空载试验数据异常原因分析

空载试验数据异常原因分析

 阎欢  

中车永济电机有限公司     山西运城市  044502

【摘  要】 本文针对双馈异步风力发电机试验时，发现同型号电机空载试验数据存在偏差，排查引起此问题的原因。

【关键词】 双馈异步风力发电机 空载试验 测量系统 传感器技术参数

0 引言

我国双馈风力发电系统经过近20年的研发生产经验积累，具有技术成熟、投资少、性能稳定、清洁可靠的特点，仍然是陆上的主要发展机型，已经实现全产业链生产规模。

我公司风电板块生产的双馈异步风力发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件之一，占有重要的市场份额。空载试验是双馈风电型式试验重要项目之一，数据的准确性影响铁磁特性判定的准确性，风摩耗、铁耗分解的准确性，损耗分析法计算效率的准确性，转动惯量计算的准确性，所以，空载试验数据的准确性是风电试验的重要项目。

空载试验在0.5UN下分解风摩耗，曲线：

1 问题描述

近期，做某型号的双馈风电型式试验时，对比以前做的数据时，发现数据存在偏差。

2问题排查过程

针对此次发现的问题，换一台同型号电机，只做空载试验，做三台电机电压与功率曲线：

对比是否存在差异、分析差异规律，发现后两台功率数据偏差小。查询电机结构、材料、工艺不存在更改问题。

查找本次试验和上次试验使用的测量系统，上次使用的测量柜的电压传感器和电流传感器不是同一厂家的。查阅上次试验用测量柜测量其他型号数据，发现此电压传感器在做负载试验电流大时，出现过不抗电磁干扰的问题，当时只能直接电压测量。

使用不同测量柜串联，做同一电机的空载试验，各测量柜均接同一型号的功率分析仪，试验时，同步采集数据，比对测柜数据，忽略测量柜间电缆压降，电压最大偏差12V、1.2%；电流最大偏差7.1A、3.4%；功率最大偏差3.8kW、9%;功率(功率因数)1#>2#>3#。

试验中发现，不同测量柜（内部传感器厂家不同）数据波动范围不同，传感器的反应速度不同，数据稳定前采集数据出现大偏差，所以必须等待数据稳定后再读取。

所以，判定测量柜内传感器是影响测数据的原因。

3解决办法

更换原有测量柜电压传感器为同一厂家电压传感器，重新做一台同型号空载试验，后三台试验数据接近。所以，判定测量柜是引起空载数据偏差的原因。

查看电参数测量系统主要为电压/电流传感器接功率分析仪，目前公司使用的均是国际公认高精度、性能良好的功率分析仪，影响电参数测量准确性的问题主要集中在电压/电流传感器的选用、性能匹配、测量精度、抗干扰问题上。

4 结束语

选用测量测量柜时，注意事项：电压/电流的角差是重要指标，特别是用于测量空载的低功率因数电参数。尽量选用同一厂家的电压/电流传感器，响应时间一致。传感器响应速度，确定实际能测量到的信号频率。不能只看性能指标，要实际使用验证，才能确定指标是否真实。现用的测量柜安装的传感器测量不能测量快速变化的动态参数。低频信号（频率低于2.2HZ）不容易测准。

使用时，注意事项：数据稳定后，才能采数，特别是空载试验数据。低频采集时，计算数据更新率必须大于周期的2倍以上。

【参考文献】

1.Gonzalo Abad著作 胡家兵等译，双馈感应电机在风力发电中的建模与控制，机械工业出版社

2.才家刚著，电机试验手册，中国电力出版社

3.才家刚著，电机试验技术及设备手册.机械工业出版社