水电站综合测试系统技术要求

泵站、水电站综合测试系统技术要求

1. 配置目的

本综合测试系统主要用于泵站、水电站机组的综合测试和过程分析。

2. 测试项目要求

能进行以下项目的检测：

（1）频率测量

可进行残压测频，由测频PT二次电压（0.2～100V）或低压机组机端（0.2～400V）输入信号，考虑甩负荷时的电压上升率，要求在电压为0.2～1000V的范围内，测量机组频率，精度为±0.005 Hz。

（2）变频信号输出

系统具有高精密变频信号发生器，能提供方波和正弦波变频信号输出。频率范围为0.5Hz～200Hz可调。电压幅值在5～24V内不限（均能满足使用要求，但必须能稳定在该确定的幅值）。在0.5Hz～200Hz频率变化范围内，要求精度为±0.005 Hz。

（3）调速器试验

调速器共有6个试验项目：接力器启闭规律、静特性、协联、接力器不动时间、三分钟转速摆动、空载扰动。

接力器启闭规律试验：应能同时记录4个以上的接力器启闭规律。对于分段关闭接力器，应能计算某一接力器启闭过程中拐点位置、各段启闭时间。对于直线关闭的接力器，应能计算75%～25%开度间的关闭时间。应能计算该接力器在开始动作、拐点、动作完成时其它接力器开度。

静特性试验：要求能用一元线性回归法计算转速死区ix、线性度误差ε和永态转差系统bp，并生成静特性曲线。试验中变频步长、每个频率停留时间、变频速度应均可修改。

协联试验：要求能记录不同接力器（如导叶～桨叶、喷针～折向器）协联曲线，并根据导叶～桨叶协联关系，绘制导叶直线开启过程中桨叶的动作曲线。

接力器不动时间测试：要求能在25%甩负荷过程中，测量调速器的接力器不动时间Tq。另外，也能采用阶跃法测Tq。

三分钟转速摆动试验：要求能测录并计算出机组三分钟转速摆动值。

空扰试验：要求能测录并计算空扰过程中扰前、扰中、扰后频率，计算扰动量、超调量、超调次数和调节时间。

（4）励磁试验

励磁试验共有7个试验项目：空载试验、短路试验、短路比计算、电压～频率特性试验、起励试验、灭磁试验。

空载试验：记录发电机在空载额定转速下机端电压Uf和励磁电流ＩL之间的关系曲线。

短路试验：记录发电机在出口三相短路情况下，定子电流If和转子电流ＩL之间的关系曲线。

短路比计算：调入空载试验结果和短路试验结果，计算短路比，并将空载试验、短路试验图形及短路比计算结果输出到同一波形图。

电压～频率特性试验：录制发电机在空裁运行时，转速在47～52HZ变化范围内F0和Uf变化曲线，按频率每变化0.5Hz一组数据，输出到Excel文件。

起励试验：录制起励曲线并计算发电机稳态电压Ufs、电压波动次数、超调量Mp和调节时间Ts。

灭磁试验：录制灭磁曲线并计算励磁系统灭磁前的励磁电压、反向励磁电压、反向电压倍数和灭磁时间T。

（5）机组过速试验

要求记录机组过速时的振动值（4个通道）、主轴摆度值（3个通道）、机组频率、接力器开度（4个通道），并能计算振动、摆度最大值，计算某一接力器开始动作时机组频率、试验过程中的最高频率。

（6）甩负荷试验

要求记录甩负荷过程中选定通道的测量值，并根据选项决定是否在试验过程中显示该通道波形图，或计算某一通道的数据。选项有：甩负荷时是否测量该通道，是否显示该通道，该通道测量值的初始值、最大值、最小值、终了值、上升率、动作时间、波动次数。该选项参数可保存、可调用，在下一个甩负荷试验时默认自动调用上一个甩负荷时的参数。

甩负荷记录采样量应至少为两台机联甩试验的全部采样量，并有4台机联甩负荷时的主要采样量接口（机组转速、水压、接力器动作、电动机和发电机的电压等）。

（7）动平衡试验

要求记录机组空载时各部位振动、摆度值，并计算配重部位和重量。

（8）调保计算

注：系统精度指综合测试系统所记录的值与真实值之差。

4. 软件要求

（1）软件安装与版本升级

软件应便于安装，能保证5年内免费升级，确保能在最新通用操作系统中运行。（2）试验参数输入和实时监测

每个试验项目均能在上位机进行试验参数输入，并有试验参数记忆功能，下次试验时不需重复输入。试验时各通道参数实时显示，根据选择要求实时显示所选通道波形图。（3）试验记录保存

试验各项参数、记录应在试验结束后自动保存。应提供将记录转化为Excel文件及将Excel文件转化为试验记录的功能，以便于分析调用。

（4）打印输出

每一测试结果（包括参数和波形图），均能根据操作系统默认方式进行打印输出。打印前，测试参数和波形图应能人工修改。

（5）通道率定

通道率定是指对测量装置的通道信号名称、单位、量程、显示小数点位数、变比进行定义，做成一个表格文件形式存在硬盘上（称为通道率定表），根据通道率定表，将某通道的采样值计算出它的实际测量值，同时还可以在计算结果中打印出它的信号名称和单位。

需配置一个主率定表，主率定表就是当前试验用的率定表。率定表的修改需确认。

（6）通道显示

实时显示主率定表中已率定通道的率定参数、采样值、当前测量值，刷新时间大约为1/10秒—1/5秒，可以实时监测各通道的信号情况，用于观察传感器的工作稳定性和它的大致精度。

5. 其他要求

（1）使用条件

综合测试系统应能在水电站、泵站现场恶劣条件下正常工作，确保：①系统具有抗干扰和防辐射能力，各传感器能在远距离信号传送过程中无毛刺、不失真；②接力器行程、水压、机组摆动、机组振动测量传感器可能处于高湿度的工作环境中，要有防潮、抗水能力。（2）重量

要求轻便，其中下位机（包括电源、电池）重量不超过8kg。

（3）防护

上位机、下位机及传感器均具有铝合金外壳保护和减振措施，以避免运输途中振动和撞击对仪器的损伤。

（4）接口及电缆

提供各类接口备件，每类不小于1/5的总数量且不小于2个。提供每个传感器与下位机之间连接电缆，长度为30m。提供下位机与上位机之间的通讯连接两组，长度为2m。（5）装箱

所有仪器、设备及电缆均应装箱，箱子坚固、轻便、美观，并易于搬运。