PVI多功能虚拟测试分析仪

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前言什么是虚拟仪器？虚拟仪器（VirtualInstrument简称VI）是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析过程及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种由计算机操纵的模块化仪器系统。它通过把高性能计算机与仪器测量控制能力融合在一个统一平台上，通过选择不同的软件模块来完成不同的测试任务，从而将该统一的测试平台“虚拟”为可完成各类测试任务的多个专项测试分析仪器，柔性地构造出电力工业现场所需的多种特性测试分析仪器。以简易直观的操作界面、专业丰富的图形软件，满足实时、动态、存储、仿真、分析、结果报告等高性能、多项目的现场测试需求。虚拟仪器是一种具有广域适应性的新型仪器理念，它彻底改变了一机一用的传统仪器使用模式，提出了一机多用的仪器使用新模式。前言软件A软件B软件M软件N分析仪B测试仪A校验仪M试验仪N…………仪器测控接口及附件高性能专用便携计算机派生所需即可所得！3D仿真界面图形、曲线对比、分析在线帮助结果报告虚拟仪器示意图前言电力虚拟仪器与常规测试仪器的比较技术功能性能质量价格维护扩展常规智能测试仪器

特定硬件＋单一固化软件

单一检测功能，处理简单存储容量少，计算速度慢

可靠性对硬件依赖性大

价格高（相同功能）维护复杂，工作量大

不易扩展

电力虚拟测试仪器

通用硬件＋多种应用软件多种检测功能，处理能力强存储容量大，计算速度快

硬件少，可靠性高

价格低（相同功能）维护简单，工作量少软件、硬件升级方便

多种专项仪器派生多种专项仪器●发电机特性测试分析仪（PVI-Generator）●励磁系统特性测试分析仪（PVI-Excitation）●变压器特性测试与分析仪（PVI-Transformer）●灭磁系统特性测试分析仪（PVI_Deexcitation）●直流电源整流模块性能测试分析仪（PVI_DCsystem）●电力变送器性能测试分析仪（PVI_Convertor）●电能质量测试分析仪（PVI-Harmonic）●同期特性测试分析仪（PVI-Synchronize）●开关量时序测试分析仪（PVI-Logic）●电气矢量测试分析仪（PVI-Vector）●通用多路电量录波仪（PVI-Electricity）●信号校验仪（PVI-Signal）●记忆示波器（PVI-Scope）●…●…多种专项仪器本仪器可完成的各项具体现场试验项目如下表所示：序号可测试分析项目内容所属功能模块名称

1发电机空载特性试验发电机特性测试分析仪

2发电机短路特性试验3励磁机空载特性试验4励磁机短路特性试验5发电机进相特性试验6小电流开环试验励磁系统特性测试分析仪

7高压小电流试验8低压大电流试验9高压大电流试验10低励限制功能试验11过励限制功能试验12强励限制功能试验13V/F限制功能试验多种专项仪器14恒功率因数调节试验励磁系统特性测试分析仪15恒无功功率调节试验16发电机起励试验17发电机电压空载阶跃试验18手/自动调节范围试验19双通道切换扰动试验20励磁系统电压/频率试验21发电机带负荷试验22负载电压给定阶跃试验23励磁系统灭磁试验24发电机甩负荷试验25励磁系统滞后特性试验26励磁系统有补偿频率特性试验27PSS试验

多种专项仪器28发电机各类灭磁过程时序分析试验灭磁系统特性测试分析仪29发电机各类灭磁过程能量分布试验30发电机各类灭磁过程特性分析试验31变压器变比测试变压器特性测试分析仪

32三相变压器接线组别判断33单相变压器空载特性试验34单相变压器阻抗特性试验35三相变压器空载特性试验36三相变压器阻抗特性试验37零序阻抗特性试验38交、直流开关动作时间试验开关动作时序测试分析仪

39开关重合闸时间试验40接触器的合、分闸动作时间试验41开关触头的跳跃及接点抖动试验42三相交流开关的同步时间试验多种专项仪器43多断口开关同步及转换时差试验开关动作时序测试分析仪44成套系统的操作控制时序过程试验45为自动化系统提供准确时序操作信号46同期装置静态特性试验同期特性测试分析仪

