CN109001630A - 一种高压同步电动机测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高压同步电动机测试装置，包括三相调压器及电压监测装置，其中，三相调压器的输入端与供电网络相连接，输出端与微机综合保护器的输入端相连接；电压监测装置与液态电阻的两端相连接。采用上述高压同步电动机测试装置能够同时实现高压同步电动机的差动保护测试及液态电阻阻值测试，从而提高了高压同步电动机的测试效率，减少了测试时长。此外，本申请还公开了使用上述高压同步电动机测试装置进行测试的方法。

Description

一种高压同步电动机测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及设备测试技术领域，尤其涉及一种高压同步电动机测试装置及测试方法。

背景技术

10KV以上的大型高压同步电动机以其优良的转速恒定性能和功角特性，在烧结主抽风电动机系统、热轧主传动系统等冶金工程中广泛应用。大容量的高压同步电动机由于其启动时的物理过程复杂，控制困难，因此其启动难度极大。正是由于其功率大、电压高，涉及软启动、励磁等多控制环节，所以大型高压同步电动机的启动测试具有综合性、重要性、技术复杂性的特点，国内很多大型高压同步电动机的测试技术都停留在传统和相对较落后的水平，并且由于对厂家的依赖性，安装施工单位缺乏系统的综合测试的能力，因此，研究大型高压同步电动机的综合测试技术十分必要。

现有技术中，如图2所示，高压同步电动机的三相定子绕组两端分别设置有第一电流互感器及第二电流互感器，第一电流互感器及第二电流互感器分别与微机综合保护器相连接，从而起到差动保护的作用，所述微机综合保护器可采用保护继电器，其还具有显示电流值及相位的作用；此外，还设置有与星点柜相连用于软启动高压同步电动机的液态电阻。现有的测试技术中，对于差动保护的检测及液态电阻的阻值配置是单独进行的，从而导致高压同步电动机的测试效率低，时间长。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本申请提供了一种高压同步电动机测试装置，能够同时实现高压同步电动机的差动保护测试及液态电阻阻值测试，从而提高了高压同步电动机的测试效率，减少了测试时长。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种高压同步电动机测试装置，包括三相调压器及电压监测装置，其中，三相调压器的输入端与供电网络相连接，输出端与微机综合保护器的输入端相连接；电压监测装置与液态电阻的两端相连接。

优选地，所述三相调压器能够输出电压为100V。

一种高压同步电动机测试方法，包括如下步骤：

将三相调压器的输入端与供电网络相连接，输出端与微机综合保护器的输入端相连接；

将微机综合保护器与第一电流互感器及第二电流互感器相连接；

将高压同步电动机的三相定子绕组首尾短接；

将电压监测装置与液态电阻的两端相连接；

控制三相调压器向微机综合保护器输出预设电压；

使用微机综合保护器采集三相定子绕组两端的三相电流值及相位，通过电压监测装置获取液态电阻的电压值；

基于三相电流值及液态电阻的电压值计算液态电阻的电阻值；

当所述电阻值与预设电阻阈值相匹配时，则判断所述电阻值符合要求，否则，判断所述电阻值不符合要求；

基于三相电流值及相位计算三相定子绕组两端电流的相位差，且计算各相的差动电流值；

当所述相位差为0°或180°时，且差动电流值满足预设差动电流值阈值时，则判断差动保护有效，否则，判断差动保护无效。

优选地，当所述电阻值小于预设电阻阈值则增加液态电阻内液体介质量，当所述电阻值大于预设电阻阈值则减少液态电阻内液体介质量，之后重新计算液态电阻的电阻值，并判断新的电阻值是否符合要求。

综上所述，本申请公开了一种高压同步电动机测试装置，包括三相调压器及电压监测装置，其中，三相调压器的输入端与供电网络相连接，输出端与微机综合保护器的输入端相连接；电压监测装置与液态电阻的两端相连接。采用上述高压同步电动机测试装置能够同时实现高压同步电动机的差动保护测试及液态电阻阻值测试，从而提高了高压同步电动机的测试效率，减少了测试时长。

附图说明

图1为本发明公开的一种高压同步电动机测试装置的接线图。

图2为现有技术中高压同步电动机接线图。

附图标记说明：三相调压器1、微机综合保护器2、第一电流互感器3、第二电流互感器4、三相定子绕组5、电压监测装置6、可控硅励磁装置7。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述说明。

如图1所示，本发明公开了一种高压同步电动机测试装置，包括三相调压器及电压监测装置，其中，三相调压器的输入端与供电网络相连接，输出端与微机综合保护器的输入端相连接；电压监测装置与液态电阻的两端相连接。

本发明的高压同步电动机测试装置的工作原理为：

将高压同步电动机的三相定子绕组首尾短接，三相调压器向微机综合保护器输出电压供微机综合保护器工作，电压监测装置测量液态电阻的电压，此时连通高压同步电动机与供电网络，使用微机综合保护器采集三相定子绕组两端的三相电流值及相位，通过电压监测装置获取液态电阻的电压值，基于三相电流值及液态电阻的电压值计算液态电阻的电阻值，当电阻值与预设电阻阈值相匹配时，则判断电阻值符合要求，否则，判断电阻值不符合要求，基于三相电流值及相位计算三相定子绕组两端电流的相位差，且计算各相的差动电流值，当相位差为0°或180°时，且差动电流值满足预设差动电流值阈值时，则判断差动保护有效，否则，判断差动保护无效。

