某電機試驗臺變頻功率測試系統(tǒng)招標(biāo)文件技術(shù)要求
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- 發(fā)布時間：2014/8/8 20:56:57
- 作者：銀河電氣
變頻功率測試系統(tǒng)是
變頻電機試驗臺的核心部件，直接影響變頻
電機試驗臺試驗結(jié)果的科學(xué)性、正確性和準(zhǔn)確性，本文以某變頻電機試驗臺變頻功率測試系統(tǒng)招標(biāo)文件為例，對變頻功率測試系統(tǒng)必須滿足的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行全面剖析，旨在幫助廣大用戶通過科學(xué)編制變頻功率測試系統(tǒng)招標(biāo)文件技術(shù)要求，規(guī)避技術(shù)風(fēng)險，選購正確的變頻功率測試系統(tǒng)，確保變頻電機試驗臺的成功建設(shè)。
一. 變頻電機試驗臺基本要求
1.1.滿足不同電量測試需要
本項目既有工頻全壓啟動及運轉(zhuǎn)試驗，也有變頻器驅(qū)動試驗。
對于工頻全壓啟動及運轉(zhuǎn)試驗，涉及電量為諧波含量較低的正弦波，測量時可不區(qū)分有效值及基波有效值。
對于變頻器驅(qū)動試驗，變頻器輸出電壓含有豐富的諧波，而對核泵電機扭矩有貢獻(xiàn)的主要是基波，因此，除了有效值測量之外，還需準(zhǔn)確測量基波有效值。
為了了解變頻器輸出波形質(zhì)量，包括工頻下變頻器驅(qū)動和電網(wǎng)驅(qū)動性能的對比，應(yīng)能對變頻器輸出電壓、電流信號進(jìn)行諧波分析。
注：變頻器故障狀態(tài)下可能輸出較大的直流分量，對電機有較大的損害，并且影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，系統(tǒng)所配的電壓、電流傳感器應(yīng)能測量直流分量。不得采用電磁式互感器和羅氏線圈等傳感器。
1.2.系統(tǒng)誤差要求
儀表與傳感器配套后，系統(tǒng)精度受帶寬匹配、量程匹配、傳輸線路、電磁干擾等的影響，最終的系統(tǒng)精度不能通過簡單的方和根或算術(shù)疊加運算獲取。應(yīng)以所有相關(guān)部件構(gòu)成完整系統(tǒng)經(jīng)實際校準(zhǔn)的到的精度指標(biāo)作為系統(tǒng)精度指標(biāo)。
應(yīng)有合適的電磁兼容措施，不允許對校準(zhǔn)后的系統(tǒng)在現(xiàn)場采取增加屏蔽、濾波等措施提高電磁兼容性，因為這些措施很有可能改變測量結(jié)果，影響系統(tǒng)精度。
GB/T 11150—2001指出：所有儀表和測量裝置的誤差都必須進(jìn)行實際測量，未經(jīng)測量，僅是以其它測量中計算出來的和引用電壓、電流和功率因數(shù)組合的誤差，不能作為評價裝置基本誤差的依據(jù)。
當(dāng)采用數(shù)字量輸出的變送器時，由純數(shù)字信號傳輸、負(fù)載匹配及量程匹配等引起的誤差被排除。在此情況下，只要計算精度選擇恰當(dāng)，儀表因是數(shù)字值的純計算而不會增加任何誤差。在儀表中，受溫度或者長期漂移影響的可能性也被全部消除。
IEC60044-8指出：將被測參量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量參數(shù)更為合理，原因在于對傳統(tǒng)模擬量輸出變送器的模擬量輸出要求是基于有局限的常規(guī)技術(shù)，并非依據(jù)使用被測參量信息的設(shè)備的實際需要。
1.3.安全測試要求
測試系統(tǒng)所用傳感器或傳感器結(jié)合配套的電氣隔離裝置的原副邊隔離電壓不低于9kV。
1.4.電壓、電流的準(zhǔn)確限值范圍
為滿足不同試驗工況下測試系統(tǒng)的測試精度，測試系統(tǒng)應(yīng)能在較寬的動態(tài)范圍內(nèi)保證測試精度。電壓的準(zhǔn)確限值范圍為20V～4000V，高速繞組的電流準(zhǔn)確限值范圍為6A～1200A，低速繞組的電流準(zhǔn)確限值范圍為3A～600A，準(zhǔn)確限值范圍之內(nèi)，電壓、電流的相對誤差不大于±0.2%。
