发电机试验站设计方案A1

交流同步发电机测试中M技术方案第一章概述第一节发电机测试中心总体规划1总体技术要求本测试中心适用于额定电压690V以下、额定频率为50Hz或60Hz三相交流同步发电机作为设备出厂试验以及设备型式试验。测试中心第一期建成后，覆盖355及以下机座号的发电机，功率为16kW至560kW。为了适应企业发展需要，所有装备均预留可兼容扩展端口。满足本测试中心的主要装备包括以下内容：1.1低压配电室1.2智能型微机测试操作台1.3数据采集系统1.4变频器柜1.5励磁电源柜725kW固定十式负载柜140kW不平衡十式负载柜450kVar可调电感1.9柔性短路试验柜1.10绝缘电阻测试仪1.11工频耐压测试仪1.12振动测量仪1.13噪声测量仪1.14温度/湿度/大气压力计1.15吊装、搬运设备1.16灯光照明系统1.17闭路电视监控系统2弓I用标准本测试中心设计引用以下标准：GB755-2008/IEC60034-1:2004旋转电机定额和性能GB/T1029-2005三相同步电机试验方法GB/T2681-1981电工成套装置中的导线颜色GB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备GeneratorTestingCentreTechnologyProgramExplainDK.GTC/2011.TPE.01AGB7251.3-2006低压成套开关设备和控制设备第三部分：对非专业人员可进入场地的低压成套开关设备和控制设备一配电板的特殊要求GB/T10233-2005低压成套开关设备和电控设备基本试验方法JB/T3320.1-2000小型无刷三相同步发电机技术条件JB/T8446-2005隐极式同步发电机转子匝间短路测定方法第二节发电机测试中心系统原理1方案说明本测试中心总体设计遵循“安全、可靠、性价比高、维护简便”的原则，测量控制系统采用先进的工业计算机与专用测量装置相结合，PLC可编程逻辑控制器实时协调、控制设备运行，通过电阻器和电抗器组成单步有功功率为1kW以及无功功率为1kVr的综合负载，采用直接法进行发电机出厂测试和型式试验。动力部分采用变频器控制异步电动机驱动被测发电机，利用变频器瞬态响应快的优点，保证了被测发电机的动态测试数据的可靠性和准确性。1.1测试中心环境要求1.1.1温度：0°C—+40°C1.1.2相对湿度：不大于95%，当空气温度为+25C或以上时，相对湿度不大于85%且无凝露现象。1.1.3海拔高度：不大于1000m。1.1.4设备必须安装在户内使用或安装在不受雨水侵入的场所使用。1.1.5设备必须远离电磁场干扰及机械振动。1.1.6使用现场不应有腐蚀性气体、导电粉尘、颗粒和能够引起爆炸的气体。1.1.7用于安装固定产品的基础，包括建筑物基础和非建筑物基础，应该有足够的载荷能力。1.2测试系统方案1.2.1动力部分:采用一台600kW变频器驱动异步电动机的调速驱动方式。对于50Hz三相交流同步发电机，其同步转速为1500rpm；对于60Hz三相交流同步发电机，其同步转速为1800rpm。1.2.2测试驱动:可调速异步电动机同轴联接被测发电机，使其运行在额定工作转速状态。1.2.3测量控制部分采用0.2级发电机专用测量装置，实现电量采集、数据前端处理以及通过RS485接口实时将数据传输至计算机进行数据分析、处理并形成图表。1.2.4智能控制部分采用可靠的PLC可编程逻辑控制器实现测量控制系统与执行设备之间的智能控制。1.2.5负载部分安装一套725kW固定十式负载柜、一套140kW不平衡十式负载柜和一套450kVr可调电抗器共同组成单步有功功率为1kW以及无功功率为1kVar的综合负载，并能实现在标定功率条件下的最大为25%的不平衡负载测试，所有十式负载柜（固定负载和不平衡负载）均采用工业低噪声轴流风机散热。一套柔性短路试验柜实现发电机短路测试，同时，由于引入柔性概念，使发电机在进行有效短路测试时能极大地降低设备（包括发电机、试验断路器）损坏的可能性。1.2.6低压电气控制设备在变频器输入端安装滤波电感，以减少设备对电源的谐波影响；励磁电源采用恒流稳压控制方式，实现发电机在他励时的特性测试；利用闭路电视监控系统实时观测被测设备在试验阶段的状态，为测试人员的安全提供了有效保障。1.2.7报告的形成由于本测试系统无法完全自动生成报表，有相当一部分内容需要测试人员录入，因此，本系统只提供测试数据表及测试波形，不提供报告结论。2产品技术型谱产品（一期）技术型谱见表1。该技术型谱分别列出了各型号发电机与其功率级效率的对应关系。