[發明專利]一種實心轉子大型調相機動態參數試驗測量方法

有效

• 申請號: 201811289285.X
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109490774B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 崔一鉑;凌在汛;蔡萬里;馬一鳴;周理兵;王晉;陶騫;郭一兵
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;華中科技大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R19/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

本發明提供一種實心轉子大型調相機動態參數試驗測量方法，試驗時實心轉子大型調相機處于靜止狀態，實心轉子大型調相機轉子勵磁繞組處于短路狀態；測量d軸參數時勵磁繞組軸線與定子c相繞組軸線垂直，測量q軸參數時勵磁繞組軸線與定子c相繞組軸線對齊，記錄測量d軸和d軸參數時獲得的相關電流電壓波形數據，確定實心轉子大型調相機d、q軸的等效電路，并根據等效電路的電壓平衡方程，采用解析計算方法法得到定子繞組a相線電流與勵磁繞組電流的表達式，再對錄波數據進行時域擬合以計算得到實心轉子大型調相機d、q軸動態參數的值。本發明避免了采用三相突然短路試驗造成的有關問題，可實現對實心轉子大型調相機動態參數的準確測量。

技術領域

本發明涉及電機動態參數試驗技術領域，具體是一種實心轉子大型調相機動態參數試驗測量方法。

背景技術

隨著我國清潔能源發電的大力發展，國內主要采用特高壓直流輸電方式，通過遠距離大容量電力輸送實現對清潔能源發電機消納。由于現有特高壓直流輸電工程中存在動態無功儲備能力不足的問題，動態無功儲備能力不足會使動態過程中特高壓直流輸電系統的穩定性降低。為解決此類問題，選擇了具有大容量、高動態響應的實心轉子大型調相機作為特高壓直流輸電工程的動態無功補償設備。

為適應特高壓直流輸電工程對動態無功補償設備的要求，實心轉子大型調相機需具有良好的動態無功輸出特性，這無疑對實心轉子大型調相機的主機性能參數，特別是動態參數，提出了更高的要求。因此對實心轉子大型調相機動態參數的準確測量，對分析實心轉子大型調相機的動態無功輸出特性以及實心轉子大型調相機的運行與維護均有很大幫助。

實心轉子大型調相機屬于同步電機，在現有工程中主要采用機端三相突然短路試驗來測量同步電機的動態參數。三相突然短路試驗的流程為：當同步電機處于額定轉速并在所需的空載電壓下運行時，利用斷路器使電機機端發生三相突然短路，短路過程中的電樞電流被用于進行電機的參數辨識。

三相突然短路試驗的缺點主要包括以下兩點：

1.進行三相突然短路試驗時，機端電流很大，容易威脅到試驗現場操作人員的人身安全且對試驗現場的輔助設備性能，如斷路器，要求較高。

2.三相突然短路試驗中，會存在電機內部磁場高度飽和，繞組發熱嚴重等問題，因此會對電機內部造成損傷，威脅到機組投運后的安全穩定運行。

綜上，現有三相突然短路試驗耗時長并且會對機組形成較大的破壞，對實心轉子大型調相機投運后的安全穩定運行產生了威脅，因此需要提出更加安全、簡便的實心轉子大型調相機動態參數試驗方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種可操作性強、安全性與精確度高的實心轉子大型調相機動態參數試驗測量方法，可對實心轉子大型調相機的d、q軸等效電路的動態參數進行有效測量。

一種實心轉子大型調相機動態參數試驗測量方法，試驗時應使實心轉子大型調相機處于靜止狀態，同時讓實心轉子大型調相機轉子勵磁繞組處于短路狀態；所述方法包括如下步驟：

首先，在實心轉子大型調相機轉子繞組d軸軸線與定子電樞繞組c相軸線垂直的情況下，利用測量探頭分別測量突加脈沖電壓后的動態過程中的實心轉子大型調相機定子電樞a相繞組線電流、定子電樞a、b相繞組間的線電壓以及實心轉子大型調相機轉子勵磁繞組中的感應電流，將測量探頭得到的電壓電流波形數據導入多路電量錄波儀中；

其次，在之前的轉子位置下，將實心轉子大型調相機轉子旋轉90度電角度，即讓勵磁繞組軸線與定子電樞繞組c相軸線對齊，利用測量探頭分別測量突加脈沖電壓后動態過程中實心轉子大型調相機定子電樞a相繞組線電流和定子電樞a、b相繞組間的線電壓，并將測量探頭得到的電壓電流波形數據導入多路電量錄波儀中；