发电机启动试验智能化测试技术.pdf

上 海 电力 2 0 0 7 年第3 期 发电机启动试验智能化测试技术 万 红 亮 顾 燕 明 宝钢设备检修有 限公 司 上海2 0 1 9 0 0 摘要 宝钢电厂传统的发 电机启动试验方法需要人员多 准备工作繁琐且试验精度较低 文章介绍了一种新 开发的 集发 电机启动试验测试数据 曲线录制 为一体的智能化测试验装置 该 装置在宝钢 电厂 0号机 的启 动 试验 中新型的试验设备证明 缩短了发电机启动试验时间 使电厂机组提前复役 提高了检修效率和试验准确性 关键词 发 电机 启动试验 测试技术 效率 中图分类号 T M6 2 3 3 文献标 识码 B 1 引言 传 统的发 电机 电气启 动试 验往往 需要 7 8名 试验人员和大量标准仪表 准备工作繁琐 试验精 度低 人为因素造成的误差也较大 例如 发电机 短 路 和空载 等试 验 不能 连 续 进行 必须 停 下 来 读 点 记 录 无法进行发电机励磁试验等暂态试验 同时有些重要参量也无法得到 有功功率 无功功 率 功角等 试验要求记录的各个发电机参量在 时间 上保持 高度 一 致 以前 的常 规 试 验 手段 无 法 做到这一点 为了解决传统电气启动试验方法与 试验手段存在的不足 实现电厂发 电机启 动特性 试 验 励 磁试 验 同期 并 网等试 验数 据 曲线 的 自 动录 制 提 高检修 效率 和 试验 的 准确 性 2 0 0 5年 宝钢 设备检 修有 限公 司开发 了一 套智 能型发 电机 启动 试验特 性测 试仪 型号 为 B P DR 一 1 2 B P D R 一 1智能型发 电机启动试验记 录仪 B P DR 1 智能型发电机 启动试验记 录仪的主 要功 能是测试 发 电机 电气启 动试 验过 程 中的各种 特性曲线和参数 发 电机 同 期 试 验 是 其 中之 一 在 同 期 过 程 中 能记录并网时刻三相开关合 闸的同时性情况 以及 电压的波形 幅值 频率 电压差 相位差等数 据 可 以此来校 验 同期 装置 及 时准确 地 了解 每 次 并 网对机 组的影 响 发电机 电气启 动试验的另一 内容是励磁试 验 在 发 电机 大 修或更 换励 磁调 节器 时 需 要对励 磁调节器的性能做全面测试 例如 零起升压试 验 灭 磁试验 和 阶跃试 验 装 置 无需人 为启 动 能 自动记录各量的变化过程 然后存盘打印 一 3 22 空 载 试验 和 短 路 试 验 是 发 电 机 大 修 后 必 做 的试 验 用 B P D R 一 1型发 电机 特性 试 验 记 录 仪 进 行这个试验 时 可 减少人 力 提高 测量精 度 并 且 可 观 测 到 在 加 减 励 磁 时 曲 线 变 化 的 动 态 过 程 直 观 明 了 能 及 时 发 现 发 电机 电 磁 特 性 是 否 正常 记录 的曲线数 据 自动存 盘 并 能用彩 色 打 印机 输 出 3工作原理及 技术特 点 3 1工作 原理 B P DR 1 发 电机 启动试 验测 试仪 主要 由 以下 部件 构 成 主板 模 拟 量 通道 单 元 开 关 量通 道 单 元 分 析 计算 D S P模 块 分 析存 储 DS P模 块 RAM 模拟 量通 道单 元 开关 量通 道单 元 接入 分 析计算 DS P模块 分析计算 DS P模块 分析存储 D S P模块装在主板上 分析计算 DS P模块集成 有模块识别单元 分析单元 A D转换 电路 计算 单元和 I O接 口 通过 R AM 连接分析存储 D S P 模块 分析存储 DS P模块集成有分析处理单元 存储管理单元 可接大容量存储器 并通过串行通 讯 电平转 换端 口接 上位机 