GB/T 30843.2-2024 1kV以上不超过35kV的通用变频调速设备 第2部分：试验方法

ICS29.240.99
CCS K 46
中华人民共和国国家标准
GB/T30843.2—2024
代替GB/T30843.2—2014
1kV 以上不超过35kV 的通用变频调速设备第2部分:试验方法
Variable-frequencydriveabove1kVandnotexceeding35kV—
Part2:Testmethods
2024-12-31发布2025-07-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布

目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
引言………………………………………………………………………………………………………… Ⅴ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 试验要求………………………………………………………………………………………………… 2
4.1 正常试验环境条件………………………………………………………………………………… 2
4.2 正常试验电气条件………………………………………………………………………………… 2
4.3 其他要求…………………………………………………………………………………………… 3
4.4 试验安全…………………………………………………………………………………………… 3
5 试验项目和方法………………………………………………………………………………………… 3
5.1 外观及结构检查…………………………………………………………………………………… 3
5.2 安全性能试验……………………………………………………………………………………… 3
5.3 功能试验…………………………………………………………………………………………… 8
5.4 性能试验…………………………………………………………………………………………… 9
5.5 保护功能试验……………………………………………………………………………………… 12
5.6 环境适应性试验…………………………………………………………………………………… 12
5.7 防护等级试验……………………………………………………………………………………… 16
5.8 电磁兼容性试验…………………………………………………………………………………… 16
5.9 高低电压穿越试验………………………………………………………………………………… 17
附录A (规范性) 绝缘间隙海拔修正…………………………………………………………………… 18
A.1 海拔2000m~20000m的电气间隙修正系数……………………………………………… 18
A.2 对不同海拔时的电气间隙进行验证所用的试验电压………………………………………… 18
附录B(规范性) 时间响应的一般规定………………………………………………………………… 20
B.1 通则………………………………………………………………………………………………… 20
B.2 响应时间…………………………………………………………………………………………… 20
B.3 上升时间…………………………………………………………………………………………… 20
B.4 调节时间…………………………………………………………………………………………… 20
B.5 负载冲击速度偏离面积…………………………………………………………………………… 20
参考文献…………………………………………………………………………………………………… 23

前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本 文件是GB/T30843《1kV 以上不超过35kV 的通用变频调速设备》的第2部分。GB/T30843
已经发布了以下部分:
———第1部分:技术条件;
———第2部分:试验方法;
———第3部分:安全规程。
本文件代替GB/T30843.2—2014《1kV 以上不超过35kV 的通用变频调速设备 第2部分:试验
方法》,与GB/T30843.2—2014相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了“正常试验环境条件”有关的规定(见4.1,2014年版的4.1);
b) 更改了“正常试验电气条件”有关的规定(见4.2,2014年版的4.2);
c) 删除了“通电与预置”有关的规定(见2014年版的5.2);
d) 更改了“试验电压”有关的规定(见5.2.1.3.2,2014年版的5.3.3.2);
e) 更改了“试验电压的施加”有关的规定(见5.2.1.3.3,2014年版的5.3.3.3);
