多功能電力儀表在高壓電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)改造中的設(shè)計(jì)安裝調(diào)試

郝冠杰 王一博

摘 要：通過多功能電力儀表與指針表相配合改造高壓電動機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)二次電流、電壓測量回路，解決了當(dāng)被試驗(yàn)高壓電動機(jī)功率范圍變化較寬時(shí)，電動機(jī)電流參數(shù)的測量與電流表量程范圍選擇配合相矛盾，而限制了被試高壓電動機(jī)容量的問題。多功能儀表的引入及與指針表相配合的改造，完成了高壓電機(jī)功率范圍變化較寬時(shí)，電動機(jī)空載試驗(yàn)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的測量與監(jiān)視。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電能表;電流;配合;監(jiān)測

1、引言

多功能電力儀表是作為一種先進(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。現(xiàn)利用其測量精確及與指針式電流表指針監(jiān)測瞬間啟動電流明顯的特點(diǎn)相配合，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。取代了單純指針表在高壓電動機(jī)試驗(yàn)測量回路中功能不完善的缺憾。

2、原系統(tǒng)配置及設(shè)計(jì)改造控制系統(tǒng)目的

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，分別為電機(jī)功率在500KW以下和500KW至1100KW兩套系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)的測量回路中，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;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組成，電流互感器變比分別為100/5、200/5;三相指針式電流表為6L2-100/5 、 6L2-200/5。原有的電流測量回路中只有三相指針式電流表測試電機(jī)啟動電流和空載電流值。當(dāng)空載試驗(yàn)時(shí)，只能監(jiān)測到電動機(jī)的啟動電流（一般電機(jī)啟動電流為電動機(jī)額定電流的4～7倍），而當(dāng)啟動轉(zhuǎn)為空載運(yùn)行時(shí)，指針式電流表所指示的電機(jī)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），無法正確監(jiān)測到三相空載電流值。

高壓電動機(jī)在大修或交接后，當(dāng)被試驗(yàn)高壓電動機(jī)功率范圍從幾百千瓦至幾千千瓦容量變化較大時(shí)，原二次測量系統(tǒng)中，單純的固定的指針式儀表，在高壓試驗(yàn)系統(tǒng)滿足不了由于容量變化而帶來的啟動電流和空載電流變化的要求，被試驗(yàn)高壓電動機(jī)的各項(xiàng)電流參數(shù)的測量與電流表量程范圍的選擇出現(xiàn)配合的矛盾，因此，造成被試驗(yàn)高壓電動機(jī)容量范圍被限制。

現(xiàn)利用ACR220E多功能電力儀表改造試驗(yàn)系統(tǒng)，用其與指針式電流、電壓表相配合的特點(diǎn)，來完成高壓電動機(jī)空載試驗(yàn)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測試。

3、多功能電力儀表ACR220E選型

現(xiàn)將ACR220E多功能電力儀表引入至二次電流、電壓測量回路中。首先，從技術(shù)參數(shù)開始，根據(jù)系統(tǒng)兩個(gè)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ACR220E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。

4、試驗(yàn)系統(tǒng)改造原理

多功能電力數(shù)字表選擇后進(jìn)行上電編程，根據(jù)密碼進(jìn)入編程菜單設(shè)置后，分別進(jìn)入三級菜單中進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置。設(shè)置參數(shù)后在接線時(shí)，保證多功能儀表ACR220E的電流端子與原指針式電流表串聯(lián)，并且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)。

4.1 ?500KW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)定并輸入：“輸入電壓”Ln.V1輸入100，“電壓倍數(shù)”Ln.PT輸入60;根據(jù)電流互感器變比為100/5設(shè)定并輸入：“輸入電流”Ln.I輸入5，“電流倍數(shù)”Ln.CT1輸入20。

4.2 ?500KW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)定并輸入：“輸入電壓”Ln.V1輸入100，“電壓倍數(shù)”Ln.PT輸入60;根據(jù)電流互感器變比為200/5設(shè)定并輸入：“輸入電流”Ln.I輸入5，“電流倍數(shù)”Ln.CT1輸入40。

4.3 ?多功能儀表ACR220E電流端子的聯(lián)接

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ACR220E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(shí)，ACR220E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ACR220E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（改造后二次電流測量回路原理圖見圖一）。

在多功能儀表ACR220電流端子接線中，當(dāng)電流由A相CT流出后，電流由ACR220E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ACR220E電力數(shù)字表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ACR220E電力數(shù)字表IB7*端子，經(jīng)過多功能儀表后，電流由IB8端子流出回到地端子。

4.4 多功能儀表ACR220E電壓端子的聯(lián)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(shí)，要求電壓表之間必須并聯(lián)聯(lián)接。因此，接線時(shí)將ACR220E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ACR220E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(shí)監(jiān)測三相相電壓的數(shù)值。

接線時(shí)，原三相指針電壓表的電壓端子一端分別與ACR220E電力表的電壓端子1、2、3端子聯(lián)接，而中線與ACR220E電力儀表的另一端電壓端子4聯(lián)接，聯(lián)接后回到地端子（改造后二次電壓測量回路原理圖見圖二）。

系統(tǒng)改造后，高壓電動機(jī)在空載試驗(yàn)時(shí)，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，而且還能從啟動轉(zhuǎn)入到空載運(yùn)行的時(shí)間后，能夠從多功能儀表ACR220E確切地讀取電機(jī)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。因此，改造后的高壓試驗(yàn)系統(tǒng)滿足了高壓電動機(jī)功率范圍從幾百千瓦至幾千千瓦容量變化的要求，被試驗(yàn)高壓電動機(jī)容量范圍可大大增加。

改造后的兩套高壓電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)，現(xiàn)承擔(dān)遼陽石化全部高壓電機(jī)的出廠試驗(yàn)工作，經(jīng)過幾年的應(yīng)用效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1].中國石油化工集團(tuán)公司中國石油化工股份有限公司《石油化工設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程 第六冊 電氣設(shè)備》 北京 中國石化出版社 2004.

[2].厲玉鳴 化工儀表及自動化 第4版 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2010; 96.

作者簡介：

郝冠杰 遼陽石化分公司儀表廠工人;高級技師 ;獲得“全國五一巾幗標(biāo)兵”稱號，主要研究高電壓絕緣保護(hù)與應(yīng)用.