CN113093007A - 一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法 - Google Patents

一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法 Download PDF

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Abstract

一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法，它涉及一种工况次同步负载试验方法，具体涉及一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法。本发明为了解决。本发明的具体步骤为：鼠笼异步机通过齿轮箱与转速不同的可变速电机同轴连接；启动变频机组，闭合输出刀开关，调节同步发电机的输出频率与鼠笼异步机输出的频率相同，闭合输出电动开关，实现变频机组与鼠笼异步机的并网；变频机组降低转速，鼠笼异步机变成异步发电机；变频机组同步发电机此时工作在电动工况，直流发电机工作在发电工况，四象限整流器工作在逆变状态；调节变频机组转速改变可变速电机有功功率，调节励磁改变可变速电机无功功率。本发明属于电机设备领域。

Description

一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法
技术领域
本发明涉及一种工况次同步负载试验方法，具体涉及一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法，属于电机设备领域。
背景技术
目前国内常用的双馈电机大都应用在风力发电中，工作在发电工况，双馈电机试验台大多是在发电工况进行的各种试验，电动工况的试验少有研究，由发电机试验台的原动机调速形式可分为变频机组调速和全功率变频调速两种类型，全功率变频调速系统造价较高。
发明内容
本发明为解决可变速电机电动工况次同步下无法实现有功功率和无功功率调节的问题，进而提出一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的具体步骤如下：
步骤一、闭合电源柜的各个开关；
步骤二、10.5KV电压经过降压变压器给转子变流器供电；
步骤三、转子变流器启动，对可变速电机进行电动变频启动；
步骤四、变频机组调节转速到可变速电机次同步转速；
步骤五、鼠笼异步机通过齿轮箱与转速不同的可变速电机同轴连接；
步骤六、启动变频机组，闭合输出刀开关，调节同步发电机的输出频率与鼠笼异步机输出的频率相同，闭合输出电动开关，实现变频机组与鼠笼异步机的并网；
步骤七、变频机组加励磁输出电压，其电压值与鼠笼异步机电压相同；
步骤八、变频机组降低转速，鼠笼异步机变成异步发电机；
步骤九、变频机组同步发电机此时工作在电动工况，直流发电机工作在发电工况，四象限整流器工作在逆变状态；
步骤十、调节变频机组转速改变可变速电机有功功率，调节励磁改变可变速电机无功功率。
进一步的，步骤一闭合电源柜的开关包括刀开关、总回路电动开关和转子回路电动开关。
进一步的，步骤二中降压变压器是10.5kV/3kV降压变压器。
进一步的，步骤三中对可变速电机进行电动变频启动的步骤如下：
步骤A、发出指令定子短路开关闭合；
步骤B、变频调速使可变速电机的转速超过同步速后，断开定子短路开关，定子处于开路状态，可变速电机惰转；
步骤C、转子变流器检测机侧与网侧的电压，当机侧与网侧电压幅值、相位、频率相同符合并网三要素时，并网开关闭合，实现可变速电机电动起动并网。
进一步的，步骤八中变频机组降低转速到可变速电机的次同步转速。
本发明的有益效果是：本发明能够实现可变速电机的电动起动、有功功率、无功功率的调节试验，且验证转子变流器电动起动的控制策略的正确性，同时弥补了原有风电只有发电工况的各项试验，对水电的可变速发电电动机的研制提供理论基础。
附图说明
图1是可变速电机电动工况供电系统框图；
图2是可变速电机系统框图；
图3是可变速电机电动工况负载系统框图；
图1至图3中1-电源柜，2-刀开关，3-电动开关，5-高压转换器，6-降压变压器，7-电动开关，8-转子变流器，9-电动开关，10-并网开关，11-定子短路开关，12-四象限整流器，13-直流电动机，14-联轴器，15-同步发电机，16-输出电动开关，17-鼠笼异步电机，18-联轴器，19-齿轮箱，20-联轴器，21-可变速电机。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法的具体步骤如下：
