高壓大功率異步電機的額定能源效率的檢測方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及高壓大功率異步電機檢測領域，具體設及一種高壓大功率異步電機的 額定能源效率的檢測方法及系統。
【背景技術】
[0002] 電網中非線性負載引起的電力諧波對實際運行下的高壓大功率異步電機產生很 大影響，主要是加劇高壓大功率異步電機的內部損耗，導致其帶負載能力下降，造成巨大的 電能損失。而影響電機內部損耗的因素很多，且部分因素存在模糊性和不確定性，該就降 低了高壓大功率異步電機能效狀態評估的準確性。
[0003] 長期W來，國內外判斷是否為高耗能電機的方法一般通過空載試驗和堵轉試驗測 量其內部損耗的大小，進而與國家制定的標準比較，由于高壓大功率異步電機采用的數學 簡化模型不同就有工頻堵轉試驗和低頻堵轉試驗之分，該就導致了高壓大功率異步電機的 內部損耗受等效數學模型和檢測方法的影響，不是一個固定值，不僅如此，該種靜態評估電 機能效的方式還忽略了實際電網中其他非線性負載引起的電力系統諧波等因素對實際運 行中的高壓大功率異步電機造成的損耗。
[0004] 因此需要提供一種高壓大功率異步電機的額定能源效率的檢測方法和系統，為高 壓大功率異步電機的降損節能W及能效等級判定提供方法支撐。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，本發明提供一種高壓大功率異步電機的額定能源效率的檢測方法及系 統，該方法準確性高且適應性強；該系統穩定性高；減小了檢測的不確定性，且實際應用價 值高，實現了高壓大功率異步電機在不同負載W及額定負載下的能源效率值的檢測，進而 提高了高壓大功率異步電機的運行效率及運行壽命。
[0006] 本發明的目的是通過W下技術方案實現的：
[0007] 一種高壓大功率異步電機的額定能源效率的檢測方法，所述方法包括如下步驟： [000引步驟1.對高壓大功率異步電機和與其型號相同的陪測電機進行同軸對拖試驗；
[0009] 步驟2.設定一個所述陪測電機的頻率負載值；
[0010] 步驟3.使所述高壓大功率異步電機W所述頻率負載值運行，測量所述高壓大功 率異步電機的各試驗參數；
[0011] 步驟4.根據所述各試驗參數，求得所述高壓大功率異步電機W所述頻率負載值 運行時的能源效率檢測值；
[0012] 步驟5.若求得的所述能源效率檢測值的個數小于S個，則重新設定一個更大的 所述陪測電機的頻率負載值，并返回步驟3 ;
[001引若求得的所述能源效率檢測值的個數大于等于S個，則進入步驟6 ;
[0014]步驟6.根據多個所述能源效率檢測值，繪制所述高壓大功率異步電機的能源效 率值隨著其定子側輸入的電流大小變化的曲線圖，求得所述高壓大功率異步電機在額定負 載下的額定能源效率檢測值。
[0015] 優選的，所述步驟1，包括：
[0016] 1-1.選取并連接所述高壓大功率異步電機和與其型號相同的所述陪測電機；
[0017] 1-2.輸出第一變頻電源，所述高壓大功率異步電機W正常恒壓頻比啟動，并將其 電壓和頻率緩慢增加至其額定電壓和額定頻率，同時帶動所述陪測電機的轉子一起運行； [001引 1-3.輸出第二變頻電源，并啟動所述陪測電機，使其與所述高壓大功率異步電機 同方向旋轉，直到所述陪測電機的電壓和頻率到達所述額定電壓和額定頻率；
[0019] 1-4.降低所述陪測電機的頻率，且所述陪測電機處于發電狀態，使得所述高壓大 功率異步電機的定子電流緩慢增加。
[0020] 優選的，所述步驟3中的所述各試驗參數，包括：
[0021] 所述高壓大功率異步電機的定子施加=相對稱電壓、定子電流、功率因數、旋轉軸 上的轉差率和轉矩。
[0022] 優選的，所述步驟4,包括：
