变频接量仪

[color=#666666]近日，国家变频电量测量仪器计量站工程技术中心在湖南银河电气有限公司（下简称银河电气）举行成立仪式。国家变频电量测量仪器计量站（下简称国家站）站长王有贵、湖南银河电气总经理徐伟专出席了本次仪式。银河电气党支部书记谢开明主持仪式。[/color][color=#666666]　　国家变频电量测量仪器计量站工程技术中心是按照国家站与银河电气签署的战略合作协议打造的开放式科技创新服务平台，旨在吸纳变频电量测量仪器领域高校、研究机构、仪器仪表企业、用户企业等优质资源，开展共性技术研究和计量科技创新工作。工程中心立足于将计量基标准资源、科学研究、产业需求融合发展，将成果共享应用于用户需求。[/color][color=#666666]　　近年来，中国轨道交通、风电光伏、电动汽车、航天航空、智能电网、舰船电力推进等领域高速发展，这些行业的持续健康发展需要变频电量计量标准及计量测试技术为其提供科学的数据支撑。工程技术中心将立足产业需求，加强协同创新，促进军民融合，走出去、深入到各行各业，与行业相关企业建立深度合作。深入了解企业需求的基础上，为企业在产品研发及质检方面提供测试与计量保障，与企业深度融合、协同创新，不断提升工程技术中心的科技创新能力和计量测试技术服务能力。[/color]

近年来，随着节能减排观念的普及，变频器因具有很好的节能效果被在工业生产和民用设备领域得到广泛应用。[b]变频器（Variable-frequency Drive，VFD）[/b]利用集成变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备，为能源的高效利用、能效提升和电力系统的稳定运行提供了关键解决方案。变频器的节能效果显著，不仅降低了能耗浪费，而且通过智能监测、软启动和功率因数提高等功能，进一步增强了其在能源节约和电力系统稳定性方面的作用，其在可持续发展中的贡献不可忽视。然而，伴随着这场全球范围内的节能风潮，需要注意到变频器在运行过程中可能产生的谐波隐患，这可能对电能质量造成影响。因此，在变频器的广泛应用中，需综合考虑谐波治理措施，以确保电力系统的稳定性和可靠性。[align=center][img=变频节能设备谐波测试.png]http://upload.gongkong.com/Upload/gongkong/BBSImage/202404/11/b20a30e7a7974c90b1d3445ef4b6f0d0_w.png[/img][/align][b]变频器(Variable-frequencyDrive，VFD)[/b]是一种电力控制设备，主要由整流器、中间电路、逆变器和控制电路这四个核心部分组成。通过利用变频技术和微电子技术，调整电机的工作电源频率，以实现对交流电机的精确控制。整流电路位于变频器输入端，由于存在非线性元件，所以其属于非线性负载，主要作用是将输入的正弦电流信号整形成脉冲波，与此同时产生大量谐波分量反馈给电网，影响电网供电设备的正常运作。逆变电路位于变频器输出端，会对整流后的直流信号进行PWM脉冲调制，输出频率可调的PWM波。由许多高频脉冲信号共同组成的PWM信号，含有丰富的高次谐波，严重的情况下将会导致输出设备运行噪音增大、设备发热，甚至造成设备损坏，危害生产安全与稳定，因此必须对其进行测量与治理。[b]解决方案[/b]尽管变频器在提高能效方面有显著的节能作用，但其电路特性也导致了谐波产生。整流电路位于变频器输入端，由于存在非线性元件，它将正弦电流信号整形成脉冲波，同时产生大量谐波反馈给电网，可能影响电网供电设备的正常运作。采用仪器具备高测量精度SPAW7000功率分析记录仪，精度可达0.01%，采样速率2MS/s。对于市面上常见的变频器，其输出PWM波的高频率高次谐波对测量仪器提出了极高的要求。SPAW7000的高精度测量能力确保对变频器输出PWM波形的准确测量，有效应对高次谐波挑战。此外，SPAW7000支持七通道信号同步输入，保障各电路转换效率和整体效率的实时、可靠测量。同时，它具备FFT变换功能，可对变频器的三相输出信号进行同步分析，实现频谱分布特性的全面把握。[align=center][font=&][size=13px][color=#111111][img=变频节能设备谐波测试方案.png]http://upload.gongkong.com/Upload/gongkong/BBSImage/202404/11/42bb11770efe4736b8475b6ea69ace43_w.png[/img][/color][/size][/font][/align][b]主要优势[/b]1、高测量精度：SPAW7000功率分析记录仪具有最高达0.01%的测量精度和0.1 Hz-5 MHz的高带宽，能够准确测量输入输出电压、电流、功率等关键参数。2、FFT功能：FFT功能可以设置采样点数、采样比等参数，分析输入信号的频谱，这样可以观察到谐波测量中无法显示的频率部分。3、谐波分析：SPAW7000功率分析记录仪可同时对所有7个功率通道进行谐波分析测量，并且可以选择不同的PLL源，大大提高了在变频电机、机器人、照明等领域的谐波测量效率。测量的谐波次数最多可达500次。4、支持多种类型的输入模块：SPAW7000支持不同电压、电流输入范围以及不同精度的模块，一台仪器上最多可安装7个模块,而且可以是不同的规格。这样用户可以根据自己的不同需求，选配不同规格的模块,量身定制所需仪器,只需一台功率分析仪便可实现多种应用。目前提供8种不同规格的模块，并且新的模块在陆续更新中。5、最高10ms更新率+自动更新率：SPAW7000功率分析记录仪的数据更新率为10ms~20s、Auto。最快10ms的更新率，可以在保证高精度的基础上进行高速运算，并通过独立数字滤波器技术确保测量值的稳定性。开启自动更新率模式，可追踪从0.1Hz开始变化的频率信号，根据输入信号的频率自动改变数据更新率，便于对变化的信号进行更精准的测量。