步骤一、闭合电源柜1的各个开关；
步骤二、10.5KV电压经过降压变压器6给转子变流器8供电；
步骤三、转子变流器8启动，对可变速电机21进行电动变频启动；
步骤四、变频机组调节转速到可变速电机21次同步转速；
步骤五、鼠笼异步机17通过齿轮箱与转速不同的可变速电机21同轴连接；
步骤六、启动变频机组，闭合输出刀开关，调节同步发电机15的输出频率与鼠笼异步机17输出的频率相同，闭合输出电动开关16，实现变频机组与鼠笼异步机17的并网；
步骤七、变频机组加励磁输出电压，其电压值与鼠笼异步机17电压相同；
步骤八、变频机组降低转速，鼠笼异步机17变成异步发电机；
步骤九、变频机组同步发电机15此时工作在电动工况，直流发电机13工作在发电工况，四象限整流器12工作在逆变状态；
步骤十、调节变频机组转速改变可变速电机21有功功率，调节励磁改变可变速电机21无功功率。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法的步骤一闭合电源柜1的开关包括刀开关2、总回路电动开关和转子回路电动开关。
具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法的步骤二中降压变压器6是10.5kV/3kV降压变压器。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法的步骤三中对可变速电机21进行电动变频启动的步骤如下：
步骤A、发出指令定子短路开关11闭合；
步骤B、变频调速使可变速电机21的转速超过同步速后，断开定子短路开关11，定子处于开路状态，可变速电机21惰转；
步骤C、转子变流器8检测机侧与网侧的电压，当机侧与网侧电压幅值、相位、频率相同符合并网三要素时，并网开关闭合，实现可变速电机21电动起动并网。
具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法的步骤八中变频机组降低转速到可变速电机的次同步转速。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法，其特征在于：所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法的具体步骤如下：
步骤一、闭合电源柜(1)的各个开关；
步骤二、10.5KV电压经过降压变压器(6)给转子变流器(8)供电；
步骤三、转子变流器(8)启动，对可变速电机(21)进行电动变频启动；
步骤四、变频机组调节转速到可变速电机(21)次同步转速；
步骤五、鼠笼异步机(17)通过齿轮箱与转速不同的可变速电机(21)同轴连接；
步骤六、启动变频机组，闭合输出刀开关，调节同步发电机(15)的输出频率与鼠笼异步机(17)输出的频率相同，闭合输出电动开关(16)，实现变频机组与鼠笼异步机(17)的并网；
步骤七、变频机组加励磁输出电压，其电压值与鼠笼异步机(17)电压相同；
步骤八、变频机组降低转速，鼠笼异步机(17)变成异步发电机；
步骤九、变频机组同步发电机(15)此时工作在电动工况，直流发电机(13)工作在发电工况，四象限整流器(12)工作在逆变状态；
步骤十、调节变频机组转速改变可变速电机(21)有功功率，调节励磁改变可变速电机(21)无功功率。
2.根据权利要求1所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法，其特征在于：步骤一闭合电源柜(1)的开关包括刀开关(2)、总回路电动开关和转子回路电动开关。
3.根据权利要求1所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法，其特征在于：步骤二中降压变压器(6)是10.5kV/3kV降压变压器。
4.根据权利要求1所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法，其特征在于：步骤三中对可变速电机(21)进行电动变频启动的步骤如下：
步骤A、发出指令定子短路开关(11)闭合；
步骤B、变频调速使可变速电机(21)的转速超过同步速后，断开定子短路开关(11)，定子处于开路状态，可变速电机(21)惰转；
步骤C、转子变流器(8)检测机侧与网侧的电压，当机侧与网侧电压幅值、相位、频率相同符合并网三要素时，并网开关闭合，实现可变速电机(21)电动起动并网。
5.根据权利要求1所述一种可变速电机电动工况次同步负载试验方法，其特征在于：步骤八中变频机组降低转速到可变速电机的次同步转速。
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