【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及盾构机出厂调试，特别涉及一种用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制系统及方法。
技术介绍
1、盾构机结构复杂，需要供电的部件较多，通常由3-4个容量不等的变压器为各个环节供电。盾构机在上电调试时，如果直接合闸，由于变压器容量较大，会遇到变压器一次侧励磁涌流过大的问题，该励磁涌流值可以达到10倍以上的变压器额定电流。这种大的励磁涌流会导致保护装置动作，使变压器进线开关甚至上级开关跳闸，造成大面积停电。对于设备本身，大的励磁涌流会产生较大的电动力，对主变线圈及断路器造成损害。
2、目前抑制变压器合闸涌流的方法主要有：串接电阻器法、选相合闸法等。其中：串接电阻器法是在变压器一次侧串联适当值的电阻，利用电阻抑制涌流，待电流衰减后旁路电阻器，再接入变压器。该方法不足之处在于，电阻器成本较高，增加了操作和维护的复杂性。选相合闸法对断路器的分合闸时间进行分相控制，在合闸时选择适当的电压初相角，避免变压器铁芯磁通饱和，抑制励磁涌流的产生。
3、由于选相合闸法需要考虑变压器合闸前的铁芯剩磁大小，而变压器在投运前需进行工频耐压试验、直流电阻测量等试验,铁心中含有剩磁。因此，不适合变压器第1次合闸的励磁涌流抑制。考虑到励磁涌流产生的机理，消除剩磁可以使铁心不容易达到饱和状态。为抑制盾构机变压器上电调试时遇到的合闸励磁涌流，包括第1次合闸和后续合闸的工况，可以从剩磁消除和选相分合闸技术入手，解决全工况合闸问题。此外，出口到不同国家的盾构机，供电电压等级也各不相同，从6kv到22kv不等，这给设备出厂调试带来了一定
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制系统及方法，解决盾构机在不同电压等级的上电测试过程中励磁涌流抑制问题，能够满足盾构机在不同电压等级下的上电测试。
2、按照本专利技术所提供的设计方案，一方面，提供一种用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制系统，包含：
3、升降压变压器，用于将输入电压变换为多个不同等级输出电压，以为不同电压等级需求的盾构机提供电源，且升降压变压器一次侧与相控断路器电连接，所述相控断路器与盾构机供电电源母线连接，升降压变压器二次侧与盾构机变压器电连接连接；
4、消磁分析装置，与升降压变压器和盾构机变压器电连接，用于对升降压变压器和盾构机变压器进行消磁并测量升降压变压器剩磁数据，将剩磁数据反馈至测量装置；
5、测量装置，用于监测并获取测量信号，所述测量信号包括盾构机供电电源母线侧电流互感器引入的电压信号、升降压变压器一次侧电流互感器引入的电流信号、及反馈的升降压变压器剩磁数据；
6、及主控装置，依据外部输入的分合闸指令和测量信号生成用于驱动控制相控断路器动作的分合闸开关量信号及用于驱动控制消磁分析装置动作的消磁信号。
7、作为本专利技术用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制系统，进一步地，供电系统包含多个用于对不同电压等级盾构机进行供电的供电支路，且每个供电支路之间相互独立；主控装置控制相控断路器对各供电支路进行多路驱动，并调整各供电支路开关的延时时间来实现信号同步，且主控装置以电源回路中一个相电压或线电压作为选相参考电压。
8、再一方面，本专利技术还提供一种用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制方法，进一步地，基于上述的系统实现，实现过程包含：
9、主控装置依据分合闸指令及测量信号生成驱动相控断路器和消磁分析装置的信号指令，所述信号指令包括分合闸开关驱动信号及消磁驱动信号；
10、依据分合闸开关驱动信号并利用相控断路器在交流电整周期任意角度下对盾构机供电进行合闸和分闸控制，同时消磁分析装置依据消磁驱动信号对升降压变压器及盾构机变压器进行消磁，以通过消磁和盾构机供电控制相结合来抑制盾构机变压器励磁涌流，其中，合闸分为首次合闸和非首次合闸。
11、作为本专利技术用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制方法，进一步地，利用相控断路器对盾构机供电进行首次合闸控制，包含：
12、使相控断路器、盾构机变压器断路器均保持断开状态，利用消磁分析装置依次给升降压变压器、盾构机变压器进行消磁，闭合盾构机变压器断路器；
13、主控装置通过监测供电电网中电压波形，以确定电压过零点位置，对合闸控制指令下达时间进行补偿并确定首次合闸时间，在首次合闸时间下发出首次合闸控制指令，以利用首次合闸控制指令控制相控断路器在电压相位为90°时进行合闸。
