CN107271899A - 一种多规格电压发电机组的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多规格电压发电机组的测试方法，属于电力设备技术领域，该测试方法借助多规格电压发电机组的测试系统来实施，该测试系统包括一组负载柜，每个负载柜前端均增设有并联的低压测试单元和高压测试单元，两个单元均包括依次连接的工作台位、测量柜及开关柜，高压测试单元在开关柜和负载柜之间还设置有变压器，每两个相邻的测试单元之间连接有同期联络柜，使用时将待测发电机组放入工作台位中并进行连接，使相应的开关柜和同期联络柜连通，实现多规格电压发电机组的单独测试或者并机测试，极大地减少了接线和设置的工作量，测试工作的效率提升较为显著。

Description

一种多规格电压发电机组的测试方法

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种多规格电压发电机组的测试方法。

背景技术

发电机组输出功率是否达标、输出电参数是否稳定，需要对其进行研发实验、型式检验、出厂测试和定期维护，在这些测试中，都需要使用负载柜来吸收电能、检测电参数，评估发电机组的质量。

对于发电机组研发制造者来说，其机组的规格型号众多，电压等级从低压380V到高压10.5kV，覆盖范围很大，功率也不确定，一台负载柜无法兼容所有规格发电机组的测试，如果测试者针对每一种电压的发电机组都采购一种对应规格的负载柜，则会给测试者带来巨大的成本负担，对此，现有的解决方案是在发电机组和负载柜之间增加变压器，可以使负载测试覆盖两种电压，但对于一些大型厂家来说，发电机组的电压等级不只两种，如380V、440V、690V、3.3kV、6.6kV、10.5kV都要测试，这需要增加更多规格的变压器，当变压器增多时，接线和设置的工作就变得非常繁琐。测试者需要根据每次的测试规格，将不同规格的发电机组、变压器和负载柜用母线连接起来，并在变压器和负载柜上调节各种开关，从而组合出所需的功率来，如果再进行多台发电机组并机测试，每次接线和设置的时间甚至超过电气测试时间。由于存在上述问题，需要对多规格电压发电机组的测试方法进行改进。

发明内容

本发明克服了现有测试方法的缺陷，提供了一种多规格电压发电机组的测试方法，该方法能够有效控制测试设备的投入成本，大大简化接线和设置的工作，能够实现发电机组的的单独测试或者多个发电机组的并机测试，适于多规格电压发电机组的快速测试。

本发明的具体技术方案是：

一种多规格电压发电机组的测试方法，关键点是，该测试方法基于多规格电压发电机组的测试系统来进行，所述的测试系统包括用于发电机组测试的一组负载柜以及控制单元，每个负载柜单独设置且均与控制单元相连，每个负载柜前端均增设有并联的低压测试单元和高压测试单元组成的测试单元，低压测试单元和高压测试单元均包括依次连接的工作台位、测量柜及开关柜，高压测试单元在开关柜和负载柜之间还设置有变压器，相邻两个负载柜的低压测试单元的开关柜之间连接有低压同期联络柜，相邻两个负载柜的高压测试单元的开关柜之间连接有高压同期联络柜，工作台位设置有与发电机组电源输出接口相匹配的输入连接端，所述控制单元与所有电器元件相连，基于上述连接结构的测试系统，所述测试方法包括以下步骤：

A、将待测发电机组的额定电压、额定功率、额定功率因数及负载率和预设负载时间输入控制单元，然后将发电机组放入相对应电压的工作台位中，发电机组的电源输出接口与工作台位的输入连接端相连接；

B、计算测试需要的负载柜实际有功功率和实际无功功率，计算公式如下，实际有功功率＝额定功率×负载率， 计算出最优的负载档位搭配方式，相对应的负载档位的接触器吸合，其他接触器断开，在进行档位搭配时遵循负载柜最少原则、档位最少原则以及寿命平衡原则，负载柜最少原则即先使用一台负载柜，一台的最大功率不足以完成测试时再投入更多的负载柜，档位最少原则即每台负载柜内有多种档位组合方案可以实现相同的功率值时，采用投入档位最少的方案，寿命平衡原则即当有多个相同功率的档位可以选择时，选择使用时间最短的档位；

