[发明专利]一种大型同步电机空载特性惰速测试方法

说明书

本发明提供一种大型同步电机空载特性惰速测试方法，包括如下步骤：根据历史数据初步确定励磁电流的调节区间，将励磁电流调节区间等分为N个点，每个目标励磁电流维持固定时间，将对应数值输入励磁调节器并修改机组有关保护整定值，将机组启动至允许最高运行转速后退出原动力输入，将励磁调节器修改为电流环控制方式，在机组惰转过程中等步长逐步增磁，测录整个试验过程中的相关电气量波形，对电压波形进行频率折算，若励磁电流无法升至规定值或测量点数无法满足要求，则对机组灭磁，修改时间步长后或增磁步长后重新测量，在各电气量波形全部测录完成并满足要求之后，进一步对测量结果进行去磁折算，最终得到大型同步电机的空载特性曲线。本发明尤其适用于无原动机拖动的大型同步电机，确保了处理后的实测空载特性曲线的正确性和有效性。

技术领域

本发明涉及大型电机现场试验技术领域，具体是一种大型同步电机空载特性惰速测试方法。

背景技术

空载特性曲线是大型同步电机(发电机、调相机、电动机)的重要特征参数，可用于计算电机同步电抗、短路比等重要参数，还可用于判断电机铁心的磁化性能在运输、故障或经久运行之后是否发生不可接受的变化。大型同步电机在首台次制造完成之后、发运至现场调试并网之前、大修期间或必要时(如发生过电压、过热等故障)均需开展空载特性曲线测量，判断电机质量是否满足设计要求、铁心性能是否发生明显改变。

目前，在制造厂或工程现场，均依靠原动机将同步电机拖动至额定转速稳定运行，然后将机组修改为他励运行方式，从1.2U_N(额定机端电压)对应的励磁电流开始，逐渐降低至0，测量N个点(通常N＝8-12)，进而绘制电机的空载特性曲线。对于机端自并励方式而言，该测量方法需将励磁回路与机端出口分离，并且需搭接励磁回路临时电源，工作量大；对于无原动机拖动的调相机或电动机而言，难以将机组稳定在额定转速，因此无法使用此方法在现场测量电机的空载特性曲线；而对于机组-变压器的接线方式，现场通常测量机组带变压器的空载特性曲线，与出厂时的电机空载特性曲线存在差别。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种在惰速状态下测量大型同步电机空载特性的方法，无需将机端自并励回路断开修改为他励方式，大幅简化了现场测试条件，同时解决其在现场因不能维持额定转速而无法测量空载特性的问题，而且方法中还考虑了去磁折算与频率折算，确保了处理后的实测空载特性曲线的正确性和有效性，可与机组的出厂试验数据进行直接比较。

一种大型同步电机空载特性惰速测试方法，包括如下步骤：

(1)结合同步电机出厂空载特性试验报告，根据测量要求、机组励磁方式及系统结构选择确定励磁电流的调节区间，将励磁电流调节区间等分为N个点，每个目标励磁电流维持固定时间，励磁电流总调节时间应小于从最高转速惰转至低频保护动作的总时间，将对应数值输入励磁调节器；

(2)修改机组有关保护整定值：具体的，修改机组过压保护和过激磁保护，其中过电压保护值稍大于最大试验机端电压，过激磁保护值稍大于最大试验励磁电流；

(3)将机组启动至一定转速后退出原动力输入，机组惰转，将启动励磁切换至主励磁，将励磁调节器修改为电流环控制方式，在机组惰转过程中等步长逐步增磁，测录整个试验过程中的相关电气量波形；

(4)记录测量过程中的机端电压、定子电流、转速、有功、无功，对电压波形进行频率折算，若励磁电流无法升至规定值或测量点数无法满足要求，则对机组灭磁，修改时间步长后或增磁步长后重新测量；

(5)在各电气量波形全部测录完成并满足要求之后，进一步对测量结果进行去磁折算，去磁折算是指充分考虑励磁回路及与同步电机直接相连的升压变压器的有功及无功损耗，最终得到大型同步电机的空载特性曲线。