CN107271727A - 一种基于电压穿越测试的控制记录仪 - Google Patents
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Abstract
一种基于电压穿越测试的控制记录仪，控制可调变压器的输出并实时采集可调变压器和变压器负载的电压电流值，包含：中央控制器，与可调变压器和负载连接，控制可调变压器的输出电压大小和维持时间，评估变频器的电压穿越能力；信号采集和处理模块，输入端与中央控制器和可调变压器分别连接；波形分析模块，输入端与中央控制器和信号采集和处理模块分别连接；图形显示模块，输入端与中央控制器和信号采集和波形分析模块分别连接；压缩存储模块，输入端与中央控制器和信号采集和处理模块分别连接。本发明的优点是自动化测试，节省人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及电网发电技术领域，具体涉及一种基于电压穿越测试的控制记录仪。
背景技术
随着国家节能政策的大力实施，火电厂辅机***进行大量变频器改造，以降低机组厂用电。但是，目前大多数火电机组的辅机变频器电压穿越能力未等到验证，有的甚至不具备电压穿越能力，出现了电网发生瞬时电压波动引起发电机组跳机的问题；由于变频器未经过电压穿越功能测试，一旦出现电压跌落或过高，变频器会触发低电压和过流等保护，致使变频器闭锁输出，对于高压变频器，供给都是重要辅机，一旦变频器闭锁，重要辅机的停运会最终导致机组跳闸事故发生。
为了检测变频器电压穿越能力，需要对变频器进行高低电压穿越能力进行测试，但目前却缺少相应的高压变频器检测设备。对高压变频器进行电压穿越能力测试，需要研制一套电压暂降装置，以验证变频器在电压跌落时穿越能力。
变频器电压穿越试验装置由试验变压器、快切开关、可调负载、控制记录仪组成。穿越试验对输出电压高低、电压切换时间都有明确要求，对电压、电流、功率等参数也需进行实时监控，因此需要设计一个专用仪器实现过程控制和采集参数功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电压穿越测试的控制记录仪，应用于变频器电压穿越试验中，控制试验整个过程。
一种基于电压穿越测试的控制记录仪，控制可调变压器的输出并实时采集可调变压器和变压器负载的电压电流值，包含：
中央控制器，与可调变压器和变压器负载连接，控制变压器的输出电压大小和维持时间；
信号采集和处理模块，输入端与中央控制器和可调变压器分别连接，受中央控制器控制而采集可调变压器的输出电压、电流和频率的具体数值；
波形分析模块，输入端与中央控制器和信号采集和处理模块分别连接；
图形显示模块，输入端与中央控制器和信号采集和波形分析模块分别连接；
压缩存储模块，输入端与中央控制器和信号采集和处理模块分别连接；
所述中央控制器根据所述信号采集和处理模块采集的电压、电流、频率以及波形分析模块计算而得到的功率、功率因数、转速、切换时间信息，评估变频器的电压穿越能力。
上述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其中，所述信号采集和处理模块中选用8个隔离通道、同步采样的16位高速A/D转换器采集电压和电流信号。
上述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其中，所述电压信号采集误差<0.2V，所述电流信号采集误差<0.02mA，频率计算测量误差<0.01Hz。
上述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其中，所述压缩存储模块支持移动存储设备。
上述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其中，所述信号采集和处理模块中的采样通道相互隔离。
上述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其中，所述图形显示模块选用图形触摸屏。
上述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其中，所述控制记录仪分别连接分接开关和变频器，一可调变压器与所述分接开关和变频器依次连接，分接开关的8个输入端与多种电压相接，电压值与变频器电压穿越电压U相关；控制记录仪控制所述分接开关依次切换不同电压，并同时记录数据，步骤如下：
S1、所述分接开关输出端设置于第8个输入端，输出电压为100%U，其中U表示变频器的额定电压；
S2、所述分接开关输出端切换至第1个输入端，输出电压为130%U，保持时间0.5秒；
S3、所述分接开关输出端切换至第2个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S4、所述分接开关输出端切换至第3个输入端，输出电压为90%U，保持时间大于5秒，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S5、所述分接开关输出端切换至第4个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S6、所述分接开关输出端切换至第5个输入端，输出电压为60%U，保持时间为5秒；
S7、所述分接开关输出端切换至第6个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S8、所述分接开关输出端切换至第7个输入端，输出电压为20%U，保持0.5秒；
S9、所述分接开关输出端切换至第8个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S10、所述控制记录仪判断变频器是否运行正常并记录所有试验参数和波形，试验过程中如某一项目试验失败，则直接进入下一个试验项目；
S11、所述控制记录仪评估被测***的电压穿越能力，生成分析报告。
本发明的优点和有益效果是引入自动化测试，节省人力成本。
附图说明
图1是本发明的模块图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示的专用控制记录仪，实时显示并记录变压器输出以及负载端的电压电流信号，实现对相关电压、电流、频率、功率及功率因数等参数的全面监测。
一种基于电压穿越测试的控制记录仪，控制可调变压器的输出并实时采集可调变压器和变压器负载的电压电流波形，包含中央控制器1、信号采集和处理模块2、波形分析模块3、图形显示模块4和压缩存储模块5。
中央控制器1，与可调变压器和变压器负载连接，控制变压器的输出电压大小和维持时间。
信号采集和处理模块2，输入端与中央控制器1和可调变压器分别连接，受中央控制器1控制而采集可调变压器的输出电压、电流和频率的具体数值。
波形分析模块3，输入端与中央控制器1和信号采集和处理模块2分别连接。
图形显示模块4，输入端与中央控制器1和信号采集和波形分析模块3分别连接。
压缩存储模块5，输入端与中央控制器1和信号采集和处理模块2分别连接。