14、作为本专利技术用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制方法，进一步地，利用相控断路器对盾构机供电进行分闸控制，包含：
15、利用电流互感器监测升降压变压器一次侧绕组电流大小，当电流信号为零时利用相控断路器进行分闸操作；
16、根据母线电压信号计算相控断路器分闸操作时相对于电压波形的角度，并利用测量装置持续监测测量信号，以在相控断路器对升降压变压器进行选相分闸时将升降压变压器剩磁固定在可控状态，且在测量结束时依次断开盾构机变压器的断路器。
17、作为本专利技术用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制方法，进一步地，利用相控断路器对盾构机供电进行非首次合闸控制，包含：
18、依据分闸操作记录确定分闸时的分闸角，主控装置基于相控断路器和变压器分闸节流对剩磁的影响确定最优合闸策略，根据最优合闸策略计算剩磁稳定在最佳合闸角度，并进入合闸等待阶段；
19、依据外部的合闸控制指令，基于控制回路信号传输实验和相控断路器动作时间对合闸控制指令时间进行补偿，检测电压零点并计算合闸电流提前量，以在补偿后的指定时间内使相控断路器在目标合闸角处执行合闸操作，所述目标合闸角依据变压器涌流与电阻来设定。
20、本专利技术的有益效果：
21、本专利技术针对盾构机在不同电压等级的上电测试过程中励磁涌流抑制问题，通过分析变压器涌流产生的机理，利用升降压变压器、相控断路器、测量装置、消磁分析装置及主控装置来提供系统化的测试方案和控制流程，以满足盾构机在不同电压等级下的上电测试，解决盾构机出厂测试过程中频繁的涌流冲击可能会缩短变压器和其他电气设备的使用寿命的难问题，不仅可以保证盾构机在各种供电条件下的正常工作，还可以减少由于涌流带来的设备损坏风险，延长设备寿命，并提高测试过程的安全性和可靠性，在盾构机出厂上电测试领域具有较好的应用前景。
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1.一种用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制系统，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制系统，其特征在于，供电系统包含多个用于对不同电压等级盾构机进行供电的供电支路，且每个供电支路之间相互独立；主控装置控制相控断路器对各供电支路进行多路驱动，并调整各供电支路开关的延时时间来实现信号同步，且主控装置以电源回路中一个相电压或线电压作为选相参考电压。
3.一种用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制方法，其特征在于，基于权利要求1所述的系统实现，实现过程包含：
4.根据权利要求3所述的用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制方法，其特征在于，利用相控断路器对盾构机供电进行首次合闸控制，包含：
5.根据权利要求3述的用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制方法，其特征在于，利用相控断路器对盾构机供电进行分闸控制，包含：
6.根据权利要求3所述的用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制方法，其特征在于，利用相控断路器对盾构机供电进行非首次合闸控制，包含：
【技术特征摘要】
1.一种用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制系统，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制系统，其特征在于，供电系统包含多个用于对不同电压等级盾构机进行供电的供电支路，且每个供电支路之间相互独立；主控装置控制相控断路器对各供电支路进行多路驱动，并调整各供电支路开关的延时时间来实现信号同步，且主控装置以电源回路中一个相电压或线电压作为选相参考电压。
3.一种用于不同电压等级的盾构机出厂测试供电控制方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩兴超，武胜圈，胡瑞，刘彦军，李俊杰，李恒，聂震，董雨畅，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团盾构制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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