C、当发电机组额定电压为1000V及以上时，相对应的负载柜对应的高压测试单元中的开关柜和高压同期联络柜接通，低压测试单元中的开关柜和低压同期联络柜断开，从而形成高压测试回路；当发电机组额定电压为 1000V以下时，相对应的负载柜对应的低压测试单元中的开关柜和低压同期联络柜接通，高压测试单元中的开关柜和高压同期联络柜断开，从而形成低压测试回路；

D、接通测试回路中的断路器，发电机组对负载柜输出电能，开始测试，当测试时间等于预设负载时间时，本次测试结束。

所述的步骤A中，当待测发电机组需要进行多种负载率的连续阶段测试时，可以依次输入多个负载率和预设负载时间，并确定先后顺序，在步骤D中，每到达一个预设负载时间后自动进入下一个预设负载时间内的测试。

所述的变压器设置有一组抽头和无载调压开关，步骤A中，先计算每个变压器可承受的所有电压值，然后将待测发电机组放入与之相对应的工作台位中，步骤C中，所述的高压测试回路中，发电机组经过变压器降压后的电压值与相对应的低压测试回路及负载柜的额定电压相同。

所述的开关柜连接有直流屏和保护柜，直流屏和保护柜均与控制单元相连。

本发明的有益效果是：本发明借助搭建的测试系统进行多规格电压发电机组的测试工作，既省去了接线和布置的繁琐工作，同时为不同规格电压的发电机组提供了具有较高通用性的测试平台，系统设置完毕后可以长期使用，测试者只需要连接发电机组与对应工作台位的连接线即可，其余所有线缆都不再需要变动接线方式，并通过控制单元简化测试流程的设置工作，最终实现多种电压、多种功率的发电机组的快速测试，相比于传统的负载柜及其操作方法，本系统及其操作方法可以大幅降低人工劳动时间，显著提高发电机组测试的自动化、智能化程度。

附图说明

图1是本发明涉及的测试系统中相邻两个测试单元的连接结构示意图。

附图中，1、负载柜，2、工作台位，3、测量柜，4、开关柜，5、变压器，6、低压同期联络柜，7、高压同期联络柜，8、直流屏，9、保护柜。

具体实施方式

本发明涉及一种多规格电压发电机组的测试方法，该测试方法基于多规格电压发电机组的测试系统来进行，该测试系统包括用于发电机组测试的一组负载柜1以及控制单元，每个负载柜1单独设置且均与控制单元相连，每个负载柜1前端均增设有并联的低压测试单元和高压测试单元组成的测试单元，低压测试单元和高压测试单元均包括依次连接的工作台位2、测量柜3及开关柜4，高压测试单元在开关柜4和负载柜1之间还设置有变压器5，相邻两个负载柜的低压测试单元中开关柜4之间连接有低压同期联络柜6，相邻两个负载柜的高压测试单元中开关柜4之间连接有高压同期联络柜7，工作台位2设置有与发电机组电源输出接口相匹配的输入连接端，所述控制单元与所有电器元件相连，基于上述连接结构的测试系统来进行发电机组的测试。

具体实施例，如图1所示，根据待测发电机组的电压规格和测试数量，设置一组负载柜1，同时连接相应的低压测试单元和高压测试单元，一个低压测试单元连接相应的负载柜1形成用于低压发电机组的测试回路，所述的低压为1000V以下，典型电压为380V、440V、690V，一个高压测试单元连接相应的负载柜1形成用于高压发电机组的测试回路，所述的高压为 1000V及以上，典型电压为3.3kV、6.6kV、10.5kV，所有测试回路均与控制单元相连。