所述中央控制器1根据所述信号采集和处理模块2采集的电压、电流、频率以及波形分析模块3计算而得到的功率、功率因数、转速、切换时间信息，评估所述变频器的电压穿越能力。
进一步地，所述信号采集和处理模块2中选用8个隔离通道、同步采样的16位高速A/D转换器采集电压和电流信号。
进一步地，所述电压信号采集误差<0.2V，所述电流信号采集误差<0.02mA，频率计算测量误差<0.01Hz。
进一步地，所述压缩存储模块5支持移动存储设备。
进一步地，所述信号采集和处理模块2中的采样通道相互隔离。
进一步地，所述图形显示模块4选用图形触摸屏。
进行测试试验时，所述的基于电压穿越测试的控制记录仪控制变压器切换输出电压，并保持每次的输出电压维持一定时间，控制记录仪根据采集到的电压电流信息判断变频器运行达到稳定状态后，再控制变压器切换到下一个输出电压，重复进行下一个循环。若超出时限后变频器运行还不能达到稳定状态，则控制记录仪记录失败数据后，继续进行下一步试验，直到试验项目全部完成。
试验结束后，控制记录仪记录并计算试验过程中电源侧和负载侧的电压、电流、频率、功率、功率因数、切换时间和保护动作信号等情况，并对瞬态信号进行记录，保存试验过程中的电压波形，对波形进行分析，评估试验过程的变频器的电压穿越能力，生成分析报告。
控制记录仪分别连接分接开关和变频器，一可调变压器与所述分接开关和变频器依次连接，分接开关的8个输入端与多种电压相接，电压值与变频器电压穿越电压相关；控制记录仪控制所述分接开关依次切换不同电压，并同时记录数据，步骤如下：
S1、所述分接开关输出端设置于第8个输入端，输出电压为100%U，其中U表示变频器的额定电压；
S2、所述分接开关输出端切换至第1个输入端，输出电压为130%U，保持时间0.5秒；
S3、所述分接开关输出端切换至第2个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S4、所述分接开关输出端切换至第3个输入端，输出电压为90%U，保持时间大于5秒，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S5、所述分接开关输出端切换至第4个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S6、所述分接开关输出端切换至第5个输入端，输出电压为60%U，保持时间为5秒；
S7、所述分接开关输出端切换至第6个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S8、所述分接开关输出端切换至第7个输入端，输出电压为20%U，保持0.5秒；
S9、所述分接开关输出端切换至第8个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S10、所述控制记录仪判断变频器是否运行正常并记录所有试验参数和波形，试验过程中如某一项目试验失败，则直接进入下一个试验项目；
S11、所述控制记录仪评估被测变频器***的电压穿越能力，生成分析报告。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种基于电压穿越测试的控制记录仪，控制可调变压器的输出并实时采集可调变压器和变压器负载的电压电流值，其特征在于，包含：
中央控制器（1），与可调变压器和变压器负载连接，控制可调变压器的输出电压大小和维持时间；
信号采集和处理模块（2），输入端与中央控制器（1）和可调变压器分别连接，受中央控制器（1）控制而采集可调变压器的输出电压、电流和频率的具体数值；
波形分析模块（3），输入端与中央控制器（1）和信号采集和处理模块（2）分别连接；
图形显示模块（4），输入端与中央控制器（1）和信号采集和波形分析模块（3）分别连接；
压缩存储模块（5），输入端与中央控制器（1）和信号采集和处理模块（2）分别连接；
所述中央控制器（1）根据所述信号采集和处理模块（2）采集的电压、电流、频率以及波形分析模块（3）计算出的功率、转速、功率因数、切换时间和保护动作信号等信息，评估所述可调变压器的电压穿越能力。
2.如权利要求1所述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其特征在于，所述信号采集和处理模块（2）中选用8个隔离通道、同步采样的16位高速A/D转换器采集电压和电流信号。
3.如权利要求2所述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其特征在于，所述电压信号采集误差<0.2V，所述电流信号采集误差<0.02mA，频率计算测量误差<0.01Hz。
4.如权利要求1所述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其特征在于，所述压缩存储模块（5）支持移动存储设备。
5.如权利要求1所述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其特征在于，所述信号采集和处理模块（2）中的采样通道相互隔离。
6.如权利要求1所述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其特征在于，所述图形显示模块（4）选用图形触摸屏。
7.如权利要求1所述的一种基于电压穿越测试的控制记录仪，其特征在于，所述控制记录仪分别连接分接开关和变频器，一可调变压器与所述分接开关和变频器依次连接，分接开关的8个输入端与多种电压相接，电压值与变频器电压穿越电压U相关；控制记录仪控制所述分接开关依次切换不同电压，并同时记录数据，步骤如下：
S1、所述分接开关输出端设置于第8个输入端，输出电压为100%U，其中U表示变频器的额定电压；
S2、所述分接开关输出端切换至第1个输入端，输出电压为130%U，保持时间0.5秒；
S3、所述分接开关输出端切换至第2个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S4、所述分接开关输出端切换至第3个输入端，输出电压为90%U，保持时间大于5秒，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S5、所述分接开关输出端切换至第4个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S6、所述分接开关输出端切换至第5个输入端，输出电压为60%U，保持时间为5秒；
S7、所述分接开关输出端切换至第6个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S8、所述分接开关输出端切换至第7个输入端，输出电压为20%U，保持0.5秒；
S9、所述分接开关输出端切换至第8个输入端，输出电压为100%U，待变频器运行至稳定，读取变频器工作状态；
S10、所述控制记录仪判断变频器是否运行正常并记录所有试验参数和波形，试验过程中如某一项目试验失败，则直接进入下一个试验项目；
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