试验前 将试验需要测试的各种信号通过模 拟量 通道 和开 关 量通 道 接 入 测 试 仪 在 上位 机 上 设置好试验类 型 以及各种相关的参数 试验过 程中 一人操作发电机励磁电压的升降 另一人在 上位机监视画面 并作相应操作 试验数据全部 自 动 录入测试 仪 进行 有 关 的 数 据 处理 测试 仪与 上位 机 的通信 通 过 串行 口进 行 在 上 位 机进 行 相 关操作 就可生成需要 的数据表或曲线 图 生成 的文档资料可以保存在计算机 中 也可以通过打 印机 输 出 其 原理 图如 图 1 所 示 维普资讯 2 0 0 7 年第 3 期 上 海 电力 图 1 B P DR 一 1型 发 电 机启 动 试验 智 能化 测 试 仪 原 理 图 3 2硬件 性能 1 装 置 采 用 两 片 美 国 T I公 司 制 造 的 TMS 3 2 O F 2 4 x X系列的 D S P 数字信号处 理 芯片 作 为运算部件 该 种 芯 片运算 速 度快 3 0 MI P S 具有很强的数字信号处理能力 能够充分满足数据 处理的实时性与参量计算的准确性的要求 2 模一 数 转 换 电 路 采 用 MAX I M 公 司生 产 的 1 4位多通道同时转换的高速 A D转换器 保 证了在很宽 的动态 范 围内对 输入信 号的准确测 量 同时 精心设计的通道处理及抗混叠滤波电路 使通道信噪比保持在很高的水平上 确 保了采集 数据 的真 实性及 准确 性 3 数据存储器采用 D OC F L AS H 电子盘 芯片 该芯片具有与硬盘相同的存取方式 高于硬 盘 的可靠性 能 够 保证 在 各 种 情 况 下 如 掉 电 震 动等 记 录数据 不丢失 4 交流电流测量回路采用专用 的模拟隔离 电路 保证了对直流分量进行测量的准确性 避免 了使 用互感器 测 量带来 的附加相 位误 差及 铁 心饱 和引 起 的波 形 畸变 3 3 主要 功能 装 置 的主要 功能 包括 以下三 个方 面 1 装置可实现模 拟量 开关量实时监测显 示功 能 2 生成派生量 有功功率 无功功率 频率 正 序 负序 零序 矢量 和 差 和 相角等 并 将所 生 成 的 派生量 实时显 示 3 完成发电机启动试验 空载 短路等 励 磁 调节 器试验 同期 试验 的过 程监 测 数 据 记录及 事后 报 告 3 4测量参 量 装 置可测 量 的模拟 量包 括工 频 电压 电流 直 流 电压 电流 中频 量 主励磁 机交 流量 副励 磁机 交流量 标准信号源 如 0 5 V 4 2 0 mA 等 开关量可接人有源信号 无源接点 3 5人机 界面 采 用 Wi n d o ws 标 准窗 口的主界 面 系统 状 态 一 目了然 模拟量 有 效 值 包 括 派 生 计算 量 及 开 关量状态实时显示 监测更方便 电气试验程序界 面友好 直观 操作简便 还具有错误配置操作的 自动提 示功 能 4 传统测试技术与智能化测试技术的比较 传 统测试 方 式 仅一 个 短 路 试 验 的测 试 就 需 要接 5块表 至少需要 3人进行读数 记录 另需 1 人进行升 降压的操作 开路试验的测试情况类 同 同期试验需另接录波设备 运用 B P DR 1 智 能型 发 电机 启 动试验 记 录仪 的测 试 技 术 不 管是 短路 试验 开路 试验 还是 同 期试验 励磁试验 都只要用一 台测试仪 试验人 员也只需 2人 1人操作测试仪 1人进行升 降压 的操作 所有试验数据 自动记录在测试仪 中 根 据需要 操作电脑生成特性曲线和记录表格 可以 实时显 示 或打 印输 出 5使用效果和经济效益 2 0 0 6年 6月 5日宝 钢 电厂 0号 机 发 电机 