47假同期特性试验48同期过程动态特性试验49同期过程能量冲击分析50同期装置闭环调节仿真试验51整流模块稳压精度及其整定精度试验直流电源整流模块测试分析仪

52整流模块稳流精度及其整定精度试验53整流模块纹波系数试验54整流模块的整流效率及功率因数试验55整流模块的限压能力试验56整流模块的限流能力试验多种专项仪器57变送器电流转换特性试验电力变送器测试分析仪58变送器电压转换特性试验59变送器有功功率转换特性试验60变送器无功功率转换特性试验61三相非对称电压、电流测试电能质量分析仪

62单相有功、无功、视在、功率因数测试63三相有功、无功、视在、功率因数测试64电压及电流频率波动测试65正序、负序、零序电流及电压测试66三相电流及三相电压不平衡度测试67六角矢量图直观显示电量相位关系682～63次整数谐波含量、幅值、相角测试690.1～3200HZ间谐波含量、幅值、相角测试70功率圆图直观显示节能降耗潜力71谐波的有功功率、谐波无功功率测试多种专项仪器72电网低频率振荡扫描电能质量分析仪73电压闪变测试74带负荷试验（核相试验）电气矢量测试分析仪75主变差动保护核相试验76母线差动保护核相试验77通用多路电量试验录波通用多路电量录波仪78双通道电量变化过程显示及记忆保存低频记忆示波器79现场表计校验所需信号源信号校验仪80自动化设备测量校验所需信号源81调速器静态测试所需信号源82励磁系统PSS试验所需信号源83电能质量分析仪校验所需谐波信号源84电压闪变分析仪校验所需的骤变信号源多种专项仪器85模拟电网低频振荡过程所需信号源86自动连续变幅电压信号源87自动连续变频电压信号源88白躁声信号源硬件仪器主机硬件接口端子

PVI系统的模拟信号的输入/输出端子采用自锁紧端子，包括6对交流电压输入端子、6对交流电流输入端子、2对直流电压输入端子、2对直流电流输入端子、2对电压信号输出端子、2对电流信号输出端子。数字信号的输入/输出则分别采用9芯D形插头。硬件主要技术指标

交流电压输入通道

●通道：6路（具有保护、隔离）●隔离电压：2200VAC●信号范围：AC0～100V、0～400V（2档可选）●线性度：优于0.1%●相移：＜10′●过载范围：二倍额定●精度：0.5%●最大速率：100KS/s交流电流输入通道

●通道：6路（具有保护、隔离）●隔离电压：3500VAC●信号范围：AC0～5A（钳型电流互感器输入！）●线性度：优于0.1%●相移：＜10′●过载范围：二倍额定●精度：0.5%●最大速率：100KS/s硬件直流电压输入通道●通道：2路(具有保护、隔离)●隔离电压：1500VDC，1分钟和10000VDC，1分钟●信号范围：DC±5V、±100V、±1000V、±3000V、±5000V（5档可选）

（电压>200V，必须使用电压盒输入！）●精度：0.2%●最大速率：100KS/s直流电流输入通道

●通道：2路(具有保护、隔离)取分流器信号或直流电流钳型互感器●隔离电压：1500VDC，1分钟●信号范围：DC0～100mV●精度：0.2%●最大速率：100KS/s主要技术指标

