CN107632259A - 一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站 - Google Patents

一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站 Download PDF

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Abstract

本发明涉及发电机技术领域,尤指一种对发电机组出厂前进行性能测试的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,负载间设置在操控间的正后方,样机间设置在操控间和负载间的右方,所述的样机间有设置有两道门,其中一道门与操控间相通,另外一道门与外界相通,互不受干扰,但又能及时方便查看样机及负载的情况,提高了测试的安全性和准确性,本发明的测试仪能对发电机组的多种带载状态的多种参数进行动态实时测试,且操作台的大屏幕设置便于实时观察,录波电路模块能对测试波形进行记录并打印,与计算机配合使用,实现智能化,自动完成对发电机组所有电参数的专项测试,同时生成图表、曲线及检测报告,提供一种高效高质高精度的测试平台及系统。

Description

一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站
技术领域
[0001] 本发明涉及发电机技术领域,尤指一种对发电机组出厂前进行性能测试的一种实 现多状态多参数测试发电机组的测试站。
背景技术
[0002] 发电机组在出厂前都有最终的质量检验这一道流程,以确保发电机组符合设计目 的及性能目标,同时,对发电机组的安全性能也有个最后的确定,因此,出厂检验这一过程 是不可缺少的,发电机组在一般情况都是使用盐水负载和电阻负载,这些测试只能监测发 电机组电压及电流的普通数据,对发电机组更多重要的相关数据无法监测与采集;及时有 些技术能进行的负载技术,也只是测试发电机组的输出功率和带载能力,只能实现满载试 机,突加、突减试机等功能,其他的参数也不能实时测试,而且不能对机组进行感性负载测 试因此,我公司建立起发电机组测试平台,以便可以测试与采集更多的发电机组重要数据, 从而保证,发电机组在出厂时,能具备有良好的质量及性能。
发明内容
[0003] 针对目前对发电机组的测试程序过于简单,不能实现多参数和多种运行状态的实 时测试,且不方便对体积大的发电机组进行测试的问题,本发明旨在提供一种可以针对各 种体积,涉及机组多状态多参数便于观察的实时测试平台,尤指一种实现多状态多参数测 试发电机组的测试站。
[0004] 本发明采用的技术方案是:一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,所述 的测试站有三个独立的空间,包括操控间、样机间和负载间,负载间设置在操控间的正后 方,样机间设置在操控间和负载间的右方,所述的样机间有设置有两道门,其中一道门与操 控间相通,另外一道门与外界相通,样机间的地板上设置有滑轨结构,待测的发电机组样机 可以通过滑轨结构的导向往样机间滑行;所述的操控间设置有一道门与负载间相通。
[0005] 所述的操控间安装有操控台、计算机、测试仪和打印机;负载间安装有负载,负载 包括阻性负载和感性负载;样机间放置有待测试的发电机组样机;操控台与计算机电性相 连,计算机分别与打印机和测试仪电性相连,测试仪和负载电性相连,负载与样机电性相 连,样机与测试仪电性相连。
[0006] 所述的操控台分为竖直方向上的操控显示区和水平方向上的负载选择区,操控显 示区上设置有信号灯、指示灯组、显示屏、仪表组和设置装置,所述的设置装置与显示屏相 连,两者以镶嵌的方式安装在操控台的操控器,显示屏的屏幕和设置装置的操作面板与操 控区的面板平齐;所述的每组仪表组包括电压表和电流表,每个伩表均采用镶嵌的方式安 装在操控台的操控区,仪表的表面与操控区的面板平齐;所述的每组指示灯组包括红灯和 绿灯;所述的负载选择区上设置有负载选择按钮组,每组负载选择按钮包括数值相同的加 载负载按钮和减载负载按钮,所述的每组负载选择按钮分别一一对应连接相应的仪表组及 指示灯组,通过按压开启或关闭加载负载按钮和减载负载按钮实现样机的加载测试和减载 狈赋。
