变频器高低电压穿越试验系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种变频器高低电压穿越试验系统及方法，其中一试验系统，包括：多抽头变压器、接触器模块、PLC控制器、数据采集单元和模拟负载，接触器模块包括第一接触器组和第二接触器组，第一接触器组包括第一接触器和第二接触器，第一接触器和第二接触器的输入端均连接至多抽头变压器的额定电压输出端，前者的输出端连接至变频器，后者的输出端通过功率电阻连接至变频器，第二接触器组包括第三接触器，其输入端连接至多抽头变压器的其他输出端，输出端连接至变频器。与现有技术相比，本发明专利技术通过增加第二接触器和功率电阻，可以在低压穿越试验时获得准确的暂降试验数据，从而获得更加准确的低电压穿越能力的试验数据。

Test system and method of high and low voltage crossing of frequency converter

【技术实现步骤摘要】
变频器高低电压穿越试验系统及方法
本专利技术涉及一种变频器试验系统，尤其是涉及一种变频器高低电压穿越试验系统及方法。
技术介绍
低电压穿越是指当外部故障或扰动引起电力设备的电源电压瞬时、短时或长时间升高或降低时，在规定的电压变动范围和时间间隔内，相关电力设备应采用可靠工作方式，保障电力设备的安全运行。高低电压穿越试验是检测设备是否具备高低电压穿越能力的试验。高低电压穿越试验需要专用试验设备开展。通过模拟电源电压跌落，检验相关电力设备在一定条件下的安全运行能力。电压暂降发生器是开展低电压穿越试验所需的专用试验设备之一，目前电压暂降发生器(VSG)有基于放大器、基于开关阻抗、基于逆变器和基于调压器4种类型。基于放大器的VSG主要由工作在线性区的功率电子器件实现，具有波形丰富，动态特性好的特点，但造价高、功耗大、功率低；基于开关阻抗形式的VSG结构简单，便于实现，但能量损耗大；基于逆变器的VSG主要由工作在开关状态的功率电子器件实现，能实现多种电压故障，但其输出需要电容滤波，从而影响了快速性；基于调压器的VSG由自耦调压器为主，通过交流开关控制实现，响应速度快，效率高，但交流开关出现故障时会对供电电源产生不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变频器高低电压穿越试验系统及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种变频器高低电压穿越试验系统，包括：多抽头变压器，为三相变压器，输入端连接至电源，各二次绕组对称设有多抽头；接触器模块，共设有三个，输入端连接多抽头变压器的输出端，输出端连接至待测的变频器；PLC控制器，输入端连接至上位机，输出端连接至接触器模块用于控制接触器模块中各接触器通断；数据采集单元，一端连接变频器，另一端连接上位机，用于采集试验数据；模拟负载，连接变频器；所述接触器模块包括第一接触器组和第二接触器组，所述第一接触器组包括第一接触器和第二接触器，所述第一接触器和第二接触器的输入端均连接至多抽头变压器的额定电压输出端，所述第一接触器的输出端连接至变频器，所述第二接触器的输出端通过功率电阻连接至变频器，所述第二接触器组包括第三接触器，该第三接触器的输入端连接至多抽头变压器的一个或多个其他输出端，且择一导通，输出端连接至变频器，其中，所述其他输出端为除额定电压输出端之外的输出端。所述第二接触器和功率电阻均设有多个，各第二接触器和各功率电阻一一对应，且各功率电阻的阻值互不相同。所述多抽头变压器的各输出端均设有开关，所述第三接触器的输入端连接至多抽头变压器的各其他输出端的开关。所述第三接触器的输入端连接至多抽头变压器的所有其他输出端的开关。所述多抽头变压器的输入端与电源之间设有启停开关。所述模拟负载为可调模拟负载。所述第二接触器和功率电阻均设有6个.所述上位机为计算机。一种如权利要求4所述的试验系统的低电压穿越试验方法，包括：步骤S1：导通额定电压输出端和低电压输出端的开关，其中，低电压输出端为低于额定电压的输出端；步骤S2：导通第一接触器并持续第一设定时间，由数据采集单元采集变频器的电压、电流、功率、频率和波形数据；步骤S3：闭合指定的第二接触器；步骤S4：断开第一接触器，闭合第三接触器，并在第三接触器完全闭合后断开闭合状态的第二接触器并持续第二设定时间，由数据采集单元持续采集整个过程中变频器的电压、电流、功率、频率和波形数据；步骤S5：闭合指定的第二接触器，断开第三接触器，闭合第一接触器，由数据采集单元持续采集整个过程中变频器的电压、电流、功率、频率和波形数据。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)通过增加第二接触器和功率电阻，可以在低压穿越试验时获得准确的暂降试验数据，从而获得更加准确的低电压穿越能力的试验数据。2)第二接触器和功率电阻，由于在第一接触器断开，第三接触器尚未闭合时，额定电压通过功率电阻供给变频器，通过不同阻值可以模拟不同的暂降过程，提高试验数据的全面性和可信度。3)采用可调模拟负载，应用范围更广。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为单相原理图；其中：1、上位机，2、PLC控制器，3、数据采集单元，4、多抽头变压器，5、接触器模块，6、变频器，7、模拟负载。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。