德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下DranetzHDPQ 備用電源及關(guān)鍵任務(wù)測(cè)試

引言

數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、關(guān)鍵設(shè)施以及其他場(chǎng)所都依賴備用電源。通常情況下，這些備用電源是發(fā)電設(shè)備，一旦主電源出現(xiàn)中斷，這些設(shè)備就能立即承擔(dān)起供電任務(wù)。這類設(shè)施通常配備有UPS系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡到備用電源，并且在備用電源無法接通的情況下，能夠依靠電池（或其他能源）來維持供電。

對(duì)這類設(shè)施的調(diào)試、測(cè)試和故障排查通常會(huì)涉及逐步負(fù)載循環(huán)、電源轉(zhuǎn)換以及其他測(cè)試。技術(shù)人員會(huì)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)者和設(shè)備制造商指定的程序進(jìn)行操作，以確保整個(gè)電力系統(tǒng)在運(yùn)行的整個(gè)范圍內(nèi)都能按照設(shè)計(jì)要求完美運(yùn)行。

德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下Dranetz德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下Dranetz便攜式電能質(zhì)量測(cè)量?jī)x多年來一直是備用電源和關(guān)鍵任務(wù)設(shè)備測(cè)試的產(chǎn)品。德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下Dranetz HDPQ Guide和 Xplorer Plus/SP 產(chǎn)品延續(xù)了這一傳統(tǒng)，并且具備獨(dú)特的適用性，能夠勝任此項(xiàng)任務(wù)。

本應(yīng)用說明介紹了德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下Dranetz HDPQ系列在這些關(guān)鍵應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)、獨(dú)特功能及配置情況。

德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下Dranetz HDPQ及DRAN-VIEW 7優(yōu)勢(shì)

德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下DranetzHDPQ Guide及 Xplorer PQ 分析器非常適合用于關(guān)鍵系統(tǒng)的測(cè)試。兩者均具備高分辨率測(cè)量、先進(jìn)的波形變化觸發(fā)功能以及大容量的記錄緩沖區(qū)，這些在業(yè)內(nèi)都是無可匹敵的。這些功能對(duì)于獲取這些應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。請(qǐng)注意，HDPQ Visa 的記錄緩沖區(qū)較小，對(duì)于這些應(yīng)用來說不太理想。

另一個(gè)關(guān)鍵組件是 Dran-View 7 企業(yè)版（DV7E）軟件。DV7E 可將您記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的信息。DV7E 不僅提供了用于數(shù)據(jù)分析和報(bào)告的便捷工具，還包含可為記錄數(shù)據(jù)增值的高級(jí)功能。例如，DV7E 能夠輕松計(jì)算逐周期頻率，這對(duì)于評(píng)估測(cè)試期間電力系統(tǒng)的響應(yīng)（見下文）至關(guān)重要。

德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下Dranetz HDPQ主要功能

觸發(fā)

在這些應(yīng)用中，步進(jìn)負(fù)載測(cè)試是常見的操作。如上圖所示，使用負(fù)載箱來模擬負(fù)載，以評(píng)估電力系統(tǒng)的響應(yīng)。負(fù)載通常會(huì)以 25% 的增量階梯增加，然后從 0% 增加到 100%，然后再逐步減少回 0%。在每個(gè)步驟之間通常會(huì)有暫停，以觀察電力系統(tǒng)的反應(yīng)。

“脈沖”測(cè)試也是通過從 0% 增加到 25% 再到 0%，然后從 0% 增加到 50% 再到 0%，等等，貫穿整個(gè)容量范圍來進(jìn)行的。同樣，在每個(gè)步驟之間會(huì)有暫停。

負(fù)載步進(jìn)給功率質(zhì)量分析儀帶來了某些獨(dú)特的觸發(fā)挑戰(zhàn)，以記錄所需的數(shù)據(jù)。要捕捉每個(gè)步驟，儀表必須以循環(huán)為單位檢測(cè)電流的增量變化。大多數(shù)儀表僅限于僅高電平或低電平的均方根觸發(fā)限制，而且許多儀表無法按照所需方式檢查每個(gè)循環(huán)。最好情況下，大多數(shù)儀表可能只能捕捉一個(gè)負(fù)載步驟，而無法捕捉此應(yīng)用所需的增量步進(jìn)。

德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下Dranetz HDPQ 系列通過采用創(chuàng)新的波形偏差觸發(fā)器解決了這一問題，這些觸發(fā)器適用于電壓和電流兩種情況。波形觸發(fā)器與其他儀器觸發(fā)器并行工作，持續(xù)檢查每個(gè)周期的每個(gè)數(shù)字化采樣點(diǎn)，以尋找與前一周期相同數(shù)據(jù)點(diǎn)的振幅的正向或負(fù)向變化。

這種能力對(duì)于檢測(cè)電壓或電流在每個(gè)周期內(nèi)的變化至關(guān)重要，適用于諸如負(fù)向瞬變、諧波、系統(tǒng)噪聲以及此類應(yīng)用中的脈沖/階躍變化等情況的檢測(cè)。

如上所示，正向的步進(jìn)負(fù)載開關(guān)改變了交流波形，從而形成了一個(gè)波形觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)了數(shù)據(jù)記錄至內(nèi)存的過程。相反的波形變化也會(huì)產(chǎn)生相同的效果。HDPQ 分析儀始終準(zhǔn)備記錄下一個(gè)步驟的變化——這一切都與傳統(tǒng)的 HI/LO RMS、瞬態(tài)以及其他觸發(fā)功能并行進(jìn)行。