[0007]所述的测试仪主要是测控电路,包括稳态测试电路模块、波形测试电路模块、谐波 测试电路模块、不平衡度测试电路模块、整定测试电路模块、波动测试电路模块、突加负载 测试电路模块、突减负载测试电路模块和录波电路模块。
[0008]所述的稳态测试电路模块测试样机的电压(U:V),电流(I:A),有功功率(p:w),功 率因数(PF),视在功率(S:VA),无功功率(Q:var),有功电能(Ep:W.h),无功电能(Eq:Var. h),测试计数的频率为1秒/次。
[0009]所述的波形测试电路模块测试样机的电压波形,电流波形,分相波形,波形数据: 电压调制率,电压峰值Upk,电压波峰系数Ucf,电压畸变率,电流峰值lpk,电流波峰系数 Icf,测试计数的频率为1秒/次。
[0010]所述的谐波测试电路模块测试样机的电压总谐波,电流总谐波,谐波棒形图,电压 偏离系数,电压电流分次谐波,电话谐波因数,测试计数的频率为1秒/次。
[0011]所述的不平衡度测试电路模块测试样机的电压不平衡度,三相电压基波数据,零 序电压,负序电压,正序电压,电压角度,电流角度,相角度,相量图,测试计数的频率为1秒/ 次。
[0012]所述的整定测试电路模块测试样机的电压整定上升范围,相对的电压整定上升范 围,电压整定下降范围,相对的电压整定下降范围,频率整定上升范围,相对的频率整定上 升范围,频率整定下降范围,相对的频率整定下降范围,测试时间为100秒。
[0013]所述的波动测试电路模块测试样机的波动电压最大值和最小值,稳态电压偏差, 波动频率最大值和最小值,稳态频率带,测试时间60秒。
[0014]所述的突加负载测试电路模块测试样机突然加载时下降的最低瞬时电压,瞬态电 压偏差,负载增加后的电压恢复时间;突然加载时下降的最低瞬时频率,瞬态频率偏差,负 载增加后的频率恢复时间。
[0015] 所述的突减负载测试电路模块测试样机突然卸载时上升的最高瞬时电压,瞬态电 压偏差,负载减少后的电压恢复时间;卸载时上升的最高瞬时频率,瞬态频率偏差,负载减 少后的频率恢复时间。
[0016] 所述的录波电路模块采用:Umod、2000点/秒、4000点/秒和Har四种录波模式记录 三相电压波形。
[0017] 本发明的有益效果是:本测试站将测试环境设置成操控间、样机间和负载间三个 独立的空间,互不受干扰,但又能及时方便查看样机及负载的情况,提高了测试的安全性和 准确性,同时样机间的设计适合各种重量体积的发电机组进行测试;本发明的测试仪能对 发电机组的多种带载状态的多种参数进行动态实时测试,且操作台的大屏幕设置便于实时 观察,录波电路模块能对测试波形进行记录并打印,与计算机配合使用,实现智能化,自动 完成对发电机组所有电参数的专项测试,同时生成图表、曲线及检测报告,提供一种高效高 质高精度的测试平台及系统。
附图说明
[0018] 图1是本发明的空间布局示意图。
[0019] 图2是本发明的原理逻辑示意图。
[0020]图3是本发明中操控台的结构示意图。
[0021]图4是本发明的测控电路图。
[0022]图5是本发明的测控电路图,接在图4的右侧。
[0023]图6是本发明的测控电路图,接在图5的右侧。
[0024]图7是本发明的测控电路图,接在图6的右侧。
[0025]附图标注说明:1-操控间,11-信号灯,12-指示灯组,13-显示屏,14-仪表组,15-设 置装置,16-负载选择按钮,2-负载间,21-阻性负载,22-感性负载,3-样机间,4-样机。
具体实施方式
[0026]以下结合说明书附图详细说明本发明的具体实施方式: 如图1所示,一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,所述的测试站有三个独立 的空间,包括操控间1、样机间3和负载间2,负载间2设置在操控间1的正后方,样机间3设置 在操控间1和负载间2的右方,所述的样机间3有设置有两道门,其中一道门与操控间相通, 方便操作测试人员随时维护监察样机4的运行状态,另外一道门与外界相通,样机间3的地 板上设置有滑轨结构,待测的发电机组样机4可以从外界通过滑轨结构的导向往样机间3滑 行,当要对发电机组进行测试时,将发电机组底座沿着滑轨结构往样机间3内滑行,到位后 固定即可;所述的操控间1设置有一道门与负载间2相通,可以方便操作人员随时对负载柜 进行检查。
