SMT-133A发电机综合参数测试仪说明书

目录一、发电机综合参数测试仪仪器说明……………………………………11．总述………………………………………………………………………12．工作原理…………………………………………………………………23．主要技术参数…………………………………………………………34．操作说明…………………………………………………………………45．维护保养…………………………………………………………………10二、发电机综合参数测试仪软件说明………………………………………121．SMT-133A发电机综合参数测试系统综述………………………122．基本操作…………………………………………………………………133．功能详述…………………………………………………………………151第一部分：发电机综合参数测试仪仪器说明1.总述SMT-133A型发电机综合参数测试仪是一综合性较强，性能完善的多CPU系统，共由三片80196CPU组成。SMT-133A型发电机综合参数测试仪完成信号的采集、计算、显示及与系统机通讯等主要任务，并且具备完善的自检功能。SMT-133A型发电机综合参数测试仪采用精密12位A/D转换器，测量精度均在0.5级以上，部分可达0.2级，共可测量30个发电机主要电气参量，见下表：序号名称符号量纲1发电机定子电压UABkV2发电机定子电压UBCkV3发电机定子电压UCAkV4发电机定子电流IAkA5发电机定子电流IBkA6发电机定子电流ICkA7发电机有功功率PMW8发电机无功功率QMvar9发电机功率因数COS10发电机转子电压UfV11发电机转子电流IfA12发电机转子温度tf℃13发电机转速nrpm14主励磁机转子电压ULfV15主励磁机转子电流ILfA16系统侧电压UjkV17厂用侧电压UskV18发电机定子负序电流I2kA19发电机定子零序电流UABkV20系统与发电机相位差UBCkV21发电机功角UCAkV22系统频率IAkA23主励磁机定子电压IBkA24主励磁机定子电压ICkA25主励磁机定子电压PMW26副励磁机定子电压QMvar27副励磁机定子电压COS28副励磁机定子电压UfV29主励磁机定子频率IfA30副励磁机定子频率tf℃正是由于SMT-133A型发电机综合参数测试仪可同时测量以上各电气参量，因而它可达到基本完成电气总启动试验的功能，如：副励空载频率特性、主励空载试验、主励负载及发电机短路试验、发电机空载试验，还可完成发电机频率特性以及同期并网等试验过程。试验数据均为自动录制，测量结果精确、曲线完整。空载、短路等试验曲线可随励磁调节过程动态显示出来，一些试验中的暂态过程则能自动捕捉，这些暂态过程的录制对发电机特性的分析起到很关键的作用。22.工作原理系统框图见下图。2.1.自检功能本机设计了对机内主要部件的自检功能，可以对内存、通讯缓冲区、A/D接口等进行自检（详见操作说明）。2.2.测量原理电压电流等一般参量的测量发电机定子电压、电流及转子各量均是将输入信号经隔离后，由通道处理电路进行处理，然后送到A/D转换器，由CPU控制进行采样、处理、计算等。主励及付励定子的参量还可观察波形，采样间隔为50点/周期，可观察最小周期为2ms(相当于500Hz)。转速的测量转速信号经过零检测电路产生标准方波信号，为和汽机测速信号匹配，内部设有60分频电路，可由用户设定是否接入分频电路。方波信号送入80196外部中断输入，采用中断方式拾取信号，使转速测量更加准确。其测量原理为：其中N为80196定时器1在两次中断间的计数值(8M时钟)。功角的测量功角的基本定义是：发电机内部空载电势和端电压之间的时间相角，另一个意义则表示发电机在运行过程中其定子与转子间气隙中的两个旋转磁场（转子的空载磁场d与气隙中的合成磁场）之间的夹角，通过同步电机的基本理论Park变换公式便可得出这样两个结论：A、发电机机端的二次线电压UBC的每个正弦波波形的上升过零点所对应的电压矢量方向与的矢量方向成一个固定的角度i，此i不随发电机的运行工况的改变而改变。