f) 更改了“施加电压的持续时间及合格依据”有关的规定(见5.2.1.4.5,2014年版的5.3.4.5);
g) 更改了“电气间隙和爬电距离”有关的规定(见5.2.2,2014年版的5.4);
h) 更改了“接地保护连续性(可触及金属部件接地电阻的测量)”有关的规定(见5.2.3,2014年版
的5.5);
i) 更改了“噪声试验”有关的规定(见5.2.4,2014年版的5.7);
j) 更改了“环境适应性试验”有关的规定(见5.6,2014年版的5.18);
k) 增加了“高低电压穿越试验”有关的规定(见5.9);
l) 增加了规范性附录“绝缘间隙海拔修正”(见附录A);
m) 增加了规范性附录“时间响应的一般规定”(见附录B)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国电器工业协会提出。
本文件由全国变频调速设备标准化技术委员会(SAC/TC518)归口。
本文件起草单位:天津电气科学研究院有限公司、深圳市禾望电气股份有限公司、上海雷诺尔科技
股份有限公司、北京合康新能科技股份有限公司、深圳市宝安任达电器实业有限公司、卧龙电气驱动集
团股份有限公司、山东泰开自动化有限公司、中信重工开诚智能装备有限公司、新风光电子科技股份有
限公司、云南电网有限责任公司电力科学研究院、希望森兰科技股份有限公司、天津天传电控设备检测
有限公司、云南电力试验研究院(集团)有限公司、深圳市英威腾电气股份有限公司、国电南京自动化股
份有限公司、株洲变流技术国家工程研究中心有限公司、天水电气传动研究所集团有限公司、荣信汇科
电气股份有限公司、北京ABB电气传动系统有限公司、西门子(中国)有限公司、北京利德华福电气技术
有限公司、中冶赛迪电气技术有限公司、清华大学、上海北变科技有限公司、天津市百成油田采油设备制
造有限公司、苏州汇川技术有限公司。
本文件主要起草人:王春武、王素飞、张军军、方茂成、嵇世卿、李太峰、郭兆静、阎鑫昌、柴青、罗巨龙、
Ⅲ
GB/T30843.2—2024
陆文涛、梁开来、奚鑫泽、孙倩倩、任光法、付宝鑫、丁心志、胡明华、王文龙、张裕峰、王婷、石建龙、温湘宁、
许加春、姚坚、闫凤光、倪梅娟、关寒星、陆海峰、张斌、宇文达、武加春、王雅然。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
———2014年首次发布为GB/T30843.2—2014;
———本次为第一次修订。

引 言
GB/T30843《1kV 以上不超过35kV 的通用变频调速设备》旨在规范1kV 以上不超过35kV 的
通用变频调速设备的技术条件、试验方法、检验规则和安全规程等,拟由3个部分构成。
———第1部分:技术条件。目的在于给出1kV 以上不超过35kV 的通用变频调速设备的额定值、
使用条件以及技术要求。
———第2部分:试验方法。目的在于给出1kV 以上不超过35kV 的通用变频调速设备的试验
方法。
———第3部分:安全规程。目的在于给出1kV 以上不超过35kV 的通用变频调速设备有关电气、
热和能量等除供电电源以外安全方面的要求。

1 范围
本文件描述了1kV 以上不超过35kV 的通用变频调速设备(以下简称“调速设备”)的试验方法。
本文件适用于额定输入电压在交流1kV~35kV 之间,额定输入频率为50Hz或60Hz,输出电压
不大于35kV,输出频率不大于120Hz的调速设备的检验和验收。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T2423.1—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温
GB/T2423.2—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温
GB/T2423.3—2016 环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验
GB/T2423.4—2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db:交变湿热(12h+
12h循环)
GB/T2423.5—2019 环境试验 第2部分:试验方法 试验Ea和导则:冲击
GB/T2423.10—2019 环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)
GB/T2423.56 环境试验 第2部分:试验方法 试验Fh:宽带随机振动和导则
GB/T3768 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 反射面上方近似自由场的工程法
GB/T4208—2017 外壳防护等级(IP代码)