传导是指高次谐波按着各自的阻抗分流到电源系统和并联的负载，对并联的电气设备产生干扰;感应耦合是指在传导的过程中，与变频器输出线平行敷设的导线又会产生电磁耦合形成感应干?电磁辐射是指变频器输出端的高次谐波还会产生辐射作用，对邻近的无线电及电子设备产生干扰。要有效地对高次谐波治理，就必须先了解它的危害表现形式。(1)电力电子设备：电力电子设备通常靠精确电源零交叉原理或电压波形的形态来控制和操作，若电压有谐波成分时，零交叉移动、波形改变、以致造成许多误动作。(2)计量仪表：计量仪表因为谐波会造成感应盘产生额外转距，引起误差，降低精度，甚至烧毁线圈。(3)电力电容器：当高次谐波产生时由于频率增大，电容器阻抗瞬间减小，涌人大量电流，因而导致过热、甚至损坏电容器，还有可能发生共振，产生振动和噪声。(4)变压器：电流和电压谐波将增加变压器铜损和铁损，结果使变压器温度上升，影响绝缘能力，造成容量裕度减小。谐波还能产生共振及噪声等。(5)开关设备：由于谐波电流使开关设备在起动瞬间产生很高的电流变化率，使暂态恢复峰值电压增大，破坏绝缘，还会引起开关跳脱、引起误动作。(6)保护电器：电流中含有的谐波会产生额外力距，改变电器动作特性，引起误动作，甚至改变其操作特性，或烧毁线圈。(7)感应电动机：电流和电压谐波同样使电动机铜损和铁损增加，温度升。同时谐波电流会改变电磁转距，产生振动力矩，使电动机发生周期性转速变动，影响输出效率，并发出噪声。另外，高次谐波还会对电脑、通信设备、电视及音响设备、载波遥控设备等产生干扰，使通信中断，产生杂讯，甚至发生误动作，另外还会对照明设备产生影响。