多功能电力仪表在高压电机试验系统改造中的设计安装调试

郝冠杰 王一博

摘 要：通过多功能电力仪表与指针表相配合改造高压电动机试验系统二次电流、电压测量回路，解决了当被试验高压电动机功率范围变化较宽时，电动机电流参数的测量与电流表量程范围选择配合相矛盾，而限制了被试高压电动机容量的问题。多功能仪表的引入及与指针表相配合的改造，完成了高压电机功率范围变化较宽时，电动机空载试验中的各项数据指标的测量与监视。

关键词：数字电能表;电流;配合;监测

1、引言

多功能电力仪表是作为一种先进的智能化、数字化的前端采集元件，应用于各种控制系统和能源管理中。现利用其测量精确及与指针式电流表指针监测瞬间启动电流明显的特点相配合，完成高压电动机的空载试验中测量回路中各项数据的测试。取代了单纯指针表在高压电动机试验测量回路中功能不完善的缺憾。

2、原系统配置及设计改造控制系统目的

辽阳石化公司仪表厂电修车间变电所高压系统为6KV单母线运行方式，其中配出两套高压电机试验回路，分别为电机功率在500KW以下和500KW至1100KW两套系统。两套系统的测量回路中，二次电压测量回路由三相电压互感器，三块指针式电压表构成;二次电流测量回路为两相电流互感器，三块指针式电流表星形接线方式组成，电流互感器变比分别为100/5、200/5;三相指针式电流表为6L2-100/5 、 6L2-200/5。原有的电流测量回路中只有三相指针式电流表测试电机启动电流和空载电流值。当空载试验时，只能监测到电动机的启动电流（一般电机启动电流为电动机额定电流的4～7倍），而当启动转为空载运行时，指针式电流表所指示的电机空载电流值已在盲区（空载电流值一般只占额定电流值的20%左右），无法正确监测到三相空载电流值。

高压电动机在大修或交接后，当被试验高压电动机功率范围从几百千瓦至几千千瓦容量变化较大时，原二次测量系统中，单纯的固定的指针式仪表，在高压试验系统满足不了由于容量变化而带来的启动电流和空载电流变化的要求，被试验高压电动机的各项电流参数的测量与电流表量程范围的选择出现配合的矛盾，因此，造成被试验高压电动机容量范围被限制。

现利用ACR220E多功能电力仪表改造试验系统，用其与指针式电流、电压表相配合的特点，来完成高压电动机空载试验中各项数据的测试。

3、多功能电力仪表ACR220E选型

现将ACR220E多功能电力仪表引入至二次电流、电压测量回路中。首先，从技术参数开始，根据系统两个电机试验回路均为三相电压互感器、二相电流互感器的配置;分别选择两块具有三相参数测量功能及显示的ACR220E电力仪表，输入电压均为100V，输入电流变比分别为100/5及200/5，网络接线方式为三相三线制;输出为两路输出，测量精度为0.2级。

4、试验系统改造原理

多功能电力数字表选择后进行上电编程，根据密码进入编程菜单设置后，分别进入三级菜单中进行各项参数设置。设置参数后在接线时，保证多功能仪表ACR220E的电流端子与原指针式电流表串联，并且注意电流的流入和流出方向;多功能仪表的电压端子与原指针式电压表并联。

4.1  500KW电机试验系统变送设置

500KW电机试验系统二次电流、电压测量回路中，根据系统中三相电压互感器选择设定并输入：“输入电压”Ln.V1输入100，“电压倍数”Ln.PT输入60;根据电流互感器变比为100/5设定并输入：“输入电流”Ln.I输入5，“电流倍数”Ln.CT1输入20。

4.2  500KW至1100KW电机试验系统变送设置

500KW至1100KW电机试验系统二次电流、电压测量回路中，根据系统中三相电压互感器选择设定并输入：“输入电压”Ln.V1输入100，“电压倍数”Ln.PT输入60;根据电流互感器变比为200/5设定并输入：“输入电流”Ln.I输入5，“电流倍数”Ln.CT1輸入40。

4.3  多功能仪表ACR220E电流端子的联接

在电流测量回路中，由于电流表与电流互感器之间的串联关系，因此，现将ACR220E电力数字表的三相电流端子串接在原指针式电流表与电流互感器之间。接线时，ACR220E电力表的电流流入与电流流出方向与原电流表的串联方向要正确，即ACR220E电力数字表的电流端子5*、9*、7*为电流流入端子，6、10、8端子为电流流出端子（改造后二次电流测量回路原理图见图一）。

在多功能仪表ACR220电流端子接线中，当电流由A相CT流出后，电流由ACR220E电力数字表IA5*端子流入，经过多功能仪表后由IA6端子流出，后进入指针表电流表PA1中，当电流由C相CT流出后，电流由ACR220E电力数字表IC9*端子流入，经过多功能仪表后由IC10端子流出，后进入指针表电流表PA2中，由于此系统为两相CT，中线电流由IB流回，B相电流由指针表PA3流出后，进入ACR220E电力数字表IB7*端子，经过多功能仪表后，电流由IB8端子流出回到地端子。

4.4 多功能仪表ACR220E电压端子的联接

由于二次电压测量回路中，原指针式电压表测量三相相电压，同时，要求电压表之间必须并联联接。因此，接线时将ACR220E电力表的三相电压端子1、2、3、4直接并联在原来的三相指针式电压表两端，使指针表与ACR220E电力表的电压端子并联，通过指针式电压表和数字仪表同时监测三相相电压的数值。

接线时，原三相指针电压表的电压端子一端分别与ACR220E电力表的电压端子1、2、3端子联接，而中线与ACR220E电力仪表的另一端电压端子4联接，联接后回到地端子（改造后二次电压测量回路原理图见图二）。

系统改造后，高压电动机在空载试验时，不仅在电动机启动的过程中，能通过指针式电流表监视电动机在启动过程中的启动电流的大小及偏差值，而且还能从启动转入到空载运行的时间后，能够从多功能仪表ACR220E确切地读取电机三相空载电流值，并通过运算准确地确定三相空载电流不平衡度，从而精确地判断出高压电动机空载试验中各项数值指标的准确性及可靠性，保证检修后的高压电动机出厂试验合格的准确度。因此，改造后的高压试验系统满足了高压电动机功率范围从几百千瓦至几千千瓦容量变化的要求，被试验高压电动机容量范围可大大增加。

改造后的两套高压电机试验系统，现承担辽阳石化全部高压电机的出厂试验工作，经过几年的应用效果良好。

参考文献：

[1].中国石油化工集团公司中国石油化工股份有限公司《石油化工设备维护检修规程 第六册 电气设备》 北京 中国石化出版社 2004.

[2].厉玉鸣 化工仪表及自动化 第4版 北京 化学工业出版社 2010; 96.

作者简介：

郝冠杰 辽阳石化分公司仪表厂工人;高级技师 ;获得“全国五一巾帼标兵”称号，主要研究高电压绝缘保护与应用.