本發(fā)明涉及電網(wǎng)發(fā)電技術領域，具體涉及一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀。

背景技術：

隨著國家節(jié)能政策的大力實施，火電廠輔機系統(tǒng)進行大量變頻器改造，以降低機組廠用電。但是，目前大多數(shù)火電機組的輔機變頻器電壓穿越能力未等到驗證，有的甚至不具備電壓穿越能力，出現(xiàn)了電網(wǎng)發(fā)生瞬時電壓波動引起發(fā)電機組跳機的問題；由于變頻器未經(jīng)過電壓穿越功能測試，一旦出現(xiàn)電壓跌落或過高，變頻器會觸發(fā)低電壓和過流等保護，致使變頻器閉鎖輸出，對于高壓變頻器，供給都是重要輔機，一旦變頻器閉鎖，重要輔機的停運會最終導致機組跳閘事故發(fā)生。

為了檢測變頻器電壓穿越能力，需要對變頻器進行高低電壓穿越能力進行測試，但目前卻缺少相應的高壓變頻器檢測設備。對高壓變頻器進行電壓穿越能力測試，需要研制一套電壓暫降裝置，以驗證變頻器在電壓跌落時穿越能力。

變頻器電壓穿越試驗裝置由試驗變壓器、快切開關、可調負載、控制記錄儀組成。穿越試驗對輸出電壓高低、電壓切換時間都有明確要求，對電壓、電流、功率等參數(shù)也需進行實時監(jiān)控，因此需要設計一個專用儀器實現(xiàn)過程控制和采集參數(shù)功能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀，應用于變頻器電壓穿越試驗中，控制試驗整個過程。

一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀，控制可調變壓器的輸出并實時采集可調變壓器和變壓器負載的電壓電流值，包含：

中央控制器，與可調變壓器和變壓器負載連接，控制變壓器的輸出電壓大小和維持時間；

信號采集和處理模塊，輸入端與中央控制器和可調變壓器分別連接，受中央控制器控制而采集可調變壓器的輸出電壓、電流和頻率的具體數(shù)值；

波形分析模塊，輸入端與中央控制器和信號采集和處理模塊分別連接；

圖形顯示模塊，輸入端與中央控制器和信號采集和波形分析模塊分別連接；

壓縮存儲模塊，輸入端與中央控制器和信號采集和處理模塊分別連接；

所述中央控制器根據(jù)所述信號采集和處理模塊采集的電壓、電流、頻率以及波形分析模塊計算而得到的功率、功率因數(shù)、轉速、切換時間信息，評估變頻器的電壓穿越能力。

上述的一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀，其中，所述信號采集和處理模塊中選用8個隔離通道、同步采樣的16位高速a/d轉換器采集電壓和電流信號。

上述的一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀，其中，所述電壓信號采集誤差<0.2v，所述電流信號采集誤差<0.02ma，頻率計算測量誤差<0.01hz。

上述的一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀，其中，所述壓縮存儲模塊支持移動存儲設備。

上述的一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀，其中，所述信號采集和處理模塊中的采樣通道相互隔離。

上述的一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀，其中，所述圖形顯示模塊選用圖形觸摸屏。

上述的一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀，其中，所述控制記錄儀分別連接分接開關和變頻器，一可調變壓器與所述分接開關和變頻器依次連接，分接開關的8個輸入端與多種電壓相接，電壓值與變頻器電壓穿越電壓u相關；控制記錄儀控制所述分接開關依次切換不同電壓，并同時記錄數(shù)據(jù)，步驟如下：

s1、所述分接開關輸出端設置于第8個輸入端，輸出電壓為100%u，其中u表示變頻器的額定電壓；

s2、所述分接開關輸出端切換至第1個輸入端，輸出電壓為130%u，保持時間0.5秒；

s3、所述分接開關輸出端切換至第2個輸入端，輸出電壓為100%u，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s4、所述分接開關輸出端切換至第3個輸入端，輸出電壓為90%u，保持時間大于5秒，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s5、所述分接開關輸出端切換至第4個輸入端，輸出電壓為100%u，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s6、所述分接開關輸出端切換至第5個輸入端，輸出電壓為60%u，保持時間為5秒；

s7、所述分接開關輸出端切換至第6個輸入端，輸出電壓為100%u，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s8、所述分接開關輸出端切換至第7個輸入端，輸出電壓為20%u，保持0.5秒；

s9、所述分接開關輸出端切換至第8個輸入端，輸出電壓為100%u，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s10、所述控制記錄儀判斷變頻器是否運行正常并記錄所有試驗參數(shù)和波形，試驗過程中如某一項目試驗失敗，則直接進入下一個試驗項目；

s11、所述控制記錄儀評估被測系統(tǒng)的電壓穿越能力，生成分析報告。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是引入自動化測試，節(jié)省人力成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的模塊圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。