請(qǐng)注意，對(duì)于此應(yīng)用，電壓觸發(fā)設(shè)置可以根據(jù)需要使用相同的波形觸發(fā)方式，或者采用傳統(tǒng)的均方根凹陷/驟降、上升波形觸發(fā)方式。

記錄緩沖區(qū)

步進(jìn)負(fù)載測(cè)試需要一個(gè)較大的記錄緩沖區(qū)。其原因是為了捕捉步進(jìn)轉(zhuǎn)換事前、事中和事后的電力系統(tǒng)狀態(tài)。德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下DranetzHDPQ Guide及 Xplorer 分析器能夠?yàn)槊總€(gè)觸發(fā)的滑動(dòng)周期 PQ 事件記錄多達(dá) 10K 個(gè)周期的數(shù)據(jù)。此功能適用于電壓驟降/驟升、瞬變以及此應(yīng)用中使用的波形觸發(fā)。

每個(gè)負(fù)載步驟的記錄持續(xù)時(shí)間取決于具體應(yīng)用，但通常約為 5 秒。我們建議在可能的情況下將最低記錄要求加倍，以應(yīng)對(duì)諸如測(cè)試時(shí)間偏差等意外情況，從而捕捉到意外的系統(tǒng)問題等。

例如，如果應(yīng)用要求每個(gè)步驟記錄 5 秒，則建議將其加倍至 10 秒。這是 600 個(gè)周期@60Hz、500 個(gè)周期@50Hz 的觸發(fā)后設(shè)置。我們還建議一個(gè) 30 個(gè)周期的預(yù)觸發(fā)設(shè)置，即 0.5 秒@60Hz、0.6 秒@50Hz。預(yù)觸發(fā)還將捕獲步進(jìn)負(fù)載變化之前系統(tǒng)的狀態(tài)。請(qǐng)參見下面的示例。

DRAN-VIEW 7 軟件的優(yōu)勢(shì)

通過使用上述觸發(fā)器和設(shè)置，您將捕獲評(píng)估電力系統(tǒng)在階躍負(fù)載及其他測(cè)試期間性能所需的數(shù)據(jù)。然而，有一個(gè)重要的參數(shù)缺失，即大多數(shù)電能質(zhì)量分析儀（包括 Dranetz HDPQ）都無法直接提供的參數(shù)——每次階躍負(fù)載變化時(shí)的滑動(dòng)周期頻率。為什么呢？

大多數(shù)知名的電能質(zhì)量（PQ）分析儀，如 Dranetz HDPQ 系列，均依照國(guó)際 PQ 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，其中最常見的是 IEC 61000-4-30 標(biāo)準(zhǔn)。

Dranetz HDPQ 系列符合 IEC 61000-4-30 第 3 版 A 類標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室測(cè)試以確保符合該標(biāo)準(zhǔn)。IEC 61000-4-30 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量有嚴(yán)格要求，其中包括頻率需在一段時(shí)間內(nèi)取平均值。這對(duì)大多數(shù)應(yīng)用來說是理想的，但對(duì)于需要在記錄期間連續(xù)測(cè)量每個(gè)周期頻率的應(yīng)用來說卻并非如此。

Dran-View 7 企業(yè)版（僅此版本）能夠?qū)τ涗浀牟ㄐ螖?shù)據(jù)進(jìn)行后期處理，計(jì)算出 PQ 分析儀無法直接提供的許多其他參數(shù)。對(duì)于此應(yīng)用，只需點(diǎn)擊幾下，Dran-View 7 企業(yè)版諧波和時(shí)間圖計(jì)算器就能快速計(jì)算出 HDPQ 分析儀記錄的每個(gè)周期的頻率。

這樣，每個(gè)周期的頻率就能與 HDPQ 系列電能質(zhì)量分析儀的數(shù)據(jù)一起用于趨勢(shì)分析、評(píng)估和報(bào)告，甚至可以存儲(chǔ)在 Dran-View 7 企業(yè)版數(shù)據(jù)庫(kù)中。

如上圖所示，通過 HDPQ 電能質(zhì)量分析儀直接記錄的電流，可以輕松看到階躍負(fù)載變化對(duì)系統(tǒng)頻率響應(yīng)的影響。

為您的測(cè)試配置儀器

實(shí)際的儀器配置會(huì)因應(yīng)用而異，超出了本應(yīng)用說明的范圍。此外，我們介紹了最重要的參數(shù)設(shè)置，但您的應(yīng)用可能還需要其他參數(shù)。

如果您不熟悉 德國(guó)GMC-I集團(tuán)旗下Dranetz HDPQ 的配置，德國(guó)GMC-I集團(tuán)中國(guó)官方高美測(cè)儀網(wǎng)站上提供了一系列錄制的演示，重點(diǎn)介紹產(chǎn)品應(yīng)用和操作培訓(xùn)，包括此應(yīng)用。有更多需求請(qǐng)聯(lián)系當(dāng)?shù)氐聡?guó)GMC-I高美測(cè)儀銷售人員。該視頻在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展，提供了 HDPQ 和 DV7E 的分步配置說明以及演示。

審核編輯 黃宇