網(wǎng)絡(luò)多功能電力儀表是針對(duì)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。現(xiàn)利用其數(shù)值測(cè)量精確性及與指針式電流表監(jiān)測(cè)瞬間電流明顯的特點(diǎn)，完成高壓電動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)中測(cè)量回路中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)試，改善了只用指針表在高壓電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)測(cè)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(cè)量回路中三相指針式電流表既測(cè)試啟動(dòng)電流值又測(cè)量空載電流值，當(dāng)被試高壓電動(dòng)機(jī)的容量從幾百千瓦到幾千千瓦變化時(shí)，電流表由于在選擇上不僅要考慮啟動(dòng)電流大的因素，而且還要兼顧測(cè)量空載運(yùn)行時(shí)小電流值的問題。此時(shí)，大量程的指針電流表在測(cè)量較小的空載電流時(shí)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(shí)只能監(jiān)測(cè)到電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，一般啟動(dòng)電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的4-7倍，空載試驗(yàn)是為了滿足啟動(dòng)時(shí)大的啟動(dòng)電流的需要。因此，當(dāng)測(cè)量空載運(yùn)行時(shí)的三相空載電流值時(shí)，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(cè)量到三相空載電流值，這樣測(cè)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(cè)量回路
原系統(tǒng)二次電流測(cè)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(cè)量原理見圖1。
③原試驗(yàn)系統(tǒng)二次電壓測(cè)量回路
原系統(tǒng)的電壓測(cè)量回路中，二次電壓測(cè)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(cè)量回路原理圖見圖2。
圖2 原試驗(yàn)系統(tǒng)二次電壓測(cè)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(cè)量回路中。技術(shù)參數(shù)選擇是根據(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(cè)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(cè)量精度為0.2級(jí)的兩塊儀表，使其滿足準(zhǔn)確測(cè)量空載試驗(yàn)中通過指針表對(duì)大的啟動(dòng)電流的監(jiān)視和通過YR-GFE-9S4K對(duì)小的空載電流的測(cè)量結(jié)果的要求。同時(shí)，此儀表還具有測(cè)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(gè)級(jí)別菜單中進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置。接線時(shí)，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(cè)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(cè)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(cè)量回路原理見圖3。
圖3 改造后的系統(tǒng)二次電流測(cè)量回路原理
在電流測(cè)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(shí)，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(cè)量回路中，原指針式電壓表測(cè)量三相相電壓，同時(shí)要求電壓表之間必須并聯(lián)連接，因此接線時(shí)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(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)量回路原理圖見圖4。
圖4 改造后二次電壓測(cè)量回路原理圖
系統(tǒng)改造后，高壓電動(dòng)機(jī)在空載試驗(yàn)時(shí)，不僅在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的過程中能通過指針式電流表監(jiān)視電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中的啟動(dòng)電流的大小及偏差值，而且在從啟動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(cè)量回路改造中的應(yīng)用，滿足了被試驗(yàn)高壓電動(dòng)機(jī)功率范圍變化大時(shí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流與空載電流的相互配合的需要，確保空載試驗(yàn)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精確測(cè)試，解決了被試驗(yàn)電動(dòng)機(jī)從指針表中監(jiān)測(cè)較大的啟動(dòng)電流及從YR-GFE-9S4K電力儀表中記錄測(cè)量空載電流值的測(cè)量。同時(shí)，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(cè)量與監(jiān)視。
改造后的兩套高壓電動(dòng)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(dòng)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
