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主排水泵技术测定 准格尔旗公沟煤炭有限责任公司 2014年1月 公沟煤矿主排水泵技术测定 矿井主排水装置是煤矿“四大件”主要设备之一，其耗电能居主要耗能设备之首。据国家统计，主排水泵用电量占煤矿全部生产用电量10.2%。因此，为了使主排水泵经济、合理、低工耗、高效率运行；为使其安装、维护、检修、保养更趋科学化，及时准确的对矿井排水系统进行技术测定，获得水泵运行的各种科学数据是十分必要的。下面是结合2008年～2013年对我矿主排水泵的技术测定实践。 1　有关电动机参数的测定 　　首先选用了先进的GDPC-91A智能型多功能电能平衡测试功率、功率因数、电量累计与频率等。其测量精度：电压、电流为0.5级；功率因数为1.2级；功率为1.5级。煤矿井下水泵电动机参数测试存在着特殊的问题，就是控制电机PB3-6GA系列高压开关上无功率表，其内仅设有一个单相电压互感器和两个电流互感器，不具备直接测量三相功率的条件，给测试电机的电参数造成了一定的困难。 1.1　电动机输入功率P1测试的两种方法　　(1)电流叉接法测三相功率　　如图1，借用开关内的电压、电流互感器，将两个电流互感器线圈首尾串联，引出差电流，并且将电压互感器原线圈两端接线A、C相上，再用能平衡测试仪的单相负载测试功能将输入功率P1取出，此功率P1即是三相功率值(接线注意：先停电，打开高压开关柜，做验电、放电试验)。理论推导过程：参看图1(b)可以推导出P1=3P单相： 　P1=UACIACCOSβUAOIAOCOSβ而Φ=β+30°　　β=α+30°　　则β=Φ代入上式。　　P1=UAOIAOCOSΦ=3UAOIAOCOSΦ=3P单相　　这种接线方法的优点是，不用外配电压电流互感器，操作简单，方便省时；缺点是测量精度不高，误差较大。测量时应注意同时读取仪表读数。如所测参数需要精度较高，建议采用下面的星接法测三项功率。　　(2)星接法测三相输入功率P　　如图2在高压开关内，外设两个同型号的电压互感器PT(6000V/60V)，并接在A、B、C三相之间。A、C两相电流用能平衡测试仪的两个钳型电流互感器引出即可。 这里应特别注意PT和CT二次侧的三相相序必须明确，以使同相钳型电流互感器和电压采样夹处于同一相序上。再利用能平衡测试仪将电动机三相电压、电流、功率，累计电量取平均值打印输出。理论推导过程参看图2(b)。P1=UABIAOCOS(30°+Φ)+　　UCBICOCOS(30°-Φ)　 =UABIAOCOS30°COSΦ-　　UABIAOSIN30°SINΦ+　　UCBICOCOS30°COSΦ+　　UCBICOSIN30°SINΦ　　因为在数量上，UAB=UCB，ICO=IAO，　　所以，P1=2UABIAOCOS30°COSΦ　　=3UAOIAOCOSΦ=3P单相 　此方法的优点是测试结果精度高，不受三相不平衡电流的影响；缺点是接线复杂，外接入两个电压互感器，需在6kV高压线上操作，必须经验电、放电和找相序工序。 1.2　电动机定子直流电阻测算　　大功率电机定子直流电阻很小，一般的万用表精度级不够，所以我们采用了PC25型数字微欧计，此仪器不受机械振动与电磁干扰影响，精度0.1级。　　测电动机定子绕组电阻时，有条件最好将电机停止运转16h以上。此时定子绕组温度与室温相同，所测电阻值就更精确。但在井下除备用泵的电机可行外，其它运行的泵很难实现这一点，通常电机刚停止转动。断开高压电开关，用温度计测定子铁芯温度tT(取2～3点)这样tT+15℃就约为定子绕阻的实际温度。在此同时，测出端电阻。测端电阻时，先打开电机接线盒盖。验电和放电后，用砂布将三相接柱打光，以除去油污和氧化层，减小接触电阻以提高定子直流电阻的测试精度。用PC25微欧计测出端电阻RAB、RAC、RBC：　　算术平均值re=(RAB+RAC+RBC)/3　　对Y接线，相电阻rx=(1/2)re对△接线rx=(3/2)re将相电阻换算到75℃时的标准电阻值　　rw=［(K+tw)/(K+t)］Υx其中　rw——基准温度下的定子绕阻的相电阻值Ω；　　　tw——基准工作温度(A、E、B级绝缘为75℃，F、H级为115℃)；　　　t——实际绕组温度(实测)；　　　K——常数铜绕线，K=235，铝绕组K=228。 1.3　电动机空载试验　　电动机空载时，无功率输出，输入功率全部供电动机空载所需的功率损耗，既空载损耗P，其主要包括定子铜耗3I2orw，铁耗Ptz和机械损耗P1公式PO=3I2orw+Pti+P1(IO空载电流)。而定子机械损耗与铁耗统称为固定损耗即PO=Pti+Pj=PO-3I2Orw利用上述输入功率测试法，同样