[0027]如图2所示,所述的操控间1安装有操控台、计算机、测试仪和打印机;负载间2安装 有负载,负载包括阻性负载21和感性负载22,电路中的负载是纯电阻或者可以等效为纯电 阻,这样的负载就是阻性负载21,电路中如果有电阻电感和电容,但电感和电容配比合适, 恰好做到电压与电流同相位,这就“可以等效为纯电阻”,这样的负载也是阻性负载21,阻性 负载21电路中,电流与电压同相位电感类的负载是感性负载22,感性负载22电路中,电流滞 后于电压;样机间3放置有待测试的发电机组样机4;操控台与计算机通过电缆电性相连,计 算机分别与打印机和测试仪电性相连,测试仪和负载电性相连,负载与样机4电性相连,样 机4与测试仪电性相连,通过对操控台的操作来操作计算机,计算机通过测试仪来调节测试 样机4带载情况,然后操作台上的显示屏13显示出实时的测试状态,计算机还可以控制打印 机打印出测试时录波模块录制的波形,打印出来文件完全可以将测试样机4的参数体现出 来,通过波形和参数可以评估发电机组的整体性能,对样机4进行测试时,只需要把样机4放 置在样机间3,然后与负载连接,设置装置15设置测试的参数环境,设置的情况会同时显示 在显示屏13上,然后压开启或关闭加载负载按钮和减载负载按钮实现样机4的加载测试和 减载测试,测试的过程和结果也会在现实在显示屏13上显示,同时会记录测试过程和结果。 [0028] 如图3所示,所述的操控台分为竖直方向上的操控显示区和水平方向上的负载选 择区,操控显示区上设置有信号灯11,用以显示测试站的工作状态,指示灯组12,用以指示 实时测试的参数和数据状态,显示屏13,可以直观地看到测试的过实时过程和结果,仪表组 14,可以看到实时的参数状态,设置装置15能设置测试的参数环境,所述的设置装置15与显 示屏13相连,两者以镶嵌的方式安装在操控台的操控器,显示屏13的屏幕和设置装置15的 操作面板与操控区的面板平齐;所述的每组伩表组14包括电压表和电流表,每个仪表均采 用镶嵌的方式安装在操控台的操控区,仪表的表面与操控区的面板平齐;所述的每组指示 灯组12包括红灯和绿灯;所述的负载选择区上设置有负载选择按钮16组,每组负载选择按 钮16包括数值相同的加载负载按钮和减载负载按钮,所述的每组负载选择按钮16分别一一 对应连接相应的仪表组14及指示灯组I2,通过按压开启或关闭加载负载按钮和减载负载按 钮实现样机4的加载测试和减载测试;柴油发电机组工作电流由发电机输出端连接到智能 断路器(三相四线制),再经连接电缆接至试验电气系统平台内各电器部件,到纯铜主母排 由各交流接触器分配至各部电气电阻负载及电感负载.再通过电流互感器,示波器等电气 部件上传到显示屏13,就可直观的检测出柴油发电机组的质量及各种问题所在,然后根据 针对性调整校对柴油发电机组;对样机4进行测试时,可以用设置装置15设置测试的参数环 境,调控连接的负载情况,显示屏13显示出时间抽上的波形,即实时测试结果, 如图4所示,所述的测试仪主要是测控电路,包括稳态测试电路模块、波形测试电路模 块、谐波测试电路模块、不平衡度测试电路模块、整定测试电路模块、波动测试电路模块、突 加负载测试电路模块、突减负载测试电路模块和录波电路模块。
[0029]所述的稳态测试电路模块测试样机4的电压(U:V),电流(I:A),有功功率(P:W),功 率因数(PF),视在功率(S:VA),无功功率(Q:Var),有功电能(Ep:W.h),无功电能(Eq:Var. h),测试计数的频率为1秒/次,发电机组电压畸变率的范围值,空载时小于1 〇%,畸变率过 高,发电机发热严重,温度升高而损坏发电机的绝缘值,严重影响机组的正常工作性能。 [0030]所述的波形测试电路模块测试样机4的电压波形,电流波形,分相波形,波形数据: 电压调制率,电压峰值Upk,电压波峰系数Ucf,电压畸变率,电流峰值Ipk,电流波峰系数 Icf,测试计数的频率为1秒/次。
[0031] 所述的谐波测试电路模块测试样机4的电压总谐波(波形畸变率),电流总谐波,谐 波棒形图,电压偏离系数,电压电流分次谐波(工频128次,中频30次);电话谐波因数(工 频),测试计数的频率为1秒/次,电压波形在理想状态下是周期性的正弦波,由于在整个电 力系统中存在一些非线性负载的设备,该设备会向电力系统注入谐波电流和谐波电压,使 得电压正弦波偏离原有的形态,称之为电压谐波畸变率,谐波畸变率过高,严重影响中性线 发热,严重时可能引起整个电力电缆线路的烧毁。模拟谐波畸变率的测试项目是非常重要。
