[實(shí)用新型]一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)電量監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320414550.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203365642U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛瑋;吳晉波;王威;王畢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;湖南省電力公司科學(xué)研究院;湖南省湘電試研技術(shù)有限公司;長(zhǎng)沙威克電力技術(shù)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/34
• 分類號(hào): G01R31/34
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)二次監(jiān)測(cè)自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域,特別是一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)電量監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著電力技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)安全性日益受到廣泛的關(guān)注。而發(fā)電機(jī)作為電力系統(tǒng)基本單元、電能的源頭，其安全穩(wěn)定運(yùn)行是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制性能品質(zhì)對(duì)于電網(wǎng)有著重大的意義。大量研究結(jié)果和工程實(shí)例表明，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)是提高電網(wǎng)穩(wěn)定簡(jiǎn)單而有效地手段之一。

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中起著不可替代的重要作用。勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)為勵(lì)磁系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)、整定提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)依據(jù)，為勵(lì)磁系統(tǒng)的制造安裝、運(yùn)行維護(hù)、檢修改造提供了全面的檢查驗(yàn)證，是檢測(cè)和提高勵(lì)磁系統(tǒng)控制性能不可或缺的手段。

勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)的類型和項(xiàng)目較多，不同試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的要求有較大差異，部分試驗(yàn)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)需求比較特殊，如勵(lì)磁系統(tǒng)靜態(tài)整組試驗(yàn)、轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)試驗(yàn)等，現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在這些方面還存在一定的不足。

勵(lì)磁系統(tǒng)靜態(tài)整組試驗(yàn)（假負(fù)載小電流試驗(yàn)）中，整流橋外接穩(wěn)定的三相交流電源，內(nèi)接模擬實(shí)際負(fù)載的電阻，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器通過(guò)觸發(fā)脈沖逐步改變整流橋?qū)ń牵詸z驗(yàn)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制下整流橋的工作性能。試驗(yàn)過(guò)程中，既需要實(shí)時(shí)觀察整流后的電壓波形各波頭是否完整，又需要測(cè)量記錄整流橋在不同導(dǎo)通角下輸出的直流電壓值?，F(xiàn)有發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備不具備同時(shí)對(duì)兩者進(jìn)行監(jiān)測(cè)的能力，目前只能采用多種監(jiān)測(cè)儀器分別對(duì)兩者進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一般是用示波器來(lái)觀察電壓波形，萬(wàn)用表或電量記錄設(shè)備來(lái)測(cè)量記錄電壓值。而采用多種監(jiān)測(cè)儀器，既增加了試驗(yàn)人員攜帶、架設(shè)、操作設(shè)備工作量，又增加了試驗(yàn)接線的復(fù)雜程度，不利用試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)管控。

轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)試驗(yàn)一般是通過(guò)在轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)元件兩端施加高電壓，測(cè)量其動(dòng)作電壓值，以檢測(cè)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)值是否到達(dá)要求。目前60MW火力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)定值一般為2400~2600V，100MW火力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)定值可達(dá)到2800V?，F(xiàn)有的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備不具備直接測(cè)量如此高電壓的能力，目前只能采用電阻分壓的形式來(lái)間接測(cè)量。而間接測(cè)量本身極易產(chǎn)生測(cè)量誤差，不利于對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)能力的正確分析判斷。

勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)中經(jīng)常希望能同時(shí)監(jiān)測(cè)某些開(kāi)關(guān)量信號(hào)，如勵(lì)磁系統(tǒng)通道切換、模擬TV斷線試驗(yàn)中對(duì)通道狀態(tài)、TV斷線告警信號(hào)的監(jiān)測(cè)、勵(lì)磁系統(tǒng)低勵(lì)、過(guò)勵(lì)限制試驗(yàn)中對(duì)低勵(lì)、過(guò)勵(lì)告警信號(hào)的監(jiān)測(cè)等。而由于發(fā)電機(jī)運(yùn)行的需要，開(kāi)關(guān)量節(jié)點(diǎn)一般為有源節(jié)點(diǎn)，即端子帶有電壓，現(xiàn)有的電氣量測(cè)量記錄設(shè)備開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)不具備測(cè)量這種有源節(jié)點(diǎn)的能力。

所述直流電壓變換電路包括與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)連接的電阻分壓電路和與所述電阻分壓電路連接的TVB10/25A芯片。

勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)中需要將不同工況下測(cè)量的電氣量數(shù)據(jù)繪制成某些特性曲線，如發(fā)電機(jī)氣隙特性曲線等?，F(xiàn)有的電氣量測(cè)量記錄設(shè)備不具備這種功能。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種具備直接測(cè)量直流高電壓、記錄有源節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)量功能的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)電量監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)電量監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)和與所述計(jì)算機(jī)連接的數(shù)據(jù)采集上傳模塊，所述數(shù)據(jù)采集上傳模塊連接用于測(cè)量發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流量的直流電壓變換電路和直流電流變換電路、用于測(cè)量發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)無(wú)源節(jié)點(diǎn)和有源節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)量的開(kāi)關(guān)量變換電路、用于測(cè)量發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流量的交流電壓變換電路和交流電流變換電路。

數(shù)據(jù)采集上傳模塊采用PAC（可編程自動(dòng)化控制器），如ADAM5550kW，實(shí)現(xiàn)數(shù)字量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)記錄、計(jì)算分析和實(shí)時(shí)上傳。本系統(tǒng)采用多CPU數(shù)據(jù)采集模式，可海量存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)傳輸各種測(cè)量接口收集的數(shù)據(jù)。為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸效率，本系統(tǒng)采用雙PAC系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)采樣間隙，將連續(xù)采集到的數(shù)據(jù)分成小段數(shù)據(jù)包，通過(guò)TCP/IP協(xié)議上傳至計(jì)算機(jī)。

作為優(yōu)選方案，所述直流電流變換電路采用ISO1002芯片。

作為優(yōu)選方案，所述開(kāi)關(guān)量變換電路包括與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)連接的有源節(jié)點(diǎn)電量變換電路和無(wú)源節(jié)點(diǎn)電量變換電路，所述有源節(jié)點(diǎn)電量變換電路和無(wú)源節(jié)點(diǎn)電量變換電路均采用TLP521-1光電耦合器。

作為優(yōu)選方案，所述交流電壓變換電路采用電壓輸出型電壓變換器TR1102-2C。