一种变频器高低电压穿越试验系统，如图1所示，包括：多抽头变压器4，为三相变压器，输入端连接至电源，各二次绕组对称设有多抽头；接触器模块5，共设有三个，输入端连接多抽头变压器4的输出端，输出端连接至待测的变频器6；PLC控制器2，输入端连接至上位机1，输出端连接至接触器模块5用于控制接触器模块5中各接触器通断，其中，上位机1一般为计算机；数据采集单元3，一端连接变频器6，另一端连接上位机1，用于采集试验数据；模拟负载7，连接变频器6；如图2所示，接触器模块5包括第一接触器组和第二接触器组，第一接触器组包括第一接触器和第二接触器，第一接触器和第二接触器的输入端均连接至多抽头变压器4的额定电压输出端，第一接触器的输出端连接至变频器，第二接触器的输出端通过功率电阻连接至变频器，第二接触器组包括第三接触器，该第三接触器的输入端连接至多抽头变压器4的一个或多个其他输出端，且择一导通，输出端连接至变频器6，其中，其他输出端为除额定电压输出端之外的输出端。图2中，KM1为第一接触器，KM2～KM6为第二接触器，KM7为第三接触器，R1～R5为功率电阻，K0为启停开关，K1～K5为对应于多抽头变压器4个各输出端的开关，U的大小为6KV。如图2所示，第二接触器和功率电阻均设有多个，各第二接触器和各功率电阻一一对应，且各功率电阻的阻值互不相同。多抽头变压器4的各输出端均设有开关，第三接触器的输入端连接至多抽头变压器4的各其他输出端的开关。在本申请的另一个实施例中，第三接触器的输入端连接至多抽头变压器4的所有其他输出端的开关。优选的，多抽头变压器4的输入端与电源之间设有启停开关，模拟负载7为可调模拟负载，第二接触器和功率电阻均设有6个.试验系统的低电压穿越试验方法，包括：步骤S1：试验开始前，连接电源的K0，然后导通额定电压输出端K2和低电压输出端的开关K5，其中，低电压输出端为低于额定电压的输出端，之后按照试验要求调整可调模拟负载；步骤S2：导通第一接触器并持续第一设定时间，该第一设定时间的选择应当遵循可以使数据相对稳定，由数据采集单元3采集变频器的电压、电流、功率、频率和波形数据；步骤S3：通过计算选择需要的功率电阻，然后闭合指定的第二接触器；步骤S4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变频器高低电压穿越试验系统，包括：/n多抽头变压器(4)，为三相变压器，输入端连接至电源，各二次绕组对称设有多抽头；/n接触器模块(5)，共设有三个，输入端连接多抽头变压器(4)的输出端，输出端连接至待测的变频器(6)；/nPLC控制器(2)，输入端连接至上位机(1)，输出端连接至接触器模块(5)用于控制接触器模块(5)中各接触器通断；/n数据采集单元(3)，一端连接变频器(6)，另一端连接上位机(1)，用于采集试验数据；/n模拟负载(7)，连接变频器(6)；/n其特征在于，/n所述接触器模块(5)包括第一接触器组和第二接触器组，所述第一接触器组包括第一接触器和第二接触器，所述第一接触器和第二接触器的输入端均连接至多抽头变压器(4)的额定电压输出端，所述第一接触器的输出端连接至变频器，所述第二接触器的输出端通过功率电阻连接至变频器，所述第二接触器组包括第三接触器，该第三接触器的输入端连接至多抽头变压器(4)的一个或多个其他输出端，且择一导通，输出端连接至变频器(6)，其中，所述其他输出端为除额定电压输出端之外的输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种变频器高低电压穿越试验系统，包括：
多抽头变压器(4)，为三相变压器，输入端连接至电源，各二次绕组对称设有多抽头；
接触器模块(5)，共设有三个，输入端连接多抽头变压器(4)的输出端，输出端连接至待测的变频器(6)；
PLC控制器(2)，输入端连接至上位机(1)，输出端连接至接触器模块(5)用于控制接触器模块(5)中各接触器通断；
数据采集单元(3)，一端连接变频器(6)，另一端连接上位机(1)，用于采集试验数据；
模拟负载(7)，连接变频器(6)；
其特征在于，
所述接触器模块(5)包括第一接触器组和第二接触器组，所述第一接触器组包括第一接触器和第二接触器，所述第一接触器和第二接触器的输入端均连接至多抽头变压器(4)的额定电压输出端，所述第一接触器的输出端连接至变频器，所述第二接触器的输出端通过功率电阻连接至变频器，所述第二接触器组包括第三接触器，该第三接触器的输入端连接至多抽头变压器(4)的一个或多个其他输出端，且择一导通，输出端连接至变频器(6)，其中，所述其他输出端为除额定电压输出端之外的输出端。


2.根据权利要求1所述的一种变频器高低电压穿越试验系统，其特征在于，所述第二接触器和功率电阻均设有多个，各第二接触器和各功率电阻一一对应，且各功率电阻的阻值互不相同。


3.根据权利要求1所述的一种变频器高低电压穿越试验系统，其特征在于，所述多抽头变压器(4)的各输出端均设有开关，所述第三接触器的输入端连接至多抽头变压器(4)的各其他输出端的开关。

【专利技术属性】
技术研发人员：李腾飞，魏本刚，王黎明，李福兴，于冠学，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，上海恒能泰企业管理有限公司璞能电力科技工程分公司，华东电力试验研究院有限公司，山东双益电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31