现有技术中，在对高压同步电动机进行测试时，对于液态电阻的测试以及对于电机的差动保护的测试是采用的分开进行测试，采用本申请公开的高压同步电动机测试装置，可以同时实现高压同步电动机的差动保护测试及液态电阻阻值测试，从而提高了高压同步电动机的测试效率，减少了测试时长。并且，在现有技术中，液态电阻测试时，由于对于液态电阻的测试和差动保护的测试是分开的，因此需要采用传统的伏安法测量液态电阻的阻值，液态电阻的阻值通常需要使用专用的电流表及电压表进行测量。而本发明中，由于液态电阻和差动保护的测试是同时进行的，因此，在本发明中，只需要用一个电压监测装置监测液态电阻的电压，然后根据微机综合保护器采集的三相定子绕组两端的三相电流值及相位求得流经液态电阻的电流，即可计算出液态电阻的阻值，无需在液态电阻上安装专用的电流监测装置，减少了电气元件的使用，减少了操作工序，节约了硬件成本。

具体实施时，三相调压器能够输出电压为100V。

采用100V是模拟正常电压10KV状态下，电压互感器提供给微机综合保护器的100V电压，它是微机综合保护器动作逻辑的电压闭锁基本条件。

本发明还公开了一种高压同步电动机测试方法，本方法用于使用上述高压同步电动机测试装置对高压同步电动机进行测试，包括如下步骤：

将三相调压器的输入端与供电网络相连接，输出端与微机综合保护器的输入端相连接；

将微机综合保护器与第一电流互感器及第二电流互感器相连接；

将高压同步电动机的三相定子绕组首尾短接；

将电压监测装置与液态电阻的两端相连接；

控制三相调压器向微机综合保护器输出预设电压；

使用微机综合保护器采集三相定子绕组两端的三相电流值及相位，通过电压监测装置获取液态电阻的电压值；

基于三相电流值及液态电阻的电压值计算液态电阻的电阻值；

当电阻值与预设电阻阈值相匹配时，则判断电阻值符合要求，否则，判断电阻值不符合要求；

基于三相电流值及相位计算三相定子绕组两端电流的相位差，且计算各相的差动电流值；

当相位差为0°或180°时，且差动电流值满足预设差动电流值阈值时，则判断差动保护有效，否则，判断差动保护无效。

采用短接是因为试验用的380V模拟电压是低电压，在同步电动机的绕组内能够建立旋转磁场，但是力矩不够，容易让线圈发热，所以采取直接短接绕组的做法，其实质是模拟电机正常工作，试验检查电流检测回路和差动保护回路的正确性。同时，利用这个试验电源，也作为液态电阻测量的试验电源和检测各个回路的正确性。

具体实施时，当电阻值小于预设电阻阈值则增加液态电阻内液体介质量，当电阻值大于预设电阻阈值则减少液态电阻内液体介质量，之后重新计算液态电阻的电阻值，并判断新的电阻值是否符合要求。

为了使液态电阻阻值满足高压同步电动机的启动要求，需要增加或减少液态电阻内部的液体介质，从而改变液态电阻的阻值。

当完成上述测试后，如果不满足差动保护，首先是检查差动保护各电流检测回路的正确性，因为绕组已经被短接，故障的唯一可能就是电流回路接线极性或线路的错误，立即进行逐一的检测和校正。如果不能按时完成从液态电阻的降压启动到全压启动的自动切换，就检查全压启动线路的逻辑动作条件是否一一具备。重点检查外部液压压力综合信号是否完成，液态电阻内降压启动完成的PLC的信号是否输出等。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种高压同步电动机测试装置，其特征在于，包括三相调压器及电压监测装置，其中，三相调压器的输入端与供电网络相连接，输出端与微机综合保护器的输入端相连接；电压监测装置与液态电阻的两端相连接。

2.如权利要求1所述的高压同步电动机测试装置，其特征在于，所述三相调压器能够输出电压为100V。

3.一种高压同步电动机测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

将三相调压器的输入端与供电网络相连接，输出端与微机综合保护器的输入端相连接；

将微机综合保护器与第一电流互感器及第二电流互感器相连接；

将高压同步电动机的三相定子绕组首尾短接；

将电压监测装置与液态电阻的两端相连接；

控制三相调压器向微机综合保护器输出预设电压；

使用微机综合保护器采集三相定子绕组两端的三相电流值及相位，通过电压监测装置获取液态电阻的电压值；

基于三相电流值及液态电阻的电压值计算液态电阻的电阻值；

当所述电阻值与预设电阻阈值相匹配时，则判断所述电阻值符合要求，否则，判断所述电阻值不符合要求；

基于三相电流值及相位计算三相定子绕组两端电流的相位差，且计算各相的差动电流值；

当所述相位差为0°或180°时，且差动电流值满足预设差动电流值阈值时，则判断差动保护有效，否则，判断差动保护无效。

4.如权利要求3所述的高压同步电动机测试方法，其特征在于，当所述电阻值小于预设电阻阈值则增加液态电阻内液体介质量，当所述电阻值大于预设电阻阈值则减少液态电阻内液体介质量，之后重新计算液态电阻的电阻值，并判断新的电阻值是否符合要求。