的过压、过流、欠频等保护功能检查，以验证励磁控制器的各种保护功能是否正常，同时验证燃气轮机发电机组在各种工作模式下，励磁器所报故障信号，以便于维修保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统，其特征在于：包括硬件部分和软件部分，将励磁控制器与发电机脱开，利用测试系统的电源模拟发电机输出和发电机励磁电压输出，人为设置各种故障信号，故障信号的输入及消除控制通过继电器I/O模块控制，施加于控制系统的输入回路，实现励磁控制器的过压、过流、欠频等保护功能检查，以验证励磁控制器的各种保护功能是否正常，同时验证燃气轮机发电机组在各种工作模式下，励磁器所报故障信号，以便于维修保护。


2.根据权利要求1所述一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统，其特征在于：所述测试系统提供四台电源模拟发电机励磁电压输出；第一，采用稳压直流电源代替燃气轮机发电机组的控制系统提供给励磁控制器的电源和指令控制电源；第二，采用1号静止变频电源作为励磁电源，模拟副励磁机为励磁控制器提供的电源信号；第三，采用2号静止变频电源模拟同步发电机输出的三相交流电；第四，采用3号静止变频电源模拟主励磁机为同步发电机提供电流反馈，实现控制发电机励磁电流的大小，从而控制发电机的输出电压。


3.根据权利要求1所述一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统，其特征在于：所述继电器I/O模块为使用RS485MODBUSRTU标准通讯，具有10路继电器输出、12路开关量状态采集。


4.根据权利要求1所述一种燃气轮机发电机组励磁控制器测试系统，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一朦，赵春雨，姜东泽，张吉冬，
申请(专利权)人：沈阳航天新光集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21