GB/T4798.3—2023 环境条件分类 环境参数组分类及其严酷程度分级 第3部分:有气候防
护场所固定使用
GB/T16927.1—2011 高电压试验技术 第1部分:一般定义及试验要求
GB/T17627—2019 低压电气设备的高电压试验技术 定义、试验和程序要求、试验设备
GB/T30843.1—2024 1kV 以上不超过35kV 的通用变频调速设备 第1部分:技术条件
IEC61800-3:2022 调速电气传动系统 第3部分:PDS和机床的电磁兼容性要求及其特定的试
验方法(Adjustablespeedelectricalpowerdrivesystems—Part3:EMCrequirementsandspecific
testmethodsforPDSandmachinetools)
IEC61800-5-1:2022 调速电气传动系统 第5-1部分:安全要求 电气、热和能量(Adjustable
speedelectricalpowerdrivesystems—Part5-1:Safetyrequirements—Electrical,thermalandenergy)
3 术语和定义
GB/T30843.1—2024界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
1
GB/T30843.2—2024
3.1
不平衡度 unbalancefactor
三相电力系统中三相不平衡的程度。
注:用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根值百分比表示。电压、电流的负序不平衡
度和零序不平衡度分别用εU2、εU0和εI2、εI0表示。
[来源:GB/T15543—2008,3.2,有修改]
3.2
测试点 pointoftest
故障电压的产生点,为故障电压发生装置与调速系统的连接点。
3.3
特低电压 extralowvoltage;ELV
不超过交流方均根值50V 和直流120V 的任何电压。
3.4
PELV 电路 PELVcircuit
保护性ELV 电路 protectiveELVcircuit
同时具有下列特点的电路:
———在单一故障条件下,以及在正常条件下,电压不持续超过特低电压(ELV);
———与非保护性特低电压(PELV)或安全特低电压(SELV)的电路保护隔离;
———保护性特低电压(PELV)电路的接地措施或其外露导电部分的接地措施,或者两者的接地
措施。
3.5
SELV 电路 SELVcircuit
安全ELV 电路 safetyELVcircuit
同时具有下列特点的电路:
———电压不超过(特低电压)ELV;
———与非安全特低电压(SELV)或保护性特低电压(PELV)的电路保护隔离;
———没有安全特低电压(SELV)电路或其外露导电部分的接地措施;
———安全特低电压(SELV)电路与地和保护性特低电压(PELV)电路基本绝缘。
3.6
系统电压 systemvoltage
用来确定绝缘要求的电压。
[来源:GB/T12668.501—2013,3.38]
4 试验要求
4.1 正常试验环境条件
一般而言,正常试验环境条件包括如下。
———环境温度:15℃~35℃。
———相对湿度:25%~75%。
———大气压力:86kPa~106kPa。
4.2 正常试验电气条件
一般而言,正常试验电气条件应符合GB/T30843.1—2024的规定,包括如下:
2
GB/T30843.2—2024
———输入电压允差的上限值为110%额定电压,下限值为85%额定电压;
———输入频率允差为额定频率的±2%;
———三相输入电压不平衡度应不超过2%;
———电网电压谐波符合国家标准要求。
4.3 其他要求
使用的测量仪器、仪表和设备应具有满足测量要求的不确定度,且进行有效的溯源。
试验结果应以试验报告的形式确认。试验报告应清晰而明确地阐明与试验相关的所有信息(负载
条件、电缆敷设等)。由制造商提供的功能说明以及详细验收准则,应在试验报告中予以记录。
4.4 试验安全
应采取措施,确保操作人员、试验人员的安全。
5 试验项目和方法
5.1 外观及结构检查
调速设备通电前应进行常规检查,判定结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.1的要求。
5.2 安全性能试验
5.2.1 绝缘试验
5.2.1.1 通则
为证明调速设备的绝缘系统具有足够的介电强度,需进行型式试验及出厂试验。
使用水作为热转移介质的调速设备,应在有水情况下进行。
5.2.1.2 绝缘电阻测量
介电强度试验前,应用相应绝缘电压等级的绝缘测量仪器测量受试部分的绝缘电阻。判定其数值
是否符合GB/T30843.1—2024中6.2.1的要求。
测量位置:
———输入、输出电路与机壳之间;