B、d是转子的d轴方向，它位于转子径向某个固定不变的位置上，我们只要在旋转着的转子径向上找到任何一个与d轴成固定不变的角度（设这个角度对应的为Xo轴线）。那么d轴与这个Xo轴的夹角也就不变，在转子（无论汽机侧还是励磁机侧）某一表面上找到或埋设一个凸起或凹陷部位，在对应处静止部位固定磁阻探头或涡流探头，此探头就可以在转子每周期Xo轴位处产生一个尖脉冲，利用在转子上涂白漆，然后用光电转换原理测量也是可以的。如无以上信号，可利用转子的测速信号，一般情况此信号都是转子每转一周产生60个脉冲，此信号输入仪器后进行波形处理，变成脉冲量进入一个60分频电路，输出的便可以认定为Xo轴线。键盘和显示采集计算接口通道处理信号输入RS232nfTNN60606021031067***3通过一些常规的电子测量手段，便可以测量出UBC与转子Xo轴线间的夹角。由此可得出电机的当前功角i；i=-（1+2）=-0发电机在并网前机端电压已升到额定值（或接近额定值）的功角是恒为零的，即：i=-0=0此时有=0确定了0后，仪器即可自动准确测量i。转子电流的测量原理转子电流信号的拾取是通过分流器得到的，信号为毫伏信号。毫伏信号的测量有两大难点：一是传输压降大，毫伏信号一旦远距离传输，线路上的压降就严重影响测量精度，而转子电流信号从励磁间到主控室有几十米，所以线路压降必须加以考虑；二是干扰问题，毫伏信号由于信号本身较弱，抗干扰能力较差，故干扰是一大问题。基于以上两方面的原因，保证转子电流的测量精度是一个很关键的问题。该仪器借助二端口网络的电路分析，建立一套数学公式，通过数学方法消除线路压降的影响，同时由于仪器供一恒流源，抑制干扰的影响，也给消除压降提供依据。这种原理的运用避免了使用变送器，提高了瞬态响应特性。转子温度测量原理转子温度是由Uf和If计算得出的平均值。其中：RX－－转子绕组的热态电阻RX=Uf/IfR0－－转子在t0温度下的冷态电阻K1－－常数，铜导体为235，铝导体为2253．主要技术参数3.1.输入信号性质和范围名称符号性质输入范围发电机定子电压UABC交流0-150V发电机定子电流IABC交流0-5.5A发电机转子电压Uf直流0-900V发电机转子电流If直流0-75mV主励转子电压ULf直流0-150V主励转子电流ILf直流0-75mV主励定子电压ULABBCCA交流0-750V副励定子电压UPABBCCA交流0-250V系统侧电压Uj交流0-150V厂用侧电压Us交流0-150V转速信号Ud交流或脉冲0-200V3.2.通道隔离所有通道输入均有隔离，可避免设备与系统间的相互影响，保证设备与系统的安全。各通道输入端对地、各通道输入端对输出端及输入端各通道之间绝缘均在2500V以tKRKfX21KKtR21004上。为适应不同机组，有些通道设有多个量程。3.3.显示方式该仪器采用大屏幕液晶显示，可同时显示6个参量，经过按键切换，共可显示23个参量。窗口最下面的一行还显示当前的运行状态。如下图：所有信息全部汉字显示，直观、明了，大大方便了使用。3.4.故障启动方式本系统可自动捕捉故障，启动故障的方式为：利用某个参量或某几个参量的变化量是否超过设定值来判断，在一定时间内（如100个周波）超过设定值的总数达到给定数值则启动故障。故障启动后，系统自动保留该时刻前一秒钟的全部数据，并继续录制29秒的数据，因而整个故障数据为30秒。也可以用开关量启动，只要前面板的开关量输入在“投”的位置，且与之对应的开关量通道确实接入了开关接点，则此开关量即可参与启动。3.5.测量精度该仪器测量精度均在0.5级以上，部分可达0.2级。3.6.外形尺寸本仪器体积为：470×180×350mm3.7.重量本仪器重量为：约18kg4．操作说明4.1.