启 动试验 中 使用 了 B P D R 一 1智 能型发 电机启动试 验记录仪 录制 了短路试验和开路试验特性 曲线 和数据 结果完全符合设计方案的要求 图 2是 短路试验的监视操作画面和试验后输出打印的曲 线 及记 录表 图 2 短路试验的操作和监 视画面及 曲线和记录表 开 发新型 智能 化发 电机 启动 试验测 试设 备 的 成本 为 3 5万 元 根 据 试验 内容 异 同和 项 目的多 少 每承 接一 次 启 动 试 验 的 收 人 为 1 8万 元 至 3 0 万元不等 2 0 0 6 年 6 月宝钢电厂0 号机的启动试 3 2 3 维普资讯 上 海 电力 2 0 0 7 年第3 期 小型高效率风力发电机组 邓 隐北 编译 郑州大学 郑 州4 5 0 0 5 2 摘要 文章介绍 了能改善风力发电机效率的集风装置 借 助于集风装置可使 穿过风电系统 的风力加速 利 用计算机仿真技术和现场试验 不仅可求得集风装置的最佳角度 而且验证 了集风装置可加大风速 提 高了发 电机组效率 关键词 集风装置 风力发电机 高效率 中图分类号 TK 8 3 文献标识码 B 1 引言 2 集风后的风能特性 为了在低风速下也能利用风 能 提 出加装集 风装置 或称风透镜 的风力发 电方案 同时还采 用风轮叶形改进 的新型垂直轴发电方式 大幅度 降低 磨损 的磁悬 浮轴 承方式 以及基 于 电力 电子技 术 的最大负 荷跟 踪 MP P T 方 式等 新技术 为了实现高效率风电系统 对 由集风效果达 到高效率运行的集风装置进行了研讨 本文首先 通过计算机仿真验证 了集风装置的有效性 然后 研 制 出实 用 的集风 装 置 并 由现场 实验 确认 其 实 施 的效果 通 常理论 上 风力 发 电 中风 能 P与 风 轮 的受 风 面积 A 风速 空气 密度 p的关 系 由下式给定 1 P一专 1 式 中 P 一 风能 W A 受 风 面 积 m 风 速 m s p 空气密 度 k g m 由式 1 可知 理论 上风所具有的风能 与空 气 密 度和受 风 面积 成 比例 与 风速 的 3次 方 成 比 验 费用 为 1 8万元 以宝 钢 电厂为例 共有 4台机 组 以每年 2次启动试验计算 开发该项试验设备 投入的费用在一年内就可收回 由于使用 了新型的发电机启动试验测试仪 可 大 大减 少试验人员 从 8 人 减 为 4 人 节 约 5 O 以 上 的人力 由于试 验 中不需 停 下来 读点 记 录 试 验 时间也大大缩短 约可缩 短 2 h 提高 了工效 新 型 的发 电机 启动 试验智 能化 测试 技术还 可 为用 户创造 可观 的经 济效益 主要 是 1 减 少电厂 燃用的 轻 重 油 由于试验中机组燃用的是轻 重油 成本较高 采用新 的测试 方法 后 实际试验测试 的时 间可控制 在 1 h以 内 整个 试验 时 间也 将大 大缩 短 电厂可 减少燃用 的轻 重 油 节约能源 的成本也 相当可观 2 使 发 电机组提 前投 运 采用新型试验设 备后 启动 试验需要 2 3 h 而按原 来采用 的试验 方法 每 次 电气启 动 试 验 至少花 6 8 h 因此 使用新的电气启动试验测 一 324一 试 仪后 电气 启 动 试 验 的时 间将 可 缩 短 2 4 h 对于 3 5 0 Mw 机组来说 就是多发电 以 4 h计 1 4 0万 k w h 以 0 6 0元 k W h电价 计 可 多 创 产 值 8 4万 元 以 0 2 0元 k w h利 润计 则 可 多创利 润 2 8万元 6 结语 宝 钢 电厂 0号 机 发 电机 启 动 试 验 中使 用 了 B P DR 1智能型发 电机启动试 验记录