选取上述低压和高压的典型电压作为待测发电机组的对应电压，待测的发电机组放置在对应电压的工作台位2上，测试前将工作台位2预留的输入连接端与发电机组的电源输出接口相连接，工作台位2的输出端口与测量柜3相连，测量柜3作为连接中继装置，将后端的测试回路区分为高压回路和低压回路，测量柜3负责电压信号采样、电流信号采样，把所采信号通过数据线传给控制单元，由控制单元集中处理，测量柜3后端连接开关柜4，开关柜4内的断路器负责控制本测试回路的通断，高压回路中的开关柜4包括进线开关柜401和主变出线柜402，进线开关柜401为依次连接在测量柜3后端的两个，主变出线柜402为连接在变压器后端的一个，进线开关柜401之后以及工作台位2和测量柜3之间均设置有母差保护电路，保护母线电流的平衡，只有高压回路有，开关柜4连接有用以供电的直流屏8，直流屏8是整个系统共用的，连接到所有开关柜上进行供电，直流屏8与控制单元相连，通过控制单元控制开关柜4的通断，开关柜4还连接有保护柜9，保护柜9通过数据线与控制单元相连，从控制单元获取本测试回路的实时数据，当出现预设的异常状态时，自动触发保护，控制开关柜4断开测试回路，预设的异常状态包括电压过高、电流过高、缺相、负载柜风量过低、各传感器温度过高等，开关柜4通过管型母线将相应的低压同期联络柜6、负载柜1串联，从而形成一组低压测试回路，或者将相应的高压同期联络柜7、变压器5及负载柜1串联，从而形成一组高压测试回路，高压测试回路中增设的变压器5负责将高压发电机组的输出降压，降压到与低压测试回路所连接负载柜1的额定电压相同，两个测试回路共同连接一个负载柜1从而形成一个由高压测试单元和低压测试单元组成的独立测试单元，变压器5设置有多个抽头和无载调压开关，可以实现多种高压到多种低压的变换，变压器5通过数据线与控制单元连接，由控制单元控制变压器5的变压倍率。

两个测试回路构成一个测试单元，可以用于一个高压或者一个低压的发电机组的测试，管型母线负责连接测试回路，具有耐高压、耐大电流、耐高温的特征，适合长距离传输，允许发电机组和负载柜1之间的连线距离超过100米以上，便于整个系统根据场地条件进行部署，管型母线的两端均设有温度传感器，通过数据线将实时温度传输至控制单元，所有高压同期联络柜7通过管型母线依次连接，所有低压同期联络柜6也通过管型母线依次连接，每个同期联络柜均通过数据线与控制单元相连，控制单元可以控制各个同期联络柜之间的连接和断开，当每个测试回路独立测试时，所有同期联络柜之间均为断开状态，当需要实现多个测试回路共同测试一台大功率发电机组或者一个测试回路测试处于并机状态的多台发电机组时，控制单元控制指定的测试回路之间的同期联络柜处于连接状态，负载柜1是系统的末端，负责将电能进行转化和安全消耗，其通过数据线与控制单元连接，每台负载柜1由有功功率和无功功率组成，分为多个功率档位，每个档位的功率范围通常为10kw到500kw，通过档位的组合可以实现以 10kw为最小间隔、负载柜额定功率以内的任意功率值。

控制单元对系统的各个组件发出控制指令并收集实时数据，控制单元上装有屏幕和仪表，显示软件界面和实时数据，操作者可以通过控制单元上的开关操控系统，也可以通过内置软件操控系统，控制单元可以将测试数据形成图表，形成测试报告，基于上述结构的测试系统对多规格电压发电机组进行的测试方法如下：

A、将待测发电机组的额定电压、额定功率、额定功率因数及负载率和预设负载时间输入控制单元，高压测试单元中的变压器5设置有一组抽头和无载调压开关，能够实现多种高压与多种低压之间的转换，计算每个变压器5相对应的负载柜1可承受的所有电压值，然后将发电机组放入相对应电压的工作台位2中，发电机组的电源输出接口与工作台位2的输入连接端相连接，当待测发电机组需要进行多种负载率的连续阶段测试时，可以依次输入多个负载率和预设负载时间，并确定先后顺序，例如，由0％、 25％、50％、75％、100％、110％、100％、75％、50％、25％、0％组成11阶段的功率逐步上升/下降测试；

B、计算测试需要的负载柜实际有功功率和实际无功功率，计算公式如下，实际有功功率＝额定功率×负载率， 计算出最优的负载档位搭配方式，相对应的负载档位的接触器吸合，其他接触器断开，在进行档位搭配时遵循负载柜最少原则、档位最少原则以及寿命平衡原则；负载柜最少原则即先使用一台负载柜，一台的最大功率不足以完成测试时再投入更多的负载柜；档位最少原则即每台负载柜1内有多种档位组合方案可以实现相同的功率值时，采用投入档位最少的方案；寿命平衡原则即对每个档位的使用累计时间进行计算保存，当有多个相同功率的档位可以选择时，选择使用累计时间最短的档位，最终达到各个档位的使用累计时间大体相同，寿命趋于相同；