信号的连接SMT-133A后面板布置图如下图所示：发电机定子电压输入端发电机定子PT二次A相接仪器输入端子的A相;故障录制指示当前屏幕序号量纲参数值参量符号参量名称通讯状态（传送内容）5发电机定子PT二次B相接仪器输入端子的B相;发电机定子PT二次C相接仪器输入端子的C相;PT二次应为100V。输入阻抗50k。发电机定子电流输入端发电机定子CT二次A相电流出端接IA+;发电机定子CT二次A相电流入端接IA-;发电机定子CT二次B相电流出端接IB+;发电机定子CT二次B相电流入端接IB-;发电机定子CT二次C相电流出端接IC+;发电机定子CT二次C相电流入端接IC-;若发电机定子CT二次为5A，则IA+、IB+、IC+应接在5A端子上，若发电机定子CT二次为1A，则IA+、IB+、IC+应接在1A端子上。输入阻抗0.05。发电机转子电压Uf输入端发电机转子电压一次侧正端接Uf+;发电机转子电压一次侧负端接Uf-;根据输入电压的大小可选择不同的量程输入，选择不同量程时要修改仪器的量程值。输入阻抗78k。发电机转子电流If输入端发电机转子回路分流器毫伏电压的正端接If+;发电机转子回路分流器毫伏电压的负端接If-;输入阻抗约100。主励磁机转子电压ULf输入端主励磁机转子电压一次侧正端接ULf+;主励磁机转子电压一次侧负端接ULf-;根据输入电压的大小可选择不同的量程输入，选择不同量程时要修改仪器的量程值（详见系统软件说明）。输入阻抗50k主励磁机转子电流ILf输入端主励磁机转子回路分流器毫伏电压的正端接ILf+;主励磁机转子回路分流器毫伏电压的负端接ILf-;输入阻抗约100。主励磁机定子电压UL输入端主励磁机定子一次侧A相电压接相应量程的A相端;该信号不要在输入端处与其他仪器仪表并联，可以在分流器的端子处并联，以确保测量的准确。该信号不要在输入端处与其他仪器仪表并联，可以在分流器的端子处并联，以确保测量的准确。6主励磁机定子一次侧B相电压接相应量程的B相端;主励磁机定子一次侧C相电压接相应量程的C相端;副励磁机定子电压UP输入端副励磁机定子一次侧A相电压接相应量程的A相端;副励磁机定子一次侧B相电压接相应量程的B相端;副励磁机定子一次侧C相电压接相应量程的C相端;系统侧电压Uj输入端正常测量时：发电机系统侧或系统母线侧PT二次A相电压接UjA;发电机系统侧或系统母线侧PT二次B相电压接UjB;作同期试验时：为了同期试验中测量Uj与UBC间拍频信号，对Uj的接线应特别注意。按机组的升压变压器U/D-11点接线形式说明，发电机侧与系统侧的矢量图为：要想使仪器测量同期过程中的Uj、U、i(同期角度），就必须使Uj信号的幅值、方向都与定子侧UCB一致，因此实际测量应特别注意：A.如果升压变压器为/-11接线形式，则UjC接在“A”端，UjN接在“B”端。如果系统开口三角输出的UjCN的PT二次值为额定100伏，则可直接测量。B.以上条件不具备时，须根据实际情况修正相应变比值和初始角。如果Uj的PT二次值为额定100/√3伏时,可把Uj的一次值改为原来的√3倍(修改方法见系统软件说明)。有时还需要考虑主变分接头位置带来的变比差。如此修改后便可正确测量。输入阻抗50kW厂用侧电压US输入端厂用侧电压PT二次侧A相电压接USA;厂用侧电压PT二次侧B相电压接USB;输入阻抗50kW转子d轴位置Ud输入端发电机转子轴位信号的正端接左侧端子;单相测量时必须接在、两相端子上，不可接在、或、上，否则无法测量。ABBCCA单相测量时必须接在、两相端子上，不可接在、或、上，否则无法测量。ABBCCA7发电机转子轴位信号的负端接右侧端子;如不需要测量(功角)、n(转速)参数时，便可不用输入此信号。一般情况下，Ud有两种类型：A.转子每旋转一周发出1个脉冲信号，如热工方面给出的鉴相信号。B.转子每旋转一周发出60个脉冲信号，这是汽轮机组普遍采用的转子测速信号。如果接入的Ud是A中形式，须用系统软件的参数设置将每转