福祿克測試儀器
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Fluke 435 II 系列電能質量和能量分析儀在蘇州福田金屬整流器效率測試應用案例

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整流器是一個整流裝置,簡單的說就是將交流(AC)轉化為直流(DC)的裝置。它有兩個主要功能:第一,將交流電(AC)變成直流電(DC),經濾波后供給負載,或者供給逆變器。

蘇州福田金屬有限公司是生產銷售印制線路板用高精度電解銅箔的現代化高新技術企業。現已成為中國電解銅箔行業中規模最大、工藝最先進、自動化程度最高的電子工業基礎材料生產基地和測試中心。

眾所周知,電解槽是電解銅箔工藝中不可或缺的電化學裝置,而其正常工作需要直流電源供電。這樣一來,電解銅箔企業中就會大量應用整流裝置,將工頻交流電轉化成直流電供給電解槽。而整流器的轉換效率高低直接影響企業用電量和生產成本,客戶需要檢測整流器的效率高低以決定投入或者切除某臺整流設備,而我們430II的逆變器效率功能正好可以滿足客戶的現場效率檢測要求。

此次被測設備選擇的為日本SanRex公司生產MRS-30010CY2型整流器,其額定參數為:輸入視在功率38.8kVA;輸入電壓AC380V;輸入電流AC59A;輸出功率30kW;輸出電壓DC7.5-30V;輸出電流DC100-1000A。

而測試選用的交流電流探頭為i30s,直流電流探頭使用客戶設備中自帶的分流器,輸出信號為60mV/800A,使用鉤鉗取出mV信號再通過BNC轉接頭接入435II儀器中性線電流通道。在測試前最重要的環節是設置,我們需要修改額定頻率、電壓以及交直流電流探頭型號和變比,必要時還要調整電壓變比。

QQ截圖1

先將435II升級到V3.04版本,并配合使用Powerlog3.2軟件。

根據設備額定參數,將接線方式(Config) 、額定頻率(Freq)、和額定電壓(Vnom)按右圖顯示的內容來設置,分別是3ΦDELTA、50Hz、380V

QQ截圖2

接著進入相線電流探頭設置界面將交流電流探頭型號(Amp clamp)改為此次測試選擇的i30s。如果測試的交流電流信號為中高壓CT二次側信號,則需要修改電流變比(Ratio),修改的比值必須與CT實際變比保持一致。其他參數項的修改以選擇的電流探頭實際需要為準。

QQ截圖3

然后按下F4進入零線電流探頭設置界面將直流電流探頭型號(Amp clamp)改為1mV/A的自定義設置,由于客戶的分流器輸出信號比率為60mV/800A,因此要把電流變比(Ratio),改為800/60。

QQ截圖4

最后按下F5返回主界面,并進入菜單項選擇逆變器效率功能(POWER INVERTER),會出現右圖顯示的接線方式,嚴格按照圖上標明的方式接線:1.分別連接A、B、C三相交流電流探頭;2.連接直流電流探頭信號至中性線電流通道;3.分別連接A、B兩相交流電壓測試線;4.將直流電壓的負極連接到電壓C相通道,正極連接到電壓中性線通道。

連接完畢,確認無誤后按下“OK”進入逆變器效率測試界面。測試界面如下:

QQ截圖5

圖中kWout是實際輸入交流功率,kWin是實際輸出直流功率,Eff%是整流器實際效率的倒數,Vout是輸入交流線電壓,Aout是輸入交流電流,Vin是輸出直流電壓,Ain是輸出直流電流。由于客戶負載運行非常穩定,故被測整流器實際運行轉換效率為1/Eff%=100/142.2*100%=70.3%。

QQ截圖6

如果擔心交流功率測試不準確從而導致效率值錯誤,可以退出“逆變器效率”功能,進入“功率和電能”項,進行有功功率比較(kW),如下:

QQ截圖7

圖中kW值與逆變器效率界面照中的kWout值一致,可以確認交流功率結果正確。

總結:由于客戶整流設備帶載率較低,額定輸入視在功率38.8kVA,實際輸入視在功率4.882kVA,因此使得整流器轉換效率較低(70.3%),如果要提高效率,則建議:

1.提高設備的帶載率,可以使整流器轉換效率提高。

2.用轉換效率高的整流器來進行替換。

此案例可以廣泛應用于冶金行業如電解鋁、銅、鋅、鉛等工藝整流設備,也適用于化工、鐵軌、礦山、機械、電力等各種工礦企業。


 

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