表1：型号kW/kVACOSe=0.8kW/kVACOSe=0.850Hz1500r/min400V效率%60Hz1800r/min440V效率%125/40°C150/40C163/27C125/40C150/40C163/27CTC160S-1616/2017/21.2518/22.582.3717.5/21.818.5/23.119.5/24.483.6TC160S-2020/2521/26.2522/27.584.2622/27.523.5/29.425/3185.55TC160M-2424/3025.5/31.827/33.885.4526.5/33.128/3529.5/36.986.51TC160L-3232/4034/42.536/4586.9935/43.737.5/46.839/48.887.97TC225S-4040/5044/5546/57.586.8247.5/59.551/6452.5/65.587.92TC225S-5050/62.555/6957/7188.259.5/74.563.5/79.565.5/8289.15TC225M-6060/7566/82.569/8688.6771.5/89.576/9578.5/9889.5TC225M-7070/87.574/92.578.5/9889.4277/96.2581.5/101.985/10690.11TC225L-8080/10088/11092/11589.9888/11094.1/11897/12190.76TC225L-9090/11399/124103/12989.98107/1134114.5/143118/147.590.76TC225L-100100/125110/137.5114.5/14390.7119/149127/159131/16491.43TC225L-120120/150132/165137.5/17291.23143/179153/191157/19691.69TC280M-150150/187.5165/206172/21592.03164/205175/219180/22592.44TC280M-160160/200170/212.5180/22592.01175/218187/234193/24192.41TC280M-180180/225198/247.5206.5/25892.63214/267229/286236/29592.96TC280L-200200/250220/275229/28692.63238/297254/318262/32893.01TC280L-220220/275233.5/291.9248/31092.71242/302.5257/321.2273/341.293.13TC280L-230230/288252/315264/33093250/313272/340288/36093.4TC280L-250250/312.5275/344286.5/35893.38298/372318/397328/41093.79TC315S-280280/350308/385321/40193.16333/416356/445367/45993.49TC315M-300300/375330/412.5344/43093.42357/446381/476393/49193.8TC315M-320320/400340/425361/451.293.5371/464394/493406/50893.81TC315L-360360/450396/495414/51893.87428/536457/572472/59094.23TC315L-400400/500440/550458.5/57394.09476/595508/635524/65594.4TC355M-450450/562.5495/619516/64593.78536/670572/715590/73794.08TC355L-500500/625550/687.5573/71694.18595/744635/794655/81994.5TC355L-560560/700616/770642/802.593.99666/833711/889734/91794.893系统原理图图1测试中心系统简图（主试部分）第二章发电机测试中心技术参数第一节有关产品试验的一般性说明发电机的试验按照要求分为鉴定试验、型式试验、出厂试验和现场试验。符合以下条件之一的，应进行发电机的鉴定试验。1.1新研制开发的机组。符合以下条件之一的，应进行发电机的型式试验2.1新研制开发的机组。2.2主要器件、原材料发生重大改变，可能影响机组性能的。