C、当发电机组额定电压为1000V及以上时，相对应的负载柜1对应的高压测试单元中的开关柜4和高压同期联络柜7接通，低压测试单元中的开关柜4和低压同期联络柜6断开，从而形成高压测试回路；当发电机组额定电压为1000V以下时，相对应的负载柜1对应的低压测试单元中的开关柜4和低压同期联络柜6接通，高压测试单元中的开关柜4和高压同期联络柜7断开，从而形成低压测试回路；

D、接通测试回路中的断路器，发电机组对负载柜1输出电能，开始测试，当测试时间等于预设负载时间时，本次测试结束，如果是多种负载的连续阶段测试，那么本阶段预设负载时间内的测试结束，自动进入下一阶段预设负载时间内的测试。

Claims (4)

1.一种多规格电压发电机组的测试方法，其特征在于：所述的测试方法基于多规格电压发电机组的测试系统来进行，该测试系统包括用于发电机组测试的一组负载柜(1)以及控制单元，每个负载柜(1)单独设置且均与控制单元相连，每个负载柜(1)前端均增设有并联的低压测试单元和高压测试单元组成的测试单元，低压测试单元和高压测试单元均包括依次连接的工作台位(2)、测量柜(3)及开关柜(4)，高压测试单元在开关柜(4)和负载柜(1)之间还设置有变压器(5)，相邻两个负载柜(1)的低压测试单元的开关柜(4)之间连接有低压同期联络柜(6)，相邻两个负载柜(1)的高压测试单元的开关柜(4)之间连接有高压同期联络柜(7)，工作台位(2)设置有与发电机组电源输出接口相匹配的输入连接端，所述控制单元与所有电器元件相连，基于上述连接结构的测试系统，所述测试方法包括以下步骤：

A、将待测发电机组的额定电压、额定功率、额定功率因数及负载率和预设负载时间输入控制单元，然后将发电机组放入相对应电压的工作台位(2)中，发电机组的电源输出接口与工作台位(2)的输入连接端相连接；

B、计算测试需要的负载柜(1)实际有功功率和实际无功功率，计算公式如下，实际有功功率＝额定功率×负载率， 计算出最优的负载档位搭配方式，相对应的负载档位的接触器吸合，其他接触器断开，在进行档位搭配时遵循负载柜最少原则、档位最少原则以及寿命平衡原则；负载柜最少原则即先使用一台负载柜(1)，一台的最大功率不足以完成测试时再投入更多的负载柜(1)；档位最少原则即每台负载柜(1)内有多种档位组合方案可以实现相同的功率值时，采用投入档位最少的方案；寿命平衡原则即当有多个相同功率的档位可以选择时，选择使用时间最短的档位；

C、当发电机组额定电压为1000V及以上时，相对应的负载柜(1)对应的高压测试单元中的开关柜(4)和高压同期联络柜(7)接通，低压测试单元中的开关柜(4)和低压同期联络柜(6)断开，从而形成高压测试回路；当发电机组额定电压为1000V以下时，相对应的负载柜(1)对应的低压测试单元中的开关柜(4)和低压同期联络柜(6)接通，高压测试单元中的开关柜(4)和高压同期联络柜(7)断开，从而形成低压测试回路；

D、接通测试回路中的断路器，发电机组对负载柜(1)输出电能，开始测试，当测试时间等于预设负载时间时，本次测试结束。

2.根据权利要求1所述的一种多规格电压发电机组的测试方法，其特征在于：所述的步骤A中，当待测发电机组需要进行多种负载率的连续阶段测试时，可以依次输入多个负载率和预设负载时间，并确定先后顺序，在步骤D中，每到达一个预设负载时间后自动进入下一个预设负载时间内的测试。

3.根据权利要求1所述的一种多规格电压发电机组的测试方法，其特征在于：所述的变压器(5)设置有一组抽头和无载调压开关，步骤A中，先计算每个变压器(5)可承受的所有电压值，然后将待测发电机组放入与之相对应的工作台位(2)中。

4.根据权利要求1所述的一种多规格电压发电机组的测试方法，其特征在于：所述的开关柜(4)连接有直流屏(8)和保护柜(9)，直流屏(8)和保护柜(9)均与控制单元相连。