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电参数测试仪面临的机遇与挑战

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  • 发布时间:2013/11/4 10:37:45
  • 作者:AnyWay中国

一、电参数测试仪面临的机遇

  节能已经成了不可回避的话题,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确的重点领域及技术主题的第一个主题是能源,能源的第一主题是节能。节能减排十二五规划中,电机系统节能改造工程位居九大节能工程第三位。
  工信部、质检总局发布的《电机能效提升计划(2013-2015)》中指出:
  2011年,我国电机保有量约17亿千瓦,总耗电量约3万亿千瓦时,占全社会总用电量的64%,其中工业领域电机总用电量为2.6万亿千瓦时,约占工业用电的75%。
  我国电机系统运行效率比国外先进水平低10~20个百分点。至2015年,可从整体上提升电机系统效率5~8个百分点,可实现年节电1300~2300亿千瓦时,相当于2~3个三峡电站的发电量。电机节能水平达到国际先进水平时,年节电相当于4~8个三峡电站。
  《电机能效提升计划》中提到的电机系统节能改造的六种主要节能技术中,变频调速位居榜首,具有最大的节能潜力和最短的投资回收期。
  变频调速在节能的同时,加大了对电网的谐波污染!采用电参数测试仪对变频器输入输出电量的准确测量:
  是电机系统节能的前提条件和技术基础;
  为节能增效及谐波影响等提供评估手段;
  为电机系统节能改造提供指导意见。

二、电参数测试仪面临的挑战

  变频器输出电参量产生机理及表现形式都与传统的电网电参量截然不同。
  对于采用二极管整流的变频器,由于二极管的非线性特点,输入电流会发生较大的畸变,导致输入电流谐波含量较大。
  传统的正弦供电的电机,在空载或低频时,输入电流也会有一定的畸变;电力变压器空载或轻载时,输入电流也会有较大的畸变,采用传统的电参数测试仪测量,误差较大,对其能效计量评测会有一定的影响。电机效率越来越高,该部分的影响已经不容忽视。
  变频器输出电量与传统工频正弦电量的区别主要体现在:
  1、基波频率变化范围较宽
  2、含有较丰富的谐波
  电机、电力变压器等空载运行电流基波频率仍为工频,但是包含了不可忽视的谐波含量。
  我们把基波频率范围较宽或信号频谱包含两种以上频率成分的电参量、统称为变频电量
不一样的变频电量对电参数测试仪提出了全新的要求
图1 不一样的变频电量对电参数测试仪提出了全新的要求
  变频电量对电参数测试仪提出了全新的技术要求。目前,用于变频电量测量的电参数测试仪,主要有:变频功率分析仪宽频功率分析仪高精度功率分析仪谐波测试仪电能质量分析仪等。
  这类电参数测试仪通常采用数字交流采样技术和傅里叶变换技术,与传统的电参数测试仪在功能、原理、人机界面及实现技术方面都存在较大的区别。

三、电参数测试仪现状及展望

  湖南银河电气有限公司是国内最早从事变频电量电参数测试仪研究的单位,其研制的新型的电参数测试仪(AnyWay系列变频功率分析仪)在舰船电力推进、装甲电力牵引、轨道交通、电动汽车、风机水泵等领域的各类电机系统及新能源、变频器、特种变压器、高效照明器具等的高精度能效评测及综合测试领域得到了广泛应用。
  国内近10家国家级第三方检定机构采用AnyWay系列变频功率分析仪作为变频器、电机、电气产品检试验的基础测量/计量仪器。
  2013年5月24日,国家质检总局签发《质检总局关于同意筹建国家变频电量测量仪器计量站的批复》(国质检量函 [2013]269号)批复了湖南省质量技术监督局《关于筹建国家变频电量计量站的请示》的申请,同意在湖南省计量检测研究院基础上筹建国家变频电量测量仪器计量站——质检总局授权承担全国范围内变频电量测量仪器设备检定、测试任务的法定计量检定机构,国家变频电量测量仪器计量站业务上接受质检总局领导。
  适用变频电量测量的电参数测试仪的相关产品标准、检定规程、校准规范将陆续颁布!