2.3生产工艺、生产场所生产改变。发电机在出厂之前，应进行出厂试验，必要时可由使用方派人驻厂监督。发电机在抵达使用现场后，应进行发电机的现场试验，也可以根据使用方的要求重复某些出厂试验或双方约定的试验，但一般不包括动态试验。第二节出厂测试所有发电机在出厂前应进行出厂测试。当通过所有规定的测试项目后，产品才允许出厂。1机械检查2环境状况测量3绝缘电阻的测定4绕组在实际冷状态下直流电阻的测定5工频耐电压试验6匝间冲击耐电压试验7空载特性的测定（自励时）8空载电压调整范围的测定（自励时）9正相序的测定10稳态电压调整率的测定（自励时）11稳态短路特性的测定（他励时）12短时升高电压试验13超速试验第三节型式试验发电机型式试验项目包括以下内容：1出厂测试的全部试验项目2空载特性的测定（他励时）3稳态短路特性的测定（他励时）

456789101112131415161712电压波形正弦性畸变率的测定电话谐波因数的测定温升试验热态的空载及满载电压整定范围的测定热态/稳态电压调整率的测定发电机在不对称负载工作时电压偏差程度的测定瞬态电压变化率的测定效率测定过载试验偶然过电流试验短路机械强度试验（他励时）励磁机试验振动的测定噪声的测定第四节测量系统软件界面计算机主界面图2计算机主界面测试项目发电机专用测量系统能实现表2所列的测试项目和测试参数。

GeneratorTestingCentreTechnologyProgramExplainDK.GTC/2011.TPE.01A表2：测试功能测量参数耗时备注稳态测试电压（U:V），电流（I:A），有功功率（P:W），功率因数（PF），视在功率（S:VA）,无功功率（Q:Var）,有功电能（Ep:W・h）,无功电能（Eq:Var・h）1秒/次波形全部波形，电压波形，电流波形，分相波形，波形数据：电压调制率，电压峰值Upk，电压波峰系数Ucf，电压畸变率，电流峰值Ipk，电流波峰系数Icf谐波电压总谐波（波形畸变率），电流总谐波；谐波棒形图，电压偏离系数，电压电流分次谐波（工频128次，中频30次）；电话谐波因数（工频）不平衡度电压不平衡度，三相电压基波数据，零序电压，负序电压，正序电压；电压角度，电流角度，相角度；相量图整定测试电压整定上升范围，相对的电压整定上升范围；电压整定下降范围，相对的电压整定下降范围；频率整定上升范围，相对的频率整定上升范围；频率整定下降范围，相对的频率整定下降范围；100秒同时进行三相和平均值的测试波动测试波动电压最大值，最小值，稳态电压偏差；波动频率最大值，最小值，稳态频率带60秒突加测试（加载）加载时下降的最低瞬时电压，瞬态电压偏差，负载增加后的电压恢复时间；加载时下降的最低瞬时频率，瞬态频率偏差，负载增加后的频率恢复时间；12秒（工频）6秒（中频）突卸测试（减载）卸载时上升的最高瞬时电压，瞬态电压偏差，负载减少后的电压恢复时间；卸载时上升的最高瞬时频率，瞬态频率偏差，负载减少后的频率恢复时间；录波三相电压波形；四种录波模式:Umod（峰峰值,256点），2000点/秒，4000点/秒，Har（谐波模式，工频128点/周波，中频64点/周波）；每相记28160点三相同时录波3测试界面3.1稳态测试稳态测试|3P4H|600V稳态数据Freq=稳态测试|3P4H|600V稳态数据Freq=54.93Hz1(A)P(H)PFL1221.99.7351.039k0.481L2222.09.747755.50.349L3220.99.746736.30.342S221.69.7432.531k0.391Ul=384.41VU2=383.5VU3=383.2电能数据发电机运行时间：口小时01分35秒09-02-2716-50-35直流数据图3稳态测试3.2波形显示图4波形显示3.3谐波显示3.3.1谐波数据谐波分析n触-~U1(V)Ul(^)11(A)11(^)RMS220.0—4.985—THD0.40.20.0050.1ml220.0100.04.985100.0m20.30.10.0030.1m30.20.10.0020.0m40.10.00.0010.0m50.10.00.0000.0m60.10.00.0010.0m70.00.00.0010.0m80.10.00.0010.00.00.00.0010.0谐波棒图多据更数07-01-0811-10-36图5谐波数据3.3.2谐波棒图图6谐波棒图

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DK.GTC/2011.TPE.01A3.4不平衡度显示木平衡度3P4H不平衡