如圖1所示的專用控制記錄儀，實時顯示并記錄變壓器輸出以及負載端的電壓電流信號，實現(xiàn)對相關電壓、電流、頻率、功率及功率因數(shù)等參數(shù)的全面監(jiān)測。

一種基于電壓穿越測試的控制記錄儀，控制可調變壓器的輸出并實時采集可調變壓器和變壓器負載的電壓電流波形，包含中央控制器1、信號采集和處理模塊2、波形分析模塊3、圖形顯示模塊4和壓縮存儲模塊5。

中央控制器1，與可調變壓器和變壓器負載連接，控制變壓器的輸出電壓大小和維持時間。

信號采集和處理模塊2，輸入端與中央控制器1和可調變壓器分別連接，受中央控制器1控制而采集可調變壓器的輸出電壓、電流和頻率的具體數(shù)值。

波形分析模塊3，輸入端與中央控制器1和信號采集和處理模塊2分別連接。

圖形顯示模塊4，輸入端與中央控制器1和信號采集和波形分析模塊3分別連接。

壓縮存儲模塊5，輸入端與中央控制器1和信號采集和處理模塊2分別連接。

所述中央控制器1根據(jù)所述信號采集和處理模塊2采集的電壓、電流、頻率以及波形分析模塊3計算而得到的功率、功率因數(shù)、轉速、切換時間信息，評估所述變頻器的電壓穿越能力。

進一步地，所述信號采集和處理模塊2中選用8個隔離通道、同步采樣的16位高速a/d轉換器采集電壓和電流信號。

進一步地，所述電壓信號采集誤差<0.2v，所述電流信號采集誤差<0.02ma，頻率計算測量誤差<0.01hz。

進一步地，所述壓縮存儲模塊5支持移動存儲設備。

進一步地，所述信號采集和處理模塊2中的采樣通道相互隔離。

進一步地，所述圖形顯示模塊4選用圖形觸摸屏。

進行測試試驗時，所述的基于電壓穿越測試的控制記錄儀控制變壓器切換輸出電壓，并保持每次的輸出電壓維持一定時間，控制記錄儀根據(jù)采集到的電壓電流信息判斷變頻器運行達到穩(wěn)定狀態(tài)后，再控制變壓器切換到下一個輸出電壓，重復進行下一個循環(huán)。若超出時限后變頻器運行還不能達到穩(wěn)定狀態(tài)，則控制記錄儀記錄失敗數(shù)據(jù)后，繼續(xù)進行下一步試驗，直到試驗項目全部完成。

試驗結束后，控制記錄儀記錄并計算試驗過程中電源側和負載側的電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、切換時間和保護動作信號等情況，并對瞬態(tài)信號進行記錄，保存試驗過程中的電壓波形，對波形進行分析，評估試驗過程的變頻器的電壓穿越能力，生成分析報告。

控制記錄儀分別連接分接開關和變頻器，一可調變壓器與所述分接開關和變頻器依次連接，分接開關的8個輸入端與多種電壓相接，電壓值與變頻器電壓穿越電壓相關；控制記錄儀控制所述分接開關依次切換不同電壓，并同時記錄數(shù)據(jù)，步驟如下：

s1、所述分接開關輸出端設置于第8個輸入端，輸出電壓為100%u，其中u表示變頻器的額定電壓；

s2、所述分接開關輸出端切換至第1個輸入端，輸出電壓為130%u，保持時間0.5秒；

s3、所述分接開關輸出端切換至第2個輸入端，輸出電壓為100%u，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s4、所述分接開關輸出端切換至第3個輸入端，輸出電壓為90%u，保持時間大于5秒，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s5、所述分接開關輸出端切換至第4個輸入端，輸出電壓為100%u，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s6、所述分接開關輸出端切換至第5個輸入端，輸出電壓為60%u，保持時間為5秒；

s7、所述分接開關輸出端切換至第6個輸入端，輸出電壓為100%u，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s8、所述分接開關輸出端切換至第7個輸入端，輸出電壓為20%u，保持0.5秒；

s9、所述分接開關輸出端切換至第8個輸入端，輸出電壓為100%u，待變頻器運行至穩(wěn)定，讀取變頻器工作狀態(tài)；

s10、所述控制記錄儀判斷變頻器是否運行正常并記錄所有試驗參數(shù)和波形，試驗過程中如某一項目試驗失敗，則直接進入下一個試驗項目；

s11、所述控制記錄儀評估被測變頻器系統(tǒng)的電壓穿越能力，生成分析報告。

盡管本發(fā)明的內容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。