带50%额定负荷并网运行状态；
[0030](3)设置发电机甩负荷后其转速处于维持3000r/min运行控制方式；
[0031](4)启动动能测量装置，进入输入信号自动触发采集模式，所述测试装置包括转速测量探头1、电流转换器6、电压转换器7、频率电压转换器2、数据采集模块3、功率变送器4和电流钳5，所述转速测量探头I测量发电机组转子11转动时的转速信号，将转速信号送入频率电压转换器2进行转换得到转速和直流电压信号关系，并将输出直流电压信号送入数据采集模3块实现发电机动能的转换测量；所述电流转换器6和电压转换器7是将发电机定子12输出的大电流信号和高电压信号转换成小电流信号和低电压信号并送入功率变送器4，功率变送器4则将其输出的与发电机功率成直线关系的直流电压信号送入数据采集模块3 ;所述电流钳5测量电流转换器6输出的电流信号，测试发电机解列过程的起始时亥IJ，其突变则触发数据采集模3块自动存储数据；
[0032](5)发电机甩负荷运行，发电机甩负荷前的能量使发电机转子飞升；
[0033](6)根据测量装置中所测量的发电机转子转速信号和发电机功率，通过以下表达式计算出发电机的动能:
[0034]发电机动能-Emws= (T j*SN GEN) /2，
[0035]其中，式中Tj为惯性常数为，S N eEN为发电机额定容量。
[0036]以下对本发明的动能测试方法的具体如下:
[0037]以发电机实发功率为165丽，额定容量为388.2MVA的发电机为例，甩50%额定负荷，由时间tl到时间t2内，S卩At为数据采集模3存储记录在0.4283s时间内发电机转子转速由nl = 3011r/min飞升到n2 = 3078r/min，通过计算获取汽轮发电机转子加速度，转速飞升加速度测试曲线如图3。
[0038]I)转子加速度:a = AnrMt = (3078-3011)/60/0.4283 = 2.607207 (r/s2),
[0039]2)转子时间常数:Ta = η0/α = 3000/60/2.607207 = 19.17761 (s)；
[0040]3)转子转动惯量:J = 1000*Ta*P/ (ω 02* η )；
[0041]J = 1000*19.17761*165*1000/((2*3.1416*3000/60) 2*0.98)
[0042]J = 1000*19.17761*165*1000/((2*3.1416*3000/60)* (2*3.1416*3000/60)*0.98) = 32715.27 (kg.m2)；
[0043]转子飞轮惯量:GD2=4*J/1000 = 4*32715.27/1000 = 130.8611 (t.m2)；
[0044](4)惯性常数:
[0045]Tj= 2.74*⑶ 2*nQ2*l(T7SN GEN
[0046]= 2.74*130.8611*3000*3000/1000000/388.2 = 8.3128 (s)；
[0047](5)发电机动能:Emws= (T j*SN—gen)/2 = 8.3128*388.2/2 = 1613.514 (MW.s)；
[0048]其中，式中α为转子加速度，Ta为转子时间常数，J为转子转动惯量，P为发电机甩负荷功率，IV Otl均代表额定转速3000r/min，η为发电机效，⑶2为发电机转子飞轮惯量，!\为惯性常数。
[0049]以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种发电机动能的测试方法，其特征在于:所述测试方法包括如下步骤: (1)搭建发电机动能的测试装置； (2)发电机处于带50%额定负荷并网运行状态； (3)设置发电机甩负荷后其转速处于维持3000r/min运行控制方式； (4)启动动能测量装置，进入输入信号自动触发采集模式，所述测试装置包括转速测量探头、电流转换器、电压转换器、频率电压转换器、数据采集模块、功率变送器和电流钳，所述转速测量探头测量发电机组转子转动时的转速信号，将转速信号送入频率电压转换器进行转换得到转速和直流电压信号关系，并将输出直流电压信号送入数据采集模块实现发电机动能的转换测量；所述电流转换器和电压转换器是将发电机定子输出的大电流信号和高电压信号转换成小电流信号和低电压信号并送入功率变送器，功率变送器则将其输出的与发电机功率成直线关系的直流电压信号送入数据采集模块；所述电流钳测量电流转换器输出的电流信号，测试发电机解列过程的起始时刻，其突变则触发数据采集模块自动存储数据； (5)发电机甩负荷运行，发电机甩负荷前的能量使发电机转子飞升； (6)根据测量装置中所测量的发电机转子转速信号和发电机功率，通过以下表达式计算出发电机的动能:发电机动能:Emws= (T j*SN GEN) /2， 其中，式中Tj为惯性常数为，SN eEN为发电机额定容量。2.根据权利要求1所述的一种发电机动能的测试方法，其特征在于:所述数据采集模块能根据电流钳测量到电流转换器输出的电流信号突变时自动存储数据。3.根据权利要求2所述的一种发电机动能的测试方法，其特征在于:所述电流钳测量电流转换器输出的突变电流信号的幅值小于等于0.0lV时，数据采集模块进行自动触发并存储自动触发前10-30秒之后的信号数据。4.根据权利要求1所述的一种发电机动能的测试方法，其特征在于:所述数据采集模块对频率电压转换器和功率变换器输出信号的数据采样频率不低于100kHz，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。
【专利摘要】本发明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的测试方法，主要包括如下步骤：(1)搭建发电机动能的测试装置；(2)发电机处于带50％额定负荷并网运行状态；(3)设置发电机甩负荷后其转速处于维持3000r/min运行控制方式；(4)启动动能测量装置，进入输入信号自动触发采集模式；(5)发电机与电网相连接出口开关断开甩负荷，发电机甩负荷前的能量使发电机转子飞升；(6)根据测量装置中所测量的数据信息计算出发电机的动能。本发明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，提高了电网稳定计算精度和准确性，本发明可全面、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】G01R31/34
【公开号】CN104931879
【申请号】CN201510276255
【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9月23日
【申请日】2015年5月26日