[發明專利]一種大型調相機現場空載特性自動化測試方法

有效

• 申請號: 201810111400.8
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN110118931B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 凌在汛;蔡萬里;崔一鉑;朱宏超;王亞婧;陶騫;袁亞洲
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

本發明提供一種大型調相機現場空載特性自動化測試方法，其在惰轉狀態下自動化快速測量空載特性的方法，該方法在調相機短暫惰轉過程中升流升壓，連續測錄調相機勵磁電流與機端電壓曲線，在到達目標勵磁電流上限后自動退出測量流程，極易實現智能測量程序包，可為大型調相機投運前對機組運輸、安裝過程中的質量檢查，以及機組投運后的檢修及預防性試驗提供有力手段。

技術領域

本發明涉及旋轉電機現場試驗技術領域，具體是一種大型調相機現場空載特性自動化測試方法。

背景技術

我國正在特高壓電網中配置一批新型大容量調相機組，利用其大容量雙向暫態及穩態無功輸出能力、過流能力、快速響應特性，提高受端交流電網短路比及直流輸送極限功率，支撐系統故障下的電壓和系統穩定，為故障切除提供寶貴時間，同時在直流系統穩態正常運行需要調節電壓時提供連續可調的動態無功支持，從而保障特高壓電網的安全穩定運行。

空載特性曲線測量是檢驗旋轉電機勵磁參數、檢測鐵心性能變化的重要手段，在機組出廠、現場交接、大修或必要時均需開展此項試驗，是判斷機組能否繼續投運的重要依據。通常，在進行空載試驗時，旋轉電機由原動機拖動穩定運行于額定轉速；在他勵工況下，調節勵磁電流穩定于不同值，測取對應機端電壓，擬合得到空載特性曲線。

然而，在換流站現場，由于大型調相機是采用變頻啟動系統將其拖至1.05倍額定轉速后，在惰轉過程中實現并網運行，無法像傳統發電機組由汽輪機或水輪機等原動機拖轉、或是在制造廠內采用電動機拖動維持額定轉速下開展空載特性測試。因此，只能設法在短暫的惰轉過程中開展測量，而由于采用機端自并勵系統，若采用常規的他勵方式，需解開勵磁回路連接，同時配置臨時大容量電源，這些問題均為大型調相機現場空載特性測量和數據處理帶來了極大的困難，為新型大容量調相機組的機組安裝、投運帶來嚴重阻礙。

目前，相關現場大型調相機惰速下空載特性測量的手動測量方法，已有其他相關專利發明，而自動化的測量手段尚存在自動化程度低、后處理能力要求高等問題，仍有待進一步開發。

發明內容

為解決現有調相機因無原動機、采用機端自并勵方式、惰轉時間短暫等原因導致的現場開展空載特性測試困難、自動化程度低的問題，本發明提供了一種利用大型調相機自動勵磁調節器的軟啟勵功能，在惰轉狀態下自動化快速測量空載特性的方法，該方法在調相機短暫惰轉過程中升流升壓，連續測錄調相機勵磁電流與機端電壓曲線，在到達目標勵磁電流上限后自動退出測量流程，極易實現智能測量程序包，可為大型調相機投運前對機組運輸、安裝過程中的質量檢查，以及機組投運后的檢修及預防性試驗提供有力手段。

一種大型調相機現場空載特性自動化測試方法，包括如下步驟：

(1)根據試驗測量要求確定最大空載電壓U_max，所述最大空載電壓U_max為額定轉速下的機端最大空載電壓，可參照有關標準和技術協議確定，未接入升壓變時通常為1.2倍的機端額定電壓U_N；

(2)投入過電壓保護和低頻保護，按實際運行保護值設置；

(3)將主勵磁初始建壓電流值設置為啟勵退出后機組能正常升壓的最小勵磁電流值，對應的此時機端電壓U₀約為0.1-0.2U_N；

(4)采用電壓環控制，機端目標電壓值為U_g，其經過頻率折算后的值U_geq等于最大空載試驗電壓U_max；

(5)正常啟動調相機組至1.05倍額定轉速，退出SFC變頻啟動裝置，將機組主勵磁建壓過程設置為軟啟勵模式，再啟動勵磁切換為主勵磁，并完成初始建壓之后，主勵磁緩慢增加，直到機端電壓達到測量目標值，試驗過程中升壓時間控制在5分鐘以內；