網(wǎng)絡(luò)多功能電力儀表是針對電力系統(tǒng)、工礦作業(yè)等電力監(jiān)控需求而設(shè)計(jì)的智能表，作為一種先進(jìn)的智能化、數(shù)字化的前端采集元件，應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)和能源管理中?，F(xiàn)利用其數(shù)值測量精確性及與指針式電流表監(jiān)測瞬間電流明顯的特點(diǎn)，完成高壓電動機(jī)的空載試驗(yàn)中測量回路中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測試，改善了只用指針表在高壓電動機(jī)試驗(yàn)測量回路中功能不完善的情況。
1、改造前的系統(tǒng)工況
遼陽石化公司儀表廠電修車間變電所高壓系統(tǒng)為6kV單母線運(yùn)行方式，其中配出兩套高壓電機(jī)試驗(yàn)回路，分別為試驗(yàn)電機(jī)功率在500kW以下和500kW至1100kW兩套系統(tǒng)。原有的電流測量回路中三相指針式電流表既測試啟動電流值又測量空載電流值，當(dāng)被試高壓電動機(jī)的容量從幾百千瓦到幾千千瓦變化時，電流表由于在選擇上不僅要考慮啟動電流大的因素，而且還要兼顧測量空載運(yùn)行時小電流值的問題。此時，大量程的指針電流表在測量較小的空載電流時誤差很大。因此，單存的三相指針式電流不能滿足試驗(yàn)的要求。
①原系統(tǒng)配置原系統(tǒng)中500kW以下電機(jī)試驗(yàn)回路電流互感器變比為100/5，三相指針式電流表為100A，6L2-100/5；500kW至1100kW電機(jī)試驗(yàn)回路電流互感器變比為200/5，三相指針式電流表為200A，6L2-200/5。由于原有的二次系統(tǒng)中只有電流互感器與三相指針式電流表串聯(lián)，試驗(yàn)時只能監(jiān)測到電動機(jī)的啟動電流，一般啟動電流為電動機(jī)額定電流的4-7倍，空載試驗(yàn)是為了滿足啟動時大的啟動電流的需要。因此，當(dāng)測量空載運(yùn)行時的三相空載電流值時，指針式電流表所指示的空載電流值已在盲區(qū)(空載電流值一般只占額定電流值的20%左右)，無法正確測量到三相空載電流值，這樣測出的數(shù)據(jù)不論從三相空載電流值本身還是三相電流不平衡度角度來分析，誤差都非常大，是試驗(yàn)要求所不允許的。
②原試驗(yàn)系統(tǒng)二次電流測量回路
原系統(tǒng)二次電流測量回路為兩相電流互感器，三塊指針式電流表星形接線方式。二次電流測量原理見圖1。
③原試驗(yàn)系統(tǒng)二次電壓測量回路
原系統(tǒng)的電壓測量回路中，二次電壓測量回路由三相電壓互感器、三塊指針式電壓表構(gòu)成。原試驗(yàn)系統(tǒng)二次電壓測量回路原理圖見圖2。
圖2 原試驗(yàn)系統(tǒng)二次電壓測量回路原理
2、系統(tǒng)改造方案
①網(wǎng)絡(luò)多功能儀表YR-GFE-9S4K的選擇
現(xiàn)將YR-GFE-9S4K網(wǎng)絡(luò)多功能電力儀表引入至二次電流、電壓測量回路中。技術(shù)參數(shù)選擇是根據(jù)系統(tǒng)兩個電機(jī)試驗(yàn)回路均為三相電壓互感器、二相電流互感器的配置；分別選擇兩塊具有三相參數(shù)測量功能及顯示的YR-GFE-9S4K電力儀表，輸入電壓均為100V，輸入電流變比分別為100/5及200/5，網(wǎng)絡(luò)接線方式為三相三線制；輸出為兩路輸出，測量精度為0.2級的兩塊儀表，使其滿足準(zhǔn)確測量空載試驗(yàn)中通過指針表對大的啟動電流的監(jiān)視和通過YR-GFE-9S4K對小的空載電流的測量結(jié)果的要求。同時，此儀表還具有測量三相電壓、有功、無功、功率因數(shù)等功能。
②YR-GFE-9S4K電力儀表的編程與指針表的配合應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)多功能電力數(shù)字表選擇后進(jìn)行上電編程，進(jìn)入編程菜單設(shè)置后，分別進(jìn)入三個級別菜單中進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置。接線時，保證網(wǎng)絡(luò)多功能儀表YR-GFE-9S4K的電流端子與原指針式電流表串聯(lián)，注意電流的流入和流出方向。多功能儀表的電壓端子與原指針式電壓表并聯(lián)。
a、1500kW電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)變送設(shè)置
