网络多功能电力仪表是针对电力系统、工矿作业等电力监控需求而设计的智能表，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。现利用其数值测量精确性及与指针式电流表监测瞬间电流明显的特点，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，改善了只用指针表在高压电动机试验测量回路中功能不完善的情况。
1、改造前的系统工况
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，分别为试验电机功率在500kW以下和500kW至1100kW两套系统。原有的电流测量回路中三相指针式电流表既测试启动电流值又测量空载电流值，当被试高压电动机的容量从几百千瓦到几千千瓦变化时，电流表由于在选择上不仅要考虑启动电流大的因素，而且还要兼顾测量空载运行时小电流值的问题。此时，大量程的指针电流表在测量较小的空载电流时误差很大。因此，单存的三相指针式电流不能满足试验的要求。
①原系统配置原系统中500kW以下电机试验回路电流互感器变比为100/5，三相指针式电流表为100A，6L2-100/5；500kW至1100kW电机试验回路电流互感器变比为200/5，三相指针式电流表为200A，6L2-200/5。由于原有的二次系统中只有电流互感器与三相指针式电流表串联，试验时只能监测到电动机的启动电流，一般启动电流为电动机额定电流的4-7倍，空载试验是为了满足启动时大的启动电流的需要。因此，当测量空载运行时的三相空载电流值时，指针式电流表所指示的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)，无法正确测量到三相空载电流值，这样测出的数据不论从三相空载电流值本身还是三相电流不平衡度角度来分析，误差都非常大，是试验要求所不允许的。
②原试验系统二次电流测量回路
原系统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。二次电流测量原理见图1。
③原试验系统二次电压测量回路
原系统的电压测量回路中，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。原试验系统二次电压测量回路原理图见图2。
图2 原试验系统二次电压测量回路原理
2、系统改造方案
①网络多功能仪表YR-GFE-9S4K的选择
现将YR-GFE-9S4K网络多功能电力仪表引入至二次电流、电压测量回路中。技术参数选择是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YR-GFE-9S4K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级的两块仪表，使其满足准确测量空载试验中通过指针表对大的启动电流的监视和通过YR-GFE-9S4K对小的空载电流的测量结果的要求。同时，此仪表还具有测量三相电压、有功、无功、功率因数等功能。
②YR-GFE-9S4K电力仪表的编程与指针表的配合应用
网络多功能电力数字表选择后进行上电编程，进入编程菜单设置后，分别进入三个级别菜单中进行各项参数设置。接线时，保证网络多功能仪表YR-GFE-9S4K的电流端子与原指针式电流表串联，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。
a、1500kW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仪表参数。
b、2500kW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仪表参数。
③YR-GFE-9S4K电力仪表电流端子的连接
改造后的二次电流测量回路原理见图3。
图3 改造后的系统二次电流测量回路原理
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YR-GFE-9S4K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，YR-GFE-9S4K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YR-GFE-9S4K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。在多功能电力仪表YR-GFE-9S4K电流端子接线中，当电流由A相CT流出后，电流由YR-GFE-9S4K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AYR-GFE-9S4K电力电力仪表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YR-GFE-9S4K电力仪表IB7*端子，经过多功能电力仪表后，电流由IB8端子流出回到地端子。
④YR-GFE-9S4K仪表电压端子的连接
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连接，因此接线时将YR-GFE-9S4K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YR-GFE-9S4K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YR-GFE-9S4K电力表的电压端子1、2、3端子连接，而中线与YR-GFE-9S4K电力仪表的另一端电压端子4连接，连接后回到地端子。改造后二次电压测量回路原理图见图4。
图4 改造后二次电压测量回路原理图
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，而且在从启动转入到空载运行后，能够从网络多功能仪表YR-GFE-9S4K确切地读取三相空载电流值，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。
网络多功能电力仪表YR-GFE-9S4K在高压电机试验系统二次测量回路改造中的应用，满足了被试验高压电动机功率范围变化大时电动机启动电流与空载电流的相互配合的需要，确保空载试验中各项数据的精确测试，解决了被试验电动机从指针表中监测较大的启动电流及从YR-GFE-9S4K电力仪表中记录测量空载电流值的测量。同时，完成高压电机空载试验中的其他各项数据指标的测量与监视。
改造后的两套高压电动机试验系统，现承担辽化公司各生产厂全部高压电动机检修后的出厂试验工作。经过四年的应用，效果良好。
作者：郝冠杰、寇蕊、李敏、李亚男