[0023] 4-1.根據所述高壓大功率異步電機的定子施加S相對稱電壓、定子電流、功率因 數，求得所述高壓大功率異步電機的輸入功率；
[0024] 4-2.根據所述高壓大功率異步電機的旋轉軸上的轉差率和轉矩，求得所述高壓大 功率異步電機的旋轉軸上的輸出機械功率；
[0025] 4-3.根據所述旋轉軸上的輸出機械功率與所述高壓大功率異步電機的輸入功率 的比值，求得所述高壓大功率異步電機W所述頻率負載值運行時的能源效率檢測值。
[0026] 優選的，所述步驟6,包括：
[0027] 6-1.將多個所述能源效率檢測值進行坐標描點，其中，橫坐標為所述高壓大功率 異步電機的定子側電流大小，縱坐標為所述高壓大功率異步電機的能源效率檢測值；
[002引 6-2.根據數學曲線擬合的方法繪制所述高壓大功率異步電機的所述能源效率值 隨著所述高壓大功率異步電機的定子側輸入的電流大小變化的曲線圖；
[0029] 6-3.根據所述曲線圖得所述高壓大功率異步電機在額定負載下的額定能源效率 值。
[0030] 一種高壓大功率異步電機的額定能源效率的檢測系統，所述檢測系統用于檢測與 陪測電機同軸連接的所述高壓大功率異步電機的額定能源效率，所述陪測電機與所述高壓 大功率異步電機的型號相同；
[0031] 所述檢測系統包括相互連接的寬帶功率檢測模塊和電機數據分析計算模塊。
[0032] 優選的，所述寬帶功率檢測模塊包括電流檢測組件、電壓檢測組件、寬帶功率傳感 器、扭矩儀和與所述扭矩儀連接的扭矩儀傳感器；所述電流檢測組件和所述電壓檢測組件 分別通過電流傳感器和電壓傳感器與所述寬帶功率傳感器連接；
[0033] 所述電機數據分析計算模塊包括寬帶分析儀和上位機；
[0034] 所述扭矩儀傳感器與寬帶分析儀連接；
[0035] 所述寬帶功率傳感器、寬帶分析儀和上位機依次連接。
[0036] 優選的，所述電流檢測組件通過電流傳感器檢測所述高壓大功率異步電機在實際 工況下的定子側輸入的電流參數，其包括電流互感器CT1、CT2和CT3 ;
[0037] 所述電流互感器CTUCT2和CT3的一次繞組分別接入所述高壓大功率異步電機的 定子側的ABCS相電路中；
[003引所述電壓檢測組件通過電壓傳感器檢測所述高壓大功率異步電機在實際工況下 的定子側輸入的電壓參數，其包括電壓互感器VTUVT2和VT3;
[0039] 所述電壓互感器VT1的一次繞組的一端分別與電機定子側的A相連接，另一端與 地線連接；所述電壓互感器VT2的一次繞組的一端分別與所述高壓大功率異步電機的定子 側的B相連接，另一端與地線連接；所述電壓互感器VT3的一次繞組的一端分別與所述高壓 大功率異步電機的定子側的C相連接，另一端與與地線連接；
[0040] 所述電壓互感器VT1的二次繞組的兩端、所述電壓互感器VT2的二次繞組的兩端、 所述電壓互感器VT3的二次繞組的兩端、所述電流互感器CT1的二次繞組兩端、所述電流互 感器CT2的二次繞組兩端、W及所述電流互感器CT3的二次繞組兩端分別與所述寬帶功率 傳感器連接。
[0041] 優選的，所述寬帶功率傳感器測量所述電流傳感器的輸出電流和所述電壓傳感器 的輸出電壓，其包括信號變送器、抗混疊低通濾波器、AD轉換器、CPU控制器、光纖通信接 P;
[0042] 所述扭矩儀傳感器通過所述扭矩儀檢測所述高壓大功率異步電機的轉子上的輸 出轉矩和轉差率；
[0043] 所述寬帶分析儀根據所述輸出電流和所述輸出電壓分析計算所述高壓大功率異 步電機在實際工況下的定子側輸入的有功功率，其包括依次連接的光纖通信接口、現場可 編程邏輯口陣列FPGA、數字信號處理器DSP和L邸顯示屏；
[0044] 所述上位機顯示、存儲和計算得到所述能源效率值；
[0045] 所述寬帶分析儀的光纖通信接口與寬帶功率傳感器的光纖通信接口相連；
[0046] 所述寬帶分析儀與上位機通過USB通信接口連接。
[0047] 優選的，在所述高壓大功率異步電機和與其型號相