———控制电源与主电路之间。
绝缘电阻只作为介电强度试验的参考,不作为考核。
5.2.1.3 介电强度(交流、直流电压)试验
5.2.1.3.1 试验前的准备
试验前进行如下准备。
a) 如果必要,应短接端子、开关的常开触点和半导体阀器件等,以构成闭合回路。试验前,可将电
路中的半导体器件及其他易损坏部件断开和(或)端子短接,以避免在试验期间损坏。
b) 只要切实可行,对于形成受试绝缘部分的独立部件(例如高频滤波器的电容器),不宜在试验前
断开或短接。
3
GB/T30843.2—2024
c) 如果受试调速设备的易触及表面全部或部分被不导电材料覆盖,应使用金属箔包裹施加试验
电压的表面。当使用金属箔完全覆盖调速设备外壳不便时,应部分覆盖那些认为与保护有关
的位置。在这种情况下,电路和不导电易触及表面间的绝缘试验可作为专门试验,代替出厂
试验。
d) 在交流或直流电压试验时,使用多极连接器的印制电路板和模块可抽出或断开,或使用标准试
验样件代替。然而,这些做法不适用于一旦绝缘击穿,电压可能达到的未连接外壳的易触及部
分,或从较高电压侧达到较低电压侧的这种特殊情况。诸如辅助变压器、测量设备、脉冲变压
器和仪表传感器等的绝缘应力应与主电路相等。
e) 主电路的开关装置和控制装置应闭合或旁路。与主电路不存在导电连接的辅助装置(例如系
统控制设备、风机的电动机),在交流或直流电压试验时应与外壳连接。试验时,外壳以绝缘材
料构成的单元应使用金属箔覆盖,金属箔视为外壳。
5.2.1.3.2 试验电压
绝缘试验可用交流电压或用直流电压进行,由制造商选择。
交流或直流电压试验在总装配后进行,以保证制造过程不会影响绝缘配合。
试验电压按表1或表2的规定合理选择。根据GB/T17627—2019的规定,试验时使用的电压源
的短路电流应不小于0.1A。
表1 连接至低压电源的交流或直流试验电压
单位为伏
第1栏第2栏第3栏
系统电压
在对采用基本绝缘的电路进行型式试验时
和进行所有出厂试验时
所采用的电压
在对采用保护隔离的电路以及在电路与可触及
表面之间进行型式试验时所采用的电压(可触及
表面为非导电或导电表面但不连接到保
护接地线上)
交流方均根值直流交流方均根值直流
≤50 1250 1770 2500 3540
100 1300 1840 2600 3680
150 1350 1910 2700 3820
300 1500 2120 3000 4240
600 1800 2550 3600 5090
1000 2200 3110 4400 6220
可采用插值法
4
GB/T30843.2—2024
表2 连接至高压电网的交流或直流试验电压
单位为伏
第1栏第2栏第3栏
系统电压
在对采用基本绝缘的电路进行型式试验时
和进行所有出厂试验时
所采用的电压
在对采用保护隔离的电路以及在电路与可触及
表面之间进行型式试验时所采用的电压(可触及
表面为非导电或导电表面但不连接到
保护接地线上)
交流方均根值直流交流方均根值直流
>1000 3000 4250 4800 6800
3600 10000 14150 16000 22650
7200 20000 28300 32000 45300
12000 28000 39600 44800 63350
17500 38000 53700 60800 85900
24000 50000 70700 80000 113100
36000 70000 99000 112000 158400
可采用插值法
对于不直接连接至电网的调速设备,其试验电压应符合IEC61800-5-1:2022中表33的规定。
5.2.1.3.3 试验电压的施加
按图1所示,试验应按以下所述进行。
a) 试验电压(1)施加在可触及导电部分(接地)与每个电路之间按顺序进行[不包括决定性电压等
级(DVC)A 电路]。试验电压按表1或表2的第2栏,对应于正在试验中所考虑的电路的
电压。
试验电压(2)施加在可触及表面(非导电或导电表面,但不接地)与每个电路之间按顺序进行
(不包括DVCA 电路)。试验电压按表1或表2的第3栏(用于型式试验)或第2栏(用于出厂
试验),对应于正在试验中所考虑的电路的电压。
b) 试验电压施加在每个所考虑的电路与其他连接在一起的相邻电路之间按顺序进行。试验电压
按表1或表2的第2栏,对应于正在试验中所考虑的电路的电压。
c) 试验电压施加在DVCA 电路与每个相邻电路之间按顺序进行。试验电压按表1或表2的第
3栏(用于型式试验)或第2栏(用于出厂试验),对应于具有更高电压的电路。为进行这项试
验,既可使相邻电路也可使DVCA 电路接地。应对PELV 电路与SELV 电路之间的基本绝
缘进行试验,但不必对相邻PELV 电路或相邻SELV 电路之间的功能绝缘进行试验。
由于PELV 电路或SELV 电路以及DVCC电路或DVCD电路通常是通过基本绝缘与机壳(地)