1.5.頻率準(zhǔn)確限值范圍
諧波模式測量（基波有效值測量）范圍需覆蓋0.1Hz～400Hz，低頻段能夠穩(wěn)定讀數(shù)，且電壓、電流相對誤差不低于0.2%。
注：交流電參量測試不按照整周期進(jìn)行運算時，當(dāng)信號頻率較高，而更新時間較長時，由于平均效應(yīng)，可以獲得較穩(wěn)定的讀數(shù)。當(dāng)信號頻率較低時，若需要兼顧數(shù)據(jù)更新速度時，無法采用平均功能，會造成讀數(shù)較大幅度的波動，影響測量精度。
1.6.功率因數(shù)準(zhǔn)確限值范圍
功率因數(shù)在0.2～1范圍內(nèi)，1.2.4～1.2.5所限制的范圍內(nèi)，功率測量相對誤差不低于0.5%。
1.7.帶寬要求
按照《GB/T22670-2008變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動機試驗方法》的要求，考慮到諧波產(chǎn)生損耗的作用，對于多電平變頻器，帶寬應(yīng)大于最高基波頻率的10倍。對于兩電平變頻器，帶寬應(yīng)大于開關(guān)頻率的6倍。綜合考慮，電壓帶寬不低于50kHz，電流帶寬應(yīng)不低于20kHz。
1.8.滿足動態(tài)測試需要
電壓、電流可在寬動態(tài)范圍內(nèi)進(jìn)行不間斷測量，若需要量程轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程中不得停止采樣及輸出。
注：當(dāng)儀表或外部傳感器采用開關(guān)換擋時，換擋瞬間測量數(shù)據(jù)丟失或錯誤將造成動態(tài)過程捕獲錯誤。
1.9.數(shù)據(jù)更新速率的要求
為滿足電機全壓啟動試驗相關(guān)電參量曲線記錄的需要，測試系統(tǒng)上傳至上位機的測量結(jié)果的最高數(shù)據(jù)更新速率不低于20ms （可實現(xiàn)單周期有效值運算及單個整周期FFT）。
注：當(dāng)儀表或系統(tǒng)不能進(jìn)行單周期運算（有效值）時，測量得到的啟動電流的最大值（有效值）會明顯偏小。
1.10.諧波測試要求
測試系統(tǒng)要求能夠分析0~99次諧波，并提供THD、THF、HVF、HCF等諧波特征值。
1.11.同步測試要求
試驗過程中的所有關(guān)聯(lián)參量的采集需采取必要的技術(shù)手段保障同步性。變頻功率測試系統(tǒng)應(yīng)能提供與其它電參量或非電參量測試儀表及系統(tǒng)同步測試的接口，如：具備采用時鐘輸出接口或采樣數(shù)據(jù)包含時基信息或兩者兼而有之。
1.12.二次開發(fā)接口
測試系統(tǒng)應(yīng)具備一種或以上開放、透明的高速數(shù)據(jù)通訊接口，方便與試驗上位機系統(tǒng)通訊，并方便進(jìn)行二次開發(fā)。
二、變頻電機試驗臺技術(shù)指標(biāo)
| 項目 |
指標(biāo) |
條件 |
| 采樣頻率 |
200kHz |
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| |
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基波頻率：DC，0.1Hz～400Hz |
| 電壓測量精度 |
讀數(shù)的0.2% |
基波幅值：20V～4000V |
| |
|
基波頻率：DC，0.1Hz～400Hz |
| 電流測量精度 |
讀數(shù)的0.2% |
基波幅值：6A～1200A(3A～600A) |
| |
|
基波頻率：DC，0.1Hz～400Hz |
| 功率測量精度 |
讀數(shù)的0.5% |
功率因數(shù)：0.2～1 |
| 角差 |
5′×f/50Hz |
0.1Hz～400Hz |
| 頻率測量精度 |
讀數(shù)的0.1% |
0.1Hz～400Hz |
| 傳感器原副邊隔離電壓 |
9kV |
50Hz/1min |
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