CN205080239U - 一种交流发电机试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流发电机试验系统，包括：与进线电源相连的整流变压器；电驱动单元，包括与所述整流变压器相连的、用于牵引驱动电机的第一变频器，以及与所述第一变频器相连的第一变压器，所述第一变压器与所述驱动电机连接；加载单元，包括与所述整流变压器相连的、用于为被测发电机提供负载的第二变频器，与所述第二变频器相连的第二变压器，以及与所述第二变压器相连的数据测量装置，所述数据测量装置与所述被测发电机连接。所述交流发电机试验系统实现了电能在试验系统内部循环，可降低试验系统的能耗，有助于降低测试成本。

Description

一种交流发电机试验系统

技术领域

本实用新型涉及发电机测试技术领域，特别是涉及一种交流发电机试验系统。

背景技术

无刷双馈交流发电机是近年来新发展的一种新型发电机，相比于普通异步电机，无刷双馈交流发电机具有故障率低、可维护性高、成本低廉等优点，因此被广泛应用。

现有技术中，对无刷双馈交流发电机的出厂试验或型式试验，采用大功率交流负载柜进行加载测试，然而该测试方式存在能耗大、测试成本高的缺点。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种交流发电机试验系统，其能耗低，可降低测试成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种交流发电机试验系统，包括：

与进线电源相连的整流变压器；

电驱动单元，包括与所述整流变压器相连的、用于牵引驱动电机的第一变频器，以及与所述第一变频器相连的第一变压器，所述第一变压器与所述驱动电机连接；

加载单元，包括与所述整流变压器相连的、用于为被测发电机提供负载的第二变频器，与所述第二变频器相连的第二变压器，以及与所述第二变压器相连的数据测量装置，所述数据测量装置与所述被测发电机连接。

可选地，所述整流变压器通过电源输入柜与所述进线电源相连。

可选地，所述第一变频器与所述第二变频器为高压变频器。

可选地，所述第一变压器包括低压输出端和高压输出端，所述第二变压器包括低压输出端和高压输出端。

可选地，所述第一变压器和所述第二变压器为三绕组变压器。

可选地，所述数据测量装置包括与所述第二变压器的低压输出端连接的低压测量单元和与所述第二变压器的高压输出端连接的高压测量单元。

所述低压测量单元包括与所述第二变压器的低压输出端连接的低压测量柜，以及与所述低压测量柜相连的低压接线柜，所述低压接线柜具有用于与所述被测发电机连接的接线端；

所述高压测量单元包括与所述第二变压器的高压输出端连接的高压测量柜，以及与所述高压测量柜相连的高压接线柜，所述高压接线柜具有用于与所述被测发电机连接的接线端。

可选地，还包括连接在所述第二变频器与所述第二变压器之间的馈电柜；

所述馈电柜内部设置有与所述第二变压器连接的串联开关，以及与所述高压测量柜的输入端连接的并联开关。

可选地，还包括与所述第一变压器相连的数据测量装置，所述数据测量装置包括低压测量单元和高压测量单元。

可选地，还包括与所述第一变频器、所述第二变频器、所述整流变压器和所述数据测量装置相连的，对整个系统进行实时在线仿真控制、获取各项运行参数，对系统进行各项控制、对系统运行状态监控的上位机。

可选地，所述上位机包括低压试验操作台、高压试验操作台和常规试验操作台。

由上述内容可知，本实用新型所提供的交流发电机试验系统，在对电机进行测试时，将驱动电机与被测发电机同轴连接，驱动电机与第一变压器连接，被测发电机与第二变压器连接，通过第一变频器牵引驱动电机，以控制驱动电机的运行工况；驱动电机拖动被测发电机运行，由第二变频器为被测发电机提供模拟工况负载，通过与被测发电机连接的数据测量装置获取对被测发电机的运行数据测量结果。在测试过程中，被测发电机反馈的电能可通过所述整流变压器回馈至第一变频器，使电能继续进入试验系统内部循环。因此，所述交流发电机试验系统实现了电能在试验系统内部循环，可降低试验系统的能耗，有助于降低测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种交流发电机试验系统的结构示意图；

图2为本实用新型又一实施例提供的一种交流发电机试验系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，本实用新型实施例提供的一种交流发电机试验系统，包括：