隔离,因而通常不可能对在不使基本绝缘过应力的情况下使完全装配的调速设备中的低压电路与高压
电路隔离的双重绝缘或加强绝缘进行试验。因此,可能需要将调速设备拆卸开,或者不能以表1及表2
的第3栏规定的电压对保护绝缘进行型式试验。在这些情况下,应以相应的表1及表2的第2栏规定
的电压对用于保护隔离的绝缘进行型式试验。
5
GB/T30843.2—2024
图1 电压试验程序
5.2.1.3.4 施加电压的持续时间及合格依据
电压试验应采用50Hz或60Hz正弦波电压。如果受试电路中包含有电容器,试验可采用等于规
定的交流电压峰值的直流电压。
试验持续时间对于型式试验为1min,对于出厂试验应不小于5s。试验电压可采用上升(或下降)
斜坡电压,但应在其全值下保持规定的持续时间。
试验电压从零上升至其规定值的时间应不小于10s,或自该规定值的50%开始,以每级为该规定
值的5%逐级增加至规定值。
如果在试验期间没有发生电击穿或闪络,试验通过。
5.2.1.4 冲击耐受电压试验
5.2.1.4.1 通则
对于系统最高工作电压为3.6kV~36kV 的调速设备,不经过变流变压器而直接与交流电网相连
接时,除进行交流或直流电压试验外,还应进行冲击耐受电压试验。
冲击耐受电压试验使用一个具有1.2/50μs波形的电压进行(见GB/T16927.1—2011的图6),并
用来模拟大气条件下的过电压。这项试验也覆盖由于开关设备操作引起的过电压。
5.2.1.4.2 试验前的准备
试验前应做如下准备:
a) 属于同一电路的带电部分连接在一起;
b) 保护器件断开,除非需要进行试验。
6
GB/T30843.2—2024
5.2.1.4.3 试验电压
试验电压按表3的规定合理选择。
表3 冲击耐受电压试验
单位为伏
系统最高电压
电路与其周围电路之间的绝缘
符合过电压类别Ⅱ要求的冲击
耐受电压
电路与其周围电路之间的绝缘
符合过电压类别Ⅲ要求的冲击
耐受电压
电路与其周围电路之间的绝缘
符合过电压类别Ⅳ要求的冲击
耐受电压
基本绝缘或
附加绝缘
加强绝缘
基本绝缘或
附加绝缘
加强绝缘
基本绝缘或
附加绝缘
加强绝缘
>1000 6000 9600 8000 12800 12000 19200
3600 16000 25600 20000 32000 40000 64000
7200 29000 46400 40000 64000 60000 96000
12000 42500 68000 60000 96000 75000 120000
17500 55000 88000 75000 120000 95000 152000
24000 75000 120000 95000 152000 125000 200000
36000 95000 152000 125000 200000 145000 232000
可采用插值法
5.2.1.4.4 试验电压的施加
应将冲击耐受电压施加在主回路与地之间。
5.2.1.4.5 施加电压的持续时间及合格依据
以≥1s的时间间隔为每个极性施加三个1.2/50μs脉冲。
如果无击穿、闪弧或火花发生,则成功通过冲击耐受电压试验。
5.2.2 电气间隙和爬电距离
应通过测量或外观检查验证电气间隙和爬电距离是否符合GB/T30843.1—2024中6.2.3的规定。
测量的实例见IEC61800-5-1:2022中附录D。
在海拔2000m 及以上时,应根据附录A 使用修正系数计算在海拔2000m~20000m 之间使用
的功能绝缘、基本绝缘或补充绝缘以及加强绝缘的间隙。
5.2.3 接地保护连续性(可触及金属部件接地电阻的测量)
可采用直接测量法测量。
测量前,应将调速设备与供电电源和负载断开,并去除规定的测量点的污秽(若有)。
测量时,仪表端子分别连接至接地端子和机壳及应接地的导电金属件。
测试电流值应采用25A,接地电阻限值不超过0.02Ω。
判定调速设备接地条件及所测电阻值是否符合GB/T30843.1—2024中6.2.4的规定。
7
GB/T30843.2—2024
5.2.4 噪声试验
试验在周围2m 内没有声音反射的场所进行。测量应在正对调速设备操作面,垂直距离1m,距地
面高度1.2m~1.6m 处取至少两点作为测试点,测量时测试设备正对调速设备噪声源,取噪声最严重
测试点的值为测试值,判定是否符合GB/T30843.1—2024中6.2.5的规定。
具体测试按GB/T3768进行。
5.2.5 温升试验
温升试验应在调速设备的冷却系统正常工作、在额定负载下进行。
环境温度应在试验周期的最后四分之一期间测量。应至少使用两个测温元件对称布置在调速设备
的周围,其位置高度约为调速设备高度的二分之一,距调速设备不超过300mm。注意避免空气流动和
直接热辐射对测量的影响。
试验时,调整输入电压和负载电流等于规定值。检查各部件的温度,直至达到热平衡;调整过载电
流和时间间隔,测量各部件的温度(包括在最高温度下工作的部