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3.6MW双馈电机试验台测量系统整体解决方案

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  • 发布时间:2014/5/28 9:02:53
  • 作者:银河电气

  此试验台为湖南银河电气有限公司承建的3.6MW双馈电机试验台,整个试验台的测试系统包括电量测试系统、温度测试系统、扭矩转速测试系统、油水路测试系统、励磁测试系统等,每个子系统均可独立运行,集中到中央试验台通过软件统一管理,实现从测量到出具试验报表的自动化管理。

一、3.6MW双馈电机试验台电量测量系统简介

  电量测量系统必须满足国家和行业相关标准要求。由于电机试验被测参量的范围大,而传统的电机测量手段无法满足在全范围精度要求,所以测试系统必须具备宽测量范围、高精度、高线性度。此外针对变频电源高次谐波含量丰富的特点,要求测试系统具有宽带特性,其测量带宽需要达到变频器载波频率的5倍以上。
   双馈风力发电机型式试验台位电量测量点包括:定子绕组电量测量、转子绕组电量测量、并网侧电量测量。对型式试验台而言,由于提供了转子变频器试验功能,除了以上所述电量测量点外,增加一套转子变频器与电网间电量测量。为直接获得被试发电机的输入机械功率,在拖动机与被试发电机轴上增加一套扭矩传感器,直接测量扭矩和转速,获得轴功率。
  为满足测量的需要,电量测量采用用银河电气的WP4000变频功率分析仪,WP4000变频功率分析仪除了常规的数值显示功能外,还有实时波形、谐波分析及专门针对电机试验的其它波形分析功能如分析运算直流电源的纹波系数,突加、突卸负载时的电压调整率、稳定时间,多种标准的波形畸变率等。

WP4000变频功率分析仪选型:

1、空载试验台位
  变频功率传感器:
  额定电压:1000V 额定电流:3500A    一套
  功率分析仪: 一台
2、出厂试验台位
  变频功率传感器:
  额定电压:690V 额定电流:2000A    二套
  额定电压:690V 额定电流:1000A    一套
  功率分析仪:二台
3、型式试验台位
  变频功率传感器:
  额定电压:690V   额定电流:3500A  二套
  额定电压:690V   额定电流:1500A  二套
  功率分析仪:二台 
  扭矩传感器:30000N.m,额定转速1200r.p.m(对应3.6MW双馈风力发电机额定转速)转速围600~2300rpm具体传感器型号

二、3.6MW双馈电机试验台分布式测量系统

  温度测试系统、扭矩转速测试系统、油水路测试系统、励磁测试系统采用银河电气研制DMC300分布式测控系统,DMC300分布式测控系统是国防科技大学及湖南银河电气有限公司在从事多年电机试验研究及工程应用的基础上,尤其是近年在从事多个变频电机试验站建设的基础上,针对变频电机试验现场电磁干扰的对测试设备的影响及某些特殊参量在实际测量中存在的一些问题而研制的系列前端数字化产品。
  本试验区大功率变频器的运行,不可避免会对周边环境照成电磁干扰,实践证明,大功率变频器运行区域,基于电缆传输的数字通讯都可能受到严重的干扰,导致通讯不能正常进行。这样的干扰对模拟信号传输的影响不言而喻。谐波治理,屏蔽等措施收效甚微,且耗资巨大。本方案所有测试均采用基于光纤传输的前端数字化技术-在传感器端,就将信号数字化,并通过光纤传输至上位机。
  基于上述考虑,本方案励磁电量、温度、油水路及转矩的测量采用银河电气研制的DMC300分布式测控系统。
  DMC300分布式测控系统主要包括主站、为各种特殊参量量身定做的子站、通讯光纤及上位机软件。
  每个子站包括完整且独立的测试功能及通讯接口,通讯接口用于数据输出及指令接收应答。子站之间的独立性为分布式系统的扩展、升级、维护等工作带来了极大的灵活性。
  采用该产品后,电缆沟只有强电电缆和光纤,无模拟信号或数字信号传输的弱电电缆,降低了工程布线难度,减少了工程布线的工作量及简化了工程维护工作。更重要的是完全消除了电磁干扰对传输线路的影响。
  1、温度测量:选用DM4031温度测量模块
  2、扭矩/转速:选用DM4022频率测量模块
  3、油水路测量:选用DM4041模拟量测量模块
  4、励磁测量:选用DM4101直流电量测量模块
  DMC300分布式测控系统上位机软件充分利用计算机的网络功能,可以有任意多台上位机,每台上位机可用户自定义工况和界面。即:多个试验台位可利用同一套分布式测控系统进行不同的电机试验。