与进线电源相连的整流变压器10；

电驱动单元，包括与所述整流变压器10相连的、用于牵引驱动电机的第一变频器200，以及与所述第一变频器200相连的第一变压器201，所述第一变压器201与所述驱动电机连接；

加载单元，包括与所述整流变压器10相连的、用于为被测发电机提供负载的第二变频器300，与所述第二变频器300相连的第二变压器301，以及与所述第二变压器301相连的数据测量装置302，所述数据测量装置302与所述被测发电机连接。

由上述内容可知，本实施例所提供的交流发电机试验系统，在对电机进行测试时，将驱动电机与被测发电机同轴连接，驱动电机与第一变压器连接，被测发电机与第二变压器连接，通过第一变频器牵引驱动电机，以控制驱动电机的运行工况；驱动电机拖动被测发电机运行，由第二变频器为被测发电机提供模拟工况负载，通过与被测发电机连接的数据测量装置获取对被测发电机的运行数据测量结果。在测试过程中，被测发电机反馈的电能可通过整流变压器回馈至第一变频器，使电能继续进入试验系统内部，使电能在试验系统内部循环。因此所述交流发电机试验系统实现了电能在试验系统内部循环，可降低试验系统的能耗，有助于降低测试成本。

在进行测试时，将被测发电机与驱动电机通过联轴器相连。这样通过联轴器将驱动电机输出的电力传递给被测发电机，以驱动被测发电机运行。在被测发电机与驱动电机之间连接扭矩传感器，以检测被测发电机的转速和转矩。优选地，本实施例中选择驱动电机与被测发电机同型号。

参考图2，本实施例中，整流变压器10通过电源输入柜11与50Hz/10kV进线电源连接，进线电源配电容量≥800kVA。电源输入柜用于试验系统总动力电源进线控制以及提供过流、过压、接地、缺相等保护功能。

整流变压器10用于将进线电源变换至变频器需要的电源，同时将试验系统电源与电网进行隔离。确保变频器运行过程中不对工厂电网产生干扰。

电驱动单元的第一变频器200用于牵引驱动电机，以控制驱动电机的运行工况，加载单元的第二变频器300用于为被测发电机提供工况模拟负载。本实施例中所述第一变频器200和第二变频器300为高压变频器，可采用2500kVA/10kV高压变频器，可满足最大功率1600kW电机进行负载试验。采用高压变频器可根据用户工厂配电情况，既可选择低压380V供电，也可以选择高压10kV电源供电。采用高压10kV电源供电，系统运行效率更高，同时可为用户节省低压电力变压器等设备投资。相比于传统采用大功率低压变频器，本实施例采用大功率高压变频器可克服电气线路复杂、成本较高的缺点。

第一变压器201和第二电压器301采用三绕组变压器，包括低压输出端和高压输出端。本实施例中，所述第一变压器201和第二变压器301可输出400/480/690V低压，高压可输出3/6/10kV，可满足测试发电机的电压测试要求。

与第二变压器301连接的数据测量装置302，通过数据测量装置302获取对被测发电机的运行数据测量结果。本实施例所述试验系统可进行高压试验和低压试验，所述数据测量装置包括低压测量单元和高压测量单元。

低压测量单元与第二变压器301的低压输出端连接，低压测量单元包括低压测量柜和与低压测量柜连接的低压接线柜，低压测量柜与第二变压器301的低压输出端连接，在低压测量柜内部具有接地短路开关，用于进行低压短路测试。低压接线柜具有接线端，在进行低压试验时将被测发电机与接线端连接。

高压测量单元与第二变压器301的高压输出端连接，高压测量单元包括高压测量柜和与所述高压测量柜连接的高压接线柜，高压测量柜与第二变压器301的高压输出端连接，高压接线柜具有接线端，在进行高压试验时将被测发电机与接线端连接。

在所述第二变频器300与所述第二变压器301之间连接有馈电柜(图2中未示出)，用于控制试验系统加载单元线路的通断，在馈电柜内部设置有与所述第二变压器连接的串联开关，以及与所述高压测量柜的输入端连接的并联开关。可通过关闭并联开关，使第二变频器与高压测量柜直接连接。

