发电机功角的测量使用说明书

发电机内电势测试仪使用说明书

中国电力科学研究院

2005年1月

目录

1．发电机功角的测量原理 (3)

2．测量仪器的基本原理： (3)

3．技术指标 (4)

4．功能 (5)

5．发电厂需提供的测量信号 (5)

5．1．火力发电厂提供的测量信号 (5)

5．2．水力发电厂提供的测量信号 (6)

6．内电势测试仪的结构 (6)

6．1．GJ-205A型内电势测试仪结构及安装尺寸 (6)

6．2．GJ-205型内电势测试仪结构及安装尺寸 (7)

6．3．发电机内电势测试仪校初始功角 (8)

1．发电机功角的测量原理

发电机的功角是指发电机的内电势与机端电压之间的夹角，其相量关系如图

E 、U 、δ三者之间的函数关系如下：

δsin ∙=∙X U E

P （1）

测量发电机功角的关键是测取发电机内电势的空间位置，而内电势本身是不可测量的电气参数，通常人们只能通过测取大轴信号的方法间接获得内电势的空间位置。 由于发电机内电势的方向与发电机转轴位置固定，所以测量内电势需要一个转轴信号，标定好转轴信号与发电机内电势之间的夹角（初始角）。然后，测取转轴信号与机端电压之间的夹角就能确定发电机内电势的位置。

2．测量仪器的基本原理：

U I E J ·I ·X δ

ψ

3．技术指标

接入信号：机端A相电压: 额定值57.7V

发电鉴相信号：24V（高电平）0V（低电平）每秒50Hz

波形如下图所示

精度指标：GJ-205型内电势测试仪理论设计测量精度为0.1度，实际测量精度小于0.5度

4．功能

仪器显示窗在0～360度范围内，显示测量的发电机功角值。

仪器的输出端子输出与测量角度成比例的直流电压值（±9V 对应±180度）

仪器具有校准初始功角的功能，一经校准长期有效。

5．发电厂需提供的测量信号

5．1．火力发电厂提供的测量信号

汽轮发电机需提供传感器探头采集的50Hz的发电机转轴信号，用于测量发电机内电势，大型汽轮发电机的鉴相信号可用于测量发电机内电势。要求发电厂把该信号引至设备

安装现场。

5．2．水力发电厂提供的测量信号

由于水力发电机转速较低，一般为每分钟几百转，所以，不能采用火力发电机采集转轴信号的方法，只能采用现有的水轮发电机用于测速50Hz的信号做为转轴信号，要求水电厂把该信号引至设备安装现场。

6．内电势测试仪的结构

6．1．GJ-205A型内电势测试仪结构及安装尺寸

GJ-205A型内电势测试仪为组屏设计。

GJ-205A型内电势测试仪为外接电源式。

一个标准19英寸4U机箱可安放一组直流电源及5台GJ-205A型内电势测试，5台GJ-205型内电势共用一组直流电源。

GJ-205A型内电势测试仪前面板尺寸为：

宽70mm，高173mm。

小箱体尺寸为：

宽62mm，高144mm，长220mm

GJ-205A型内电势测试仪外形如图1所示

图1 GJ-205A型内电势测试仪示意图

6．2．GJ-205型内电势测试仪结构及安装尺寸

GJ-205型内电势测试仪是内电源式为单独仪表式外形结构。技术指标与GJ-205A型内电势测试仪相同。

GJ-205型内电势测试仪的安装尺寸为：

高75mm宽154mm

GJ-205型内电势测试仪其外形如图2所示：

图2 GJ-205型内电势测试仪示意图

内电势测试仪的外形结构和尺寸还可以根据用户的要求单独设计，以满足不同用户的需求。

6．3．发电机内电势测试仪校初始功角

安装内电势测试仪的发电机处于额定转速运行状态时可对发电机的初始功角进行校准。具体方法如下：当发电机在额定转速下运行，调整发电机功率为零，或在发电机并车前，此时测试仪显示的数据就是发电机的初始

功角。当数据稳定后，GJ-205型内电势测试仪的前面板右下方有两位拨码开关（确保开关初始位置在下面即ON位置），先将右边的开关拨到上面（OFF）位置，然后再将左边的开关拨到上面（OFF）位置，即完成了功角校准，一经完成长期有效，不会因为发电机停运或设备停电而改变。

当发电机大修后或重新对过汽机或发电机转轴后要重新进行初始功角校准工作。

更换转轴信号传感器位置后也要重新进行初始功角校准工作。

重新进行初始功角校准必须在仪器停电状态下把前面板的两位拨码开关拨到下面(ON位置)位置后仪器重新上电后重复前面所述的初始功角校准工作。

GJ-205型内电势测试仪的初始功角校准同GJ-205A型内电势测试仪相同，它的两位开关在仪器内部。打开机壳即可见到。

6．4．接线端子

GJ-205型内电势测试仪的接线端子在后背板两组4线凤凰端子。

(后

视图)

GJ-205A型内电势测试仪的接线端子在后背板分上下两排，接线排列如下。

A

轴信号＋

轴信号－A相PT信号

电源

电源空

空

A相PT