1三相突然短路試驗
2同步電機三相突然短路過程分析
2. 1理想同步電機三相突然短路的數(shù)學模型
其轉子是圓柱形的整體,并且具有較強的阻尼繞組的作用,三相突然短路后,定子各相電流與短路瞬間的轉子位置角Χ0有關。由式可以看出理想電機的三相突然短路電流由瞬變電流分量、超瞬變電流分量、恒值穩(wěn)態(tài)電流分量和非周期電流分量四部分組成。
2. 2突然短路試驗的數(shù)據(jù)處理原理
對同步電機的某次短路試驗,初始相位角Χ0為定值,且在試驗過程同步電機轉速保持不變,故式可作變量代換,周期分量P中減去穩(wěn)態(tài)恒值電流C,取對數(shù)后畫曲線直線段的延長線,對應的物理意義相當于設經(jīng)時間t,超瞬變分量A e m x已衰減完畢,分離出瞬變量B e nx = E(1 x‘d - 1 x d)e - t T’d(8)取對數(shù)后用線性方程進行辨識,不難得出x‘d = E I k (∞)+ I’k (0),(9)T‘d在數(shù)值上為直線斜率倒數(shù)的負責。
對超瞬變分量進行辨識,周期分量P中減去穩(wěn)態(tài)恒值電流C,取對數(shù)后再減去瞬變分量曲線的延長線,相當于周期分量P中減去穩(wěn)態(tài)恒值電流C和瞬變分量B e nx,即分離出電流超瞬變分量A e m x = E(1 x " d - 1 x‘d)e - t T " d,取對數(shù)后亦可用線性方程進行辨識。
在數(shù)值上為直線斜率倒數(shù)的負值。對于非周期分量T,由式可知,僅含有一個指數(shù)衰減分量,衰減時間常數(shù)為非周期分量時間常數(shù)T a,對其識別比較簡單,只需將周期分量T取對數(shù)后進行線性辨識,T a在數(shù)值上即為直線斜率的負值。
3硬件電路設計
在信號調(diào)理電路中,不同的信號采取不同的處理方法,對來自電壓互感器的電樞電壓信號,采用LM公司最新推出的電壓測量器件(LV 252P)作為電壓變換器,變換成標準輸入信號;對來自標準無感取樣電阻的(反應電樞電流的)電壓信號,采用高性能的AD 524單芯片測量放大器直接進行放大處理;特別要注意的是勵磁電流回路與電樞電流回路為不同系統(tǒng),不能共地,這里對來自標準分流器的勵磁電流用WB141隔離傳感器進行信號變換并實現(xiàn)原副方隔離。
儀器面板顯示在計算機顯示器上,用戶通過鍵盤或鼠標操作軟面板上的按鍵或開關。面板顯示測試項目、狀態(tài)以及三相電流,電樞電壓,和勵磁電流的放大倍數(shù)。面板還給出電流過限,電壓過限,勵磁過限等報警信息。同時,根據(jù)用戶的要求,在信號調(diào)整電路中也設計有符合傳統(tǒng)習慣的操作面板,該操作面板與計算機顯示屏上的虛擬面板聯(lián)動,以防止雙方重復操作等誤操作。
4數(shù)據(jù)采集與處理
信號送入PCL - 818H后,由軟件啟動PCL - 818H,采樣前,先進行PCL - 818H的檢測,顯示試驗項目、放大倍數(shù)等參數(shù)設置狀態(tài),判明一切正常后,啟動采樣模塊,調(diào)用支持PCL - 818H的動態(tài)鏈接庫中函數(shù)adPCL 818. drv,完成瞬變信號的采集。
在三相突然短路試驗中,各相合閘時間差不能超過15°電角度。如兩相先合閘,電樞電流表現(xiàn)為兩相突然短路到三相短路的過渡過程,沿用三相突然短路數(shù)學模型計算,結果將含較大誤差,三相不同時性越大,誤差越大。因此,除標準采樣電壓、電流信號外,三相合閘初始時間的判斷,在該試驗中十分重要。
對突然短路試驗的采樣數(shù)據(jù),在進行數(shù)據(jù)處理之前,需進行壞點的剔除和數(shù)據(jù)的修勻。對于系統(tǒng)誤差,很大程度上由PCL - 818H引起,可由較調(diào)解決,校調(diào)信號可采用標準正弦信號。
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集(采集卡的控制,虛擬面板操作等)用VB5. 0編制,數(shù)據(jù)處理軟件采用BC5. 0編制。
5實測數(shù)據(jù)
根據(jù)廠家提供的某臺Q F - 15 - 2型汽輪發(fā)電機實測數(shù)據(jù),以上述算法分別對A、B、C三相短路電樞電流作數(shù)據(jù)處理,得到的電機A、B、C三相的瞬受參數(shù)所示,測試結果取平均值。表中手工處理值,即為沿用傳統(tǒng)的方法處理得到的數(shù)值,其結果由廠家提供。可見兩種數(shù)據(jù)處理方法,得到的結果相近,這說明數(shù)據(jù)處理方法是正確的。
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