本实施例中，参考图2，所述试验系统的电驱动单元也设置有数据测量装置202，与所述第一变压器201相连，所述数据测量装置202包括高压测量单元和低压测量单元，相应地，低压测量单元包括与第一变压器的低压输出端连接的低压测量柜以及与低压测量柜连接的低压接线柜，低压接线柜具有接线端，在进行低压测试时该接线端与驱动电机连接；高压测量单元包括与第一变压器的高压输出端连接的高压测量柜以及与高压测量柜连接的高压接线柜，高压接线柜具有接线端，在进行高压测试时该接线端与驱动电机连接。

在第一变频器200与第一变压器201之间连接有馈电柜(图2中未示出)，用于控制试验系统电驱动单元线路的通断，在馈电柜内部设置有与第一变压器连接的串联开关，以及与高压测量柜的输入端连接的并联开关。

本实施例所述的试验系统还包括与所述第一变频器、所述第二变频器、所述整流变压器和所述数据测量装置相连的，对整个系统进行实时在线仿真控制、获取各项运行参数，对系统进行各项控制、对系统运行状态监控的上位机。上位机包括低压试验操作台、高压试验操作台和常规试验操作台，分别控制进行低压试验、高压试验和常规试验。所述试验系统的冗余性高，在被测试电机没有冲突的情况下，两个试验操作台可同时分别进行测试。每一操作台包括操作台架、UPS稳压隔离电源、计算机(含键盘、鼠标)、打印机、面板显示仪表和各类指示灯、控制开关与按钮等。

本实施例中第一变频器和第二变频器的控制方式采用PLC直接进行连锁控制。采用PLC进行联锁控制，联锁程序可根据用户的要求自由编辑、修改，控制系统性能稳定、系统可扩展性好。

本实施例所述交流发电机试验系统应用于无刷双馈交流发电机，对发电机进行型式试验，也可应用于三相异步电动机的型式试验。所述试验系统采用变频器对电机进行加载，节能环保，操作方便，可提高测试精度。

以上对本实用新型所提供的交流发电机试验系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种交流发电机试验系统，其特征在于，包括：

与进线电源相连的整流变压器；

电驱动单元，包括与所述整流变压器相连的、用于牵引驱动电机的第一变频器，以及与所述第一变频器相连的第一变压器，所述第一变压器与所述驱动电机连接；

加载单元，包括与所述整流变压器相连的、用于为被测发电机提供负载的第二变频器，与所述第二变频器相连的第二变压器，以及与所述第二变压器相连的数据测量装置，所述数据测量装置与所述被测发电机连接。

2.如权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述整流变压器通过电源输入柜与所述进线电源相连。

3.如权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述第一变频器与所述第二变频器为高压变频器。

4.如权利要求1所述的试验系统，其特征在于，所述第一变压器包括低压输出端和高压输出端，所述第二变压器包括低压输出端和高压输出端。

5.如权利要求4所述的试验系统，其特征在于，所述第一变压器和所述第二变压器为三绕组变压器。

6.如权利要求4所述的试验系统，其特征在于，所述数据测量装置包括与所述第二变压器的低压输出端连接的低压测量单元和与所述第二变压器的高压输出端连接的高压测量单元；

所述低压测量单元包括与所述第二变压器的低压输出端连接的低压测量柜，以及与所述低压测量柜相连的低压接线柜，所述低压接线柜具有用于与所述被测发电机连接的接线端；

所述高压测量单元包括与所述第二变压器的高压输出端连接的高压测量柜，以及与所述高压测量柜相连的高压接线柜，所述高压接线柜具有用于与所述被测发电机连接的接线端。

7.如权利要求6所述的试验系统，其特征在于，还包括连接在所述第二变频器与所述第二变压器之间的馈电柜；

所述馈电柜内部设置有与所述第二变压器连接的串联开关，以及与所述高压测量柜的输入端连接的并联开关。

8.如权利要求6所述的试验系统，其特征在于，还包括与所述第一变压器相连的数据测量装置，所述数据测量装置包括低压测量单元和高压测量单元。

9.如权利要求1所述的试验系统，其特征在于，还包括与所述第一变频器、所述第二变频器、所述整流变压器和所述数据测量装置相连的，对整个系统进行实时在线仿真控制、获取各项运行参数，对系统进行各项控制、对系统运行状态监控的上位机。

10.如权利要求9所述的试验系统，其特征在于，所述上位机包括低压试验操作台、高压试验操作台和常规试验操作台。