硬件模拟电压输出通道

●通道：2路●信号范围：Vpp±10V●最大速率：100KS/s●总谐波失真THD：0.1%模拟电流输出通道

●通道：2路●信号范围：0～20mA●最大速率：100KS/s●总谐波失真THD：0.1%主要技术指标

硬件数字量输入通道

●通道：8路（具有保护、隔离）●信号范围：DC24V±10%（可以是无源接点）●最大速率：50KS/s配合开关量输入盒使用！

数字量输出通道●通道：8路（具有保护、隔离）●信号范围：DC10mA±10%●最大速率：50KS/s配合开关量输出盒使用！主要技术指标

硬件

供电电源

●电压：AC220V±10%，50～60Hz●最大功耗：300W平均无故障时间●≥3万小时主要技术指标

仪器1发电机特性测试分析仪（PVI-Generator）测试项目●发电机短路特性●发电机空载特性●发电机同步电抗及短路比●励磁机空载特性●励磁机负载特性●发电机进相特性发电机特性测试分析仪（PVI-Generator）实用功能●手动或自动进行逐点检测●设定自动检测的触发阀值●实时显示测量结果和曲线●集中比较和分析特性关系仪器1在线频谱分析录波保存追忆回放图形数据分析文件报表集中比较发电机特性测试分析仪（PVI-Generator）技术参数●交流电压输入通道：3个通道，A、B、C三相，0～150V，具有通道隔离保护●交流电流输入通道：3个通道，A、B、C三相，0～5A，钳型互感器，具有通道隔离保护●直流电压输入通道：1个通道，0～±300V、±3000V、±5000V，具有通道隔离保护，隔离电压为10000V●直流电流输入通道：1个通道，取分流器信号，0～100mV,具有通道隔离保护●自动检测的时间间隔为3s●各输入信号通道测量精度均满足0.2级表计精度要求仪器1发电机特性测试分析实例:(空载特性)仪器1仪器1发电机特性测试分析实例:(短路特性)励磁系统特性测试分析仪（PVI-Excitation

）测试项目●励磁系统静态性能试验●励磁系统单元功能试验●励磁系统动态性能试验●PSS试验仪器3励磁系统特性测试分析仪（PVI-Excitation

）●小电流开环试验●低励限制功能试验●过励限制功能试验●V/F限制功能试验●恒功率因数调节试验●恒无功功率调节试验●发电机起励试验●发电机电压空载阶跃试验●负载电压给定阶跃试验●励磁系统灭磁试验●发电机甩负荷试验●PSS试验●…………仪器3实用功能在线频谱分析录波保存追忆回放图形数据分析文件报表集中比较励磁系统特性测试分析仪（PVI-Excitation

）仪器3技术参数●交流电压输入通道：3个通道，A、B、C三相，0～150V，具有通道隔离保护。●交流电流输入通道：3个通道，A、B、C三相，0～5A，钳型互感器，具有通道隔离保护。●直流电压输入通道：1个通道，0～±1000V、±3000V、±5000V，具有通道隔离保护，隔离电压10000V。●直流电流输入通道：1个通道，取分流器信号，0～100mV,具有通道隔离保护。●开关量输入通道：8个通道，可为空接点或有源接点，具有通道隔离保护。●各输入信号通道测量精度均满足0.2级表计精度要求。励磁系统特性测试分析实例：(某水电站模拟式励磁调节装置)仪器3100%电压环自动起励过程试验曲线仪器3励磁系统特性测试分析实例：(某水电站模拟式励磁调节装置)10%上阶跃空载扰动过程试验曲线仪器3励磁系统特性测试分析实例：(某水电站模拟式励磁调节装置)10%下阶跃空载扰动过程试验曲线仪器3励磁系统特性测试分析实例：(某水电站模拟式励磁调节装置)逆变灭磁过程试验曲线仪器3励磁系统特性测试分析实例：(某水电站模拟式励磁调节装置)跳开关灭磁到30%Un时间（0.66s）灭磁系统特性测试分析仪（PVI-Deexcitation

）测试项目●灭磁过程时序分析●灭磁能量分布分析●灭磁相关特性分析●频谱特性分析仪器4灭磁系统特性测试实例：（灭磁时序过程曲线）仪器4灭磁系统特性测试实例：（灭磁能量变化曲线）仪器4①转子绕组能量↓开关能量②转子绕组能量↓灭磁电阻能量评价及结论灭磁系统特性测试实例：（灭磁过程特性曲线）仪器4①开关电流↓灭磁电阻电流②转子绕组电流↓灭磁电阻电流评价及结论电能质量测试分析仪（PVI-Harmonic）

