一种发电机动能测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力系统电网稳定分析技术领域，具体涉及一种发电机动能测试系统。
【背景技术】
[0002]为电网规划、电网运行方式计算、以及电网稳定性分析，必须对发电机组进行建模与模型参数测试，而发电机动能直接关系到电网稳定计算的准确性，仿真模型中如果该参数与实际偏大，计算结果将威胁电网安全运行；仿真模型中如果该参数与实际偏大，又导致电网安全余量过大，造成资源浪费。因而有必要有一种全新的测试系统和方法，以获得精确的发电机动能。
[0003]为了测试发电机动能，通过将并网运行的发机组从电网中解列，在解列瞬间发电机所具有的能量使发电机转子飞升，对发电机转子转速飞升过程的测试是获得发电机动能的关键。而发电机转速测试过程中，原始信号干扰波动较大，转速升速曲线带宽近lOr/min，这影响到了测试的精确性。为此提出采用频率电压转换装置，通过将原始信号滤波后形成比较光滑的曲线，并基于此提出一套完整的测试系统，实现了精确发电机组动能的测试。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的为解决电网仿真计算过程中因发电机功能与实际有偏差，造成电网稳定安全性余量不准确的技术问题，提供了一种发电机动能测试系统，以实现发电机动能的现场精确实测，满足电网稳定计算分析的需要，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0005]一种发电机动能测试系统，其特征在于:包括汽轮机发电机组轴系转子、转速测量探头、频率电压转换器、数据采集模块、功率变送器、电流钳、电流转换器、电压转换器，所述汽轮机发电机组轴系转子包括高中压缸转子，以及与高中压缸转子通过联动轴相连的第一低压缸转子、第二低压缸转子和发电机转子，所述转速测量探头测量高中压缸转子转动时的转速信号通过频率电压转换器与数据采集模块电气连接，所述电流转换器将发电机定子输出的电流转换后输送至功率变送器，电压转换器将发电机定子输出的电压转换后输送至功率变送器，所述功率变送器输出的功率直流电压信号送至数据采集模块。
[0006]优选第，所述电流转换器和功率变送器之间还设置有电流钳，所述电流钳采集的电流信号送至数据采集模块。
[0007]优选地，所述数据采集模块对电流钳输出信号的数据采样频率不低于100kHz。
[0008]优选地，所述数据采集模块对频率电压转换器和功率变送器输出信号的数据采样频率不低于10kHz。
[0009]优选地，所述功率变送器采用FPW-301型功率变送器。
[0010]综上所述，本实用新型具有以下优点:第一，频率电压转换器能精确地测量发电机转子甩负荷过程转速飞升过程，减少转速曲线的带宽；第二，电流钳能准确测试电流转换器能输出信号突变起始时刻；第三，电流转换器能将大电流转换成仪表用小电流信号，电压转换器能将高电压转换成仪表用小电压信号，再通过功率变送器能测试出发电机的输出功率。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本实用新型一种发电机动能测试系统。
[0013]附图中，1-转速测量探头，2-频率电压转换器，3-数据采集模块，4-功率变送器，5-电流钳，6-电流转换器，7-电压转换器，8-高中压缸转子，9-第一低压缸转子，9-第二低压缸转子，11-发电机转子，12-发电机定子，13-联动轴。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]如图1所示，一种发电机动能测试系统，包括汽轮机发电机组轴系转子、转速测量探头1、频率电压转换器2、数据采集模块3、功率变送器4、电流钳5、电流转换器6、电压转换器7，所述汽轮机发电机组轴系转子包括高中压缸转子8，以及与高中压缸转子9通过联动轴13相连的第一低压缸转子9、第二低压缸转子10和发电机转子11，所述转速测量探头I测量高中压缸转子8转动时的转速信号通过频率电压转换器2与数据采集模块3电气连接，所述电流转换器6将发电机定子12输出的电流转换后输送至功率变送器4，电压转换器7将发电机定子12输出的电压转换后输送至功率变送器4，所述功率变送器4输出的功率信号送至数据采集模块3 ;在本实用新型中，所述功率变送器4采用FPW-301型功率变送器，电流钳5采用9694型日置钳式电流传感器。
