某電機試驗臺變頻功率測試系統招標文件技術要求
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- 發布時間：2014/8/8 20:56:57
- 作者：銀河電氣
變頻功率測試系統是
變頻電機試驗臺的核心部件，直接影響變頻
電機試驗臺試驗結果的科學性、正確性和準確性，本文以某變頻電機試驗臺變頻功率測試系統招標文件為例，對變頻功率測試系統必須滿足的技術指標進行全面剖析，旨在幫助廣大用戶通過科學編制變頻功率測試系統招標文件技術要求，規避技術風險，選購正確的變頻功率測試系統，確保變頻電機試驗臺的成功建設。
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試驗，也有變頻器驅動試驗。
對于工頻全壓啟動及運轉試驗，涉及電量為諧波含量較低的正弦波，測量時可不區分有效值及基波有效值。
對于變頻器驅動試驗，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的主要是基波，因此，除了有效值測量之外，還需準確測量基波有效值。
為了了解變頻器輸出波形質量，包括工頻下變頻器驅動和電網驅動性能的對比，應能對變頻器輸出電壓、電流信號進行諧波分析。
注：變頻器故障狀態下可能輸出較大的直流分量，對電機有較大的損害，并且影響試驗結果的準確性。因此，系統所配的電壓、電流傳感器應能測量直流分量。不得采用電磁式互感器和羅氏線圈等傳感器。
1.2.系統誤差要求
儀表與傳感器配套后，系統精度受帶寬匹配、量程匹配、傳輸線路、電磁干擾等的影響，最終的系統精度不能通過簡單的方和根或算術疊加運算獲取。應以所有相關部件構成完整系統經實際校準的到的精度指標作為系統精度指標。
應有合適的電磁兼容措施，不允許對校準后的系統在現場采取增加屏蔽、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果，影響系統精度。
GB/T 11150—2001指出：所有儀表和測量裝置的誤差都必須進行實際測量，未經測量，僅是以其它測量中計算出來的和引用電壓、電流和功率因數組合的誤差，不能作為評價裝置基本誤差的依據。
當采用數字量輸出的變送器時，由純數字信號傳輸、負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，儀表因是數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：將被測參量轉變為數字量參數更為合理，原因在于對傳統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技術，并非依據使用被測參量信息的設備的實際需要。
1.3.安全測試要求
測試系統所用傳感器或傳感器結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、電流的準確限值范圍
為滿足不同試驗工況下測試系統的測試精度，測試系統應能在較寬的動態范圍內保證測試精度。電壓的準確限值范圍為20V～4000V，高速繞組的電流準確限值范圍為6A～1200A，低速繞組的電流準確限值范圍為3A～600A，準確限值范圍之內，電壓、電流的相對誤差不大于±0.2%。
1.5.頻率準確限值范圍
諧波模式測量（基波有效值測量）范圍需覆蓋0.1Hz～400Hz，低頻段能夠穩定讀數，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行運算時，當信號頻率較高，而更新時間較長時，由于平均效應，可以獲得較穩定的讀數。當信號頻率較低時，若需要兼顧數據更新速度時，無法采用平均功能，會造成讀數較大幅度的波動，影響測量精度。
1.6.功率因數準確限值范圍
功率因數在0.2～1范圍內，1.2.4～1.2.5所限制的范圍內，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電動機試驗方法》的要求，考慮到諧波產生損耗的作用，對于多電平變頻器，帶寬應大于最高基波頻率的10倍。對于兩電平變頻器，帶寬應大于開關頻率的6倍。綜合考慮，電壓帶寬不低于50kHz，電流帶寬應不低于20kHz。
1.8.滿足動態測試需要
電壓、電流可在寬動態范圍內進行不間斷測量，若需要量程轉換，轉換過程中不得停止采樣及輸出。
注：當儀表或外部傳感器采用開關換擋時，換擋瞬間測量數據丟失或錯誤將造成動態過程捕獲錯誤。
1.9.數據更新速率的要求
為滿足電機全壓啟動試驗相關電參量曲線記錄的需要，測試系統上傳至上位機的測量結果的最高數據更新速率不低于20ms （可實現單周期有效值運算及單個整周期FFT）。
注：當儀表或系統不能進行單周期運算（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聯參量的采集需采取必要的技術手段保障同步性。變頻功率測試系統應能提供與其它電參量或非電參量測試儀表及系統同步測試的接口，如：具備采用時鐘輸出接口或采樣數據包含時基信息或兩者兼而有之。
1.12.二次開發接口
測試系統應具備一種或以上開放、透明的高速數據通訊接口，方便與試驗上位機系統通訊，并方便進行二次開發。
二、變頻電機試驗臺技術指標
| 項目 |
指標 |
條件 |
| 采樣頻率 |
200kHz |
|
| |
|
基波頻率：DC，0.1Hz～400Hz |
| 電壓測量精度 |
讀數的0.2% |
基波幅值：20V～4000V |
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基波頻率：DC，0.1Hz～400Hz |
| 電流測量精度 |
讀數的0.2% |
基波幅值：6A～1200A(3A～600A) |
| |
|
基波頻率：DC，0.1Hz～400Hz |
| 功率測量精度 |
讀數的0.5% |
功率因數：0.2～1 |
| 角差 |
5′×f/50Hz |
0.1Hz～400Hz |
| 頻率測量精度 |
讀數的0.1% |
0.1Hz～400Hz |
| 傳感器原副邊隔離電壓 |
9kV |
50Hz/1min |
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