[0032] 所述的不平衡度测试电路模块测试样机4的电压不平衡度,三相电压基波数据,零 序电压,负序电压,正序电压,电压角度,电流角度,相角度,相量图,测试计数的频率为丨秒/ 次,发电机组在带负载时,如果输出三相电压不平衡达到5%时,所产生的电流不平衡度达到 20%,发电机组电流不平衡会引起发电机的中性线对地产生电压,操作电工一般情况下都误 认为中线不会有电压,从而有可能发生触电的危险,所以发电机调试三相电压的平衡度尤 为重要。
[0033] 所述的整定测试电路模块测试样机4的电压整定上升范围,相对的电压整定上升 范围,电压整定下降范围,相对的电压整定下降范围,频率整定上升范围,相对的频率整定 上升范围,频率整定下降范围,相对的频率整定下降范围,测试时间为100秒。
[0034] 所述的波动测试电路模块测试样机4的波动电压最大值和最小值,稳态电压偏差, 波动频率最大值和最小值,稳态频率带,测试时间60秒。 t0035]当对发电机组进行负载测试时,根据需要可以进行阻性负载21测试,也可以进行 感应负载测试,由于运用电力动力来驱动的设备被广泛使用,所以发电机组进行感性负载 22测试非常重要,一般情况下,如果功率因数虽然很低,但机组容量足够大,电压会保持正 常状态,这就可检测为机组质量过关,性能稳定。当在功率因数下降过程中,电压也随之下 降或者会消失,这就可检测为机组存在质量问题;为了更加精准的检测发电机在突加、突卸 负载时电压与频率的数据,本厂重点研发在突加突减测试。
[0036]所述的突加负载测试电路模块测试样机4突然加载时下降的最低瞬时电压,瞬态 电压偏差,负载增加后的电压恢复时间;突然加载时下降的最低瞬时频率,瞬态频率偏差, 负载增加后的频率恢复时间;采用12秒(工频),6秒(中频)。
[0037]所述的突减负载测试电路模块测试样机4突然卸载时上升的最高瞬时电压,瞬态 电压偏差,负载减少后的电压恢复时间;卸载时上升的最高瞬时频率,瞬态频率偏差,负载 减少后的频率恢复时间;采用12秒(工频),6秒(中频); 对测试样机4进行上述的测试时,同时进行三相和平均值的测试,所述的录波电路模块 采用:Umod (峰峰值,256点),2000点/秒,4000点/秒,Har (谐波模式,工频I28点/周波,中频 64点/周波);四种录波模式记录三相电压波形,计算机能根据录波模块录制的波形控制打 印机进行实时打印,把测试的结果体现在纸上。
[0038] 本测试站将测试环境设置成操控间1、样机间3和负载间2三个独立的空间,互不受 干扰,但又能及时方便查看样机4及负载的情况,提高了测试的安全性和准确性,同时样机 间3的设计适合各种重量体积的发电机组进行测试;本发明的测试仪能对发电机组的多种 带载状态的多种参数进行动态实时测试,且操作台的大屏幕设置便于实时观察,录波电路 模块能对测试波形进行记录并打印,与计算机配合使用,实现智能化,自动完^对发电机组 所有电参数的专项测试,同时生成图表、曲线及检测报告,提供一种高效高质高精度的测试 平台及系统,本测试站设计符合人机工程学,可操作性强,测试结果精准。

Claims (10)

1. 一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在于:所述的测试站有三个 独立的空间,包括操控间、样机间和负载间,负载间设置在操控间的正后方,样机间设置在 操控间和负载间的右方,所述的样机间有设置有两道门,其中一道门与操控间相通,另外一 道门与外界相通,样机间的地板上设置有滑轨结构,待测的发电机组样机可以通过滑轨结 构的导向往样机间滑行;所述的操控间设置有一道门与负载间相通; 所述的操控间安装有操控台、计算机、测试仪和打印机;负载间安装有负载,负载包括 阻性负载和感性负载;样机间放置有待测试的发电机组样机;操控台与计算机电性相连,计 算机分别与打印机和测试仪电性相连,测试仪和负载电性相连,负载与样机电性相连,样机 与测试仪电性相连; 所述的操控台分为竖直方向上的操控显示区和水平方向上的负载选择区,操控显示区 