[0016]在本实用新型中，高中压缸转子8在高速转动过程中，通过转速测量探头I测量高中压缸转子8的转速，也就测量出联动轴13和发电机转子11的转速，转速为0-3600r/min (频率为0-60Hz)，转速测量探头I将联动轴13转动的动能通过频率电压转换器2进行转换并输出0-10V的直流电压信号，然后再将0-10V的直流电压信号送入数据采集模块3进行采集记录，从而获得发电机转子11的转速飞升加速度；所述数据采集模块3采用HBM公司高速数据采集仪，其型号为GEN 2i，具有同时记录的16个输入通道，每通道记录的最高速度为200kS/s，每个通道的最高分辩率为24位的数字转换器，均为同步差分方式采集信号。
[0017]在本实用新型中，所述电流转换器6(CT)和功率变送器4之间还设置有电流钳5，所述电流钳5将电流转换器6输出的电流进行采集后送至数据采集模块3，获到发电机电流变化过程以及发电机转子11的转速飞升起始时刻，所述电流转换器6 (CT)将发电机定子12输出的大电流转换成小电电流后输送至功率变换器4，电压转换器7 (PT)将发电机定子12输出的高电压转换成低电压后输送至功率变换器4，所述功率变换器4接受到电流转换器6 (CT)输出的小电流信号和电压转换器7 (PT)输出的低电压信号后输出的直流电压信号送至数据采集模块3，获得发电机实时功率值，再通过上述所获得发电机转子11的转速飞升加速度，进行计算分析即可获得发电机动能。所述数据采集模块3对电流钳5输出信号的数据采样频率不低于100kHz，同时，所述数据采集模块3对频率电压转换器2和功率变送器4输出信号的数据采样频率不低于100kHz。
[0018]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本使用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种发电机动能测试系统，其特征在于:包括汽轮机发电机组轴系转子、转速测量探头(I)、频率电压转换器(2)、数据采集模块(3)、功率变送器(4)、电流钳(5)、电流转换器(6)、电压转换器(7)，所述汽轮机发电机组轴系转子包括高中压缸转子(8)，以及与高中压缸转子⑶通过联动轴(13)相连的第一低压缸转子(9)、第二低压缸转子(10)和发电机转子(11)，所述转速测量探头(I)测量高中压缸转子(8)转动时的转速信号通过频率电压转换器与数据采集模块⑶电气连接，所述电流转换器(6)将发电机定子(12)输出的电流转换后输送至功率变送器(4)，电压转换器(7)将发电机定子(12)输出的电压转换后输送至功率变送器(4)，所述功率变送器(4)输出的功率直流电压信号送至数据采集模块(3)。2.根据权利要求1所述的一种发电机动能测试系统，其特征在于:所述电流转换器(6)和功率变送器⑷之间还设置有电流钳(5)，所述电流钳(5)采集的电流信号送至数据采集丰旲块(3) ο3.根据权利要求2所述的一种发电机动能测试系统，其特征在于:所述数据采集模块(3)对电流钳(5)输出信号的数据采样频率不低于100kHz。4.根据权利要求1所述的一种发电机动能测试系统，其特征在于:所述数据采集模块(3)对频率电压转换器(2)和功率变送器(4)输出信号的数据采样频率不低于100kHz。5.根据权利要求1所述的一种发电机动能测试系统，其特征在于:所述功率变送器(4)采用FPW-301型功率变送器。
【专利摘要】本实用新型属于电力系统电网稳定分析技术领域，具体涉及一种发电机组动能测试系统，包括汽轮机发电机组轴系转子、转速测量探头、频率电压转换器、数据采集模块、功率变送器、电流钳、电流转换器、电压转换器，通过发电机甩负荷试验对反映发电机组动能的信号自动进行测试与数据分析，可以获得精确的发电机组动能，从而提高了电网稳定计算精度和准确性，能全面、快速地完成发电机组动能的测定，满足电网稳定计算分析需要。
【IPC分类】G01P3/46
【公开号】CN204740259
【申请号】CN201520344745
【发明人】文立斌, 李俊, 贺星球, 李秋霞, 邓秋荃, 祁立君, 雷亭, 吴健旭, 刘光时, 卢万里
【申请人】广西电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年5月26日