500kW電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)二次電流、電壓測量回路中，根據(jù)系統(tǒng)中三相電壓互感器選擇設(shè)定儀表參數(shù)。
b、2500kW至1100kW電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)變送設(shè)置
500kW至1100kW電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)二次電流、電壓測量回路中，根據(jù)系統(tǒng)中三相電壓互感器選擇設(shè)定儀表參數(shù)。
③YR-GFE-9S4K電力儀表電流端子的連接
改造后的二次電流測量回路原理見圖3。
圖3 改造后的系統(tǒng)二次電流測量回路原理
在電流測量回路中，由于電流表與電流互感器之間的串聯(lián)關(guān)系，因此，現(xiàn)將YR-GFE-9S4K電力數(shù)字表的三相電流端子串接在原指針式電流表與電流互感器之間。接線時，YR-GFE-9S4K電力表的電流流入與電流流出方向與原電流表的串聯(lián)方向要正確，即YR-GFE-9S4K電力數(shù)字表的電流端子5*、9*、7*為電流流入端子，6、10、8端子為電流流出端子。在多功能電力儀表YR-GFE-9S4K電流端子接線中，當(dāng)電流由A相CT流出后，電流由YR-GFE-9S4K電力數(shù)字表IA5*端子流入，經(jīng)過多功能儀表后由IA6端子流出，后進(jìn)入指針表電流表PA1中，當(dāng)電流由C相CT流出后，電流由AYR-GFE-9S4K電力電力儀表IC9*端子流入，經(jīng)過多功能儀表后由IC10端子流出，后進(jìn)入指針表電流表PA2中，由于此系統(tǒng)為兩相CT，中線電流由IB流回，B相電流由指針表PA3流出后，進(jìn)入YR-GFE-9S4K電力儀表IB7*端子，經(jīng)過多功能電力儀表后，電流由IB8端子流出回到地端子。
④YR-GFE-9S4K儀表電壓端子的連接
由于二次電壓測量回路中，原指針式電壓表測量三相相電壓，同時要求電壓表之間必須并聯(lián)連接，因此接線時將YR-GFE-9S4K電力表的三相電壓端子1、2、3、4直接并聯(lián)在原來的三相指針式電壓表兩端，使指針表與YR-GFE-9S4K電力表的電壓端子并聯(lián)，通過指針式電壓表和數(shù)字儀表同時監(jiān)測三相相電壓的數(shù)值。
接線時，原三相指針電壓表的電壓端子一端分別與YR-GFE-9S4K電力表的電壓端子1、2、3端子連接，而中線與YR-GFE-9S4K電力儀表的另一端電壓端子4連接，連接后回到地端子。改造后二次電壓測量回路原理圖見圖4。
圖4 改造后二次電壓測量回路原理圖
系統(tǒng)改造后，高壓電動機(jī)在空載試驗(yàn)時，不僅在電動機(jī)啟動的過程中能通過指針式電流表監(jiān)視電動機(jī)在啟動過程中的啟動電流的大小及偏差值，而且在從啟動轉(zhuǎn)入到空載運(yùn)行后，能夠從網(wǎng)絡(luò)多功能儀表YR-GFE-9S4K確切地讀取三相空載電流值，并通過運(yùn)算準(zhǔn)確地確定三相空載電流不平衡度，從而精確地判斷出高壓電動機(jī)空載試驗(yàn)中各項(xiàng)數(shù)值指標(biāo)的準(zhǔn)確性及可靠性，保證檢修后的高壓電動機(jī)出廠試驗(yàn)合格的準(zhǔn)確度。
網(wǎng)絡(luò)多功能電力儀表YR-GFE-9S4K在高壓電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)二次測量回路改造中的應(yīng)用，滿足了被試驗(yàn)高壓電動機(jī)功率范圍變化大時電動機(jī)啟動電流與空載電流的相互配合的需要，確?？蛰d試驗(yàn)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精確測試，解決了被試驗(yàn)電動機(jī)從指針表中監(jiān)測較大的啟動電流及從YR-GFE-9S4K電力儀表中記錄測量空載電流值的測量。同時，完成高壓電機(jī)空載試驗(yàn)中的其他各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的測量與監(jiān)視。
改造后的兩套高壓電動機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)，現(xiàn)承擔(dān)遼化公司各生產(chǎn)廠全部高壓電動機(jī)檢修后的出廠試驗(yàn)工作。經(jīng)過四年的應(yīng)用，效果良好。
作者：郝冠杰、寇蕊、李敏、李亞男