上设置有信号灯、指示灯组、显示屏、仪表组和设置装置,所述的设置装置与显示屏相连,两 者以镶嵌的方式安装在操控台的操控器,显示屏的屏幕和设置装置的操作面板与操控区的 面板平齐;所述的每组仪表组包括电压表和电流表,每个仪表均采用镶嵌的方式安装在操 控台的操控区,仪表的表面与操控区的面板平齐;所述的每组指示灯组包括红灯和绿灯;所 述的负载选择区上设置有负载选择按钮组,每组负载选择按钮包括数值相同的加载负载按 钮和减载负载按钮,所述的每组负载选择按钮分别一一对应连接相应的仪表组及指示灯 组,通过按压开启或关闭加载负载按钮和减载负载按钮实现样机的加载测试和减载测试; 所述的测试仪主要是测控电路,包括稳态测试电路模块、波形测试电路模块、谐波测试 电路模块、不平衡度测试电路模块、整定测试电路模块、波动测试电路模块、突加负载测试 电路模块、突减负载测试电路模块和录波电路模块。
2. 根据权利要求1所述的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在于: 所述的稳态测试电路模块测试样机的电压(U:V),电流(I:A),有功功率(P:W),功率因数 (PF),视在功率(S: VA),无功功率(Q: Var),有功电能(Ep: W. h),无功电能(Eq: Var. h),测试 计数的频率为1秒/次。
3. 根据权利要求1所述的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在于: 所述的波形测试电路模块测试样机的电压波形,电流波形,分相波形,波形数据:电压调制 率,电压峰值Upk,电压波峰系数Ucf,电压畸变率,电流峰值Ipk,电流波峰系数Icf,测试计 数的频率为1秒/次。
4. 根据权利要求1所述的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在于: 所述的谐波测试电路模块测试样机的电压总谐波,电流总谐波,谐波棒形图,电压偏离系 数,电压电流分次谐波,电话谐波因数,测试计数的频率为1秒/次。
5. 根据权利要求1所述的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在于: 所述的不平衡度测试电路模块测试样机的电压不平衡度,三相电压基波数据,零序电压,负 序电压,正序电压,电压角度,电流角度,相角度,相量图,测试计数的频率为1秒/次。
6.根据权利要求1所述的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在于: 所述的整定测试电路模块测试样机的电压整定上升范围,相对的电压整定上升范围,电压 整定下降范围,相对的电压整定下降范围,频率整定上升范围,相对的频率整定上升范围, 频率整定下降范围,相对的频率整定下降范围,测试时间为100秒。
7.根据权利要求1所述的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在于: 所述的波动测试电路模块测试样机的波动电压最大值和最小值,稳态电压偏差,波动频率 最大值和最小值,稳态频率带,测试时间60秒。 '
8.根据权利要求1所述的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在于: 所述的突加负载测试电路模块测试样机突然加载时下降的最低瞬时电压,瞬态电压偏差, 负载增加后的电压恢复时间;突然加载时下降的最低瞬时频率,瞬态频率偏差,负载增加后 的频率恢复时间。
9.根据权利要求1所述的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在于: 所述的突减负载测试电路模块测试样机突然卸载时上升的最高瞬时电压,瞬态电压偏差, 负载减少后的电压恢复时间;卸载时上升的最高瞬时频率,瞬态频率偏差,负载减少后的频 率恢复时间。
10.根据权利要求1所述的一种实现多状态多参数测试发电机组的测试站,其特征在 于:所述的录波电路模块采用:Umod、2000点/秒、4000点/秒和Har四种录波模式记录三相电 压波形。
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