测试项目●三相电压、电流、频率测量●各相有功功率、无功功率、功率因数、视在功率●正序、负序、零序电压及电流●三相电压及电流不平衡度测试●电压及电流间矢量相位关系●2～63次谐波含量、幅值、相角测试●0.1～3200HZ范围内的间谐波含量、幅值、相角测试●谐波有功功率、无功功率测试●电网低频率振荡扫描●快速电气闪变测量仪器7既可测量由整流设备产生的整数谐波，也可测量由变频调速设备产生的间谐波！电能质量测试分析仪（PVI-Harmonic）

实用功能●显示0～63次谐波幅值、含有率、初相角、总畸变率●测量并计算有功功率、无功功率、视在功率、功率因数●测量并计算正序电流电压，负序电流电压，零序电流电压，电流电压不平衡度●曲线、数值等多种形式实时显示测量结果●可手动及自动连续测量●连续高速电气信号采集仪器7在线频谱分析录波保存追忆回放图形数据分析文件报表集中比较电能质量测试分析仪应用实例:(矢量六角图检查各电量相位关系)仪器7电能质量测试分析仪应用实例:

(功率圆图直观显示谐波、三相不平衡所造成的附加功率损耗)仪器7电能质量测试分析仪应用实例:(某汽车制造厂电流谐波)仪器7电能质量测试分析仪应用实例:(某鼓风机厂电压电流录波)仪器7电能质量测试分析仪应用实例:(某鼓风机厂C相电流谐波)仪器7变压器特性测试分析仪（PVI-Transformer

）测试项目●电压变比测试●三相变压器接线组别测试●三相或单相空载特性●三相或单相阻抗特性●零序阻抗测试分析仪器2变压器特性测试分析仪应用实例（三相变压器接线组别判定

）仪器2直流电源整流模块特性测试分析仪（PVI_DCsystem）

测试项目●整流模块稳压精度及其整定精度试验

●整流模块稳流精度及其整定精度试验

●整流模块纹波系数试验

●整流模块的整流效率及功率因数试验

●整流模块的限压能力试验

●整流模块的限流能力试验

仪器5电力变送器性能测试分析仪（PVI_Convertor）

测试项目●变送器电流转换特性试验

●变送器电压转换特性试验●变送器有功功率转换特性试验●变送器无功功率转换特性试验仪器6记忆示波器（PVI-Scope）

功能●同时输入并测量2路电压信号●瞬态保持、记忆、数值分析●触发方式选择、移动、比较缩放●实时录波保存与追忆回放●种信号滤波、曲线拟合算法仪器8在线频谱分析录波保存追忆回放图形数据分析文件报表集中比较仪器9开关量时序测试分析仪（PVI-Logic）测试项目●各种交/直流开关、接触器的合闸及分闸动作过程●对成套系统的操作控制过程，进行时序测试分析●对时间继电器、延时继电器等元件进行整定测试和时间校验●对普通继电器、接触器等元件的固有动作时间进行测定●对三相交流开关多触头接点的同步时间及转换时间进行测定仪器10同期特性测试分析仪（PVI-Synchronize）测试项目●观察和判断同期装置增速/

减速、增磁/减磁指令情况●测试导前时间整定的正确性●可记录主开关合闸过程中所承受的冲击电流及能量变化的过程电气矢量测试分析仪（PVI-Vector

）测试项目●带负荷互感器核相试验●主变差动保护核相试验●母线差动保护核相试验仪器11通用多路电量录波仪（PVI-Electricity

）测试项目●对任意电气设备的多路电量信号进行连续时序录波仪器12仪器13信号校验仪（PVI-Signal）测试项目●可输出±10V直流电压信号●可输出峰-峰值为0～±10V的正弦波电压信号●可输出峰-峰值为0～±10V的三角波电压信号●可输出峰-峰值为0～±10V的方波电压信号●可输出峰-峰值为0～±10V的复杂谐波电压信号(2～40次)●正弦波电压自动连续变幅输出●正弦波电压自动连续变频输出●正弦波电压骤升骤降输出●白躁声电压信号输出●可输出0～20ma的直流电流信号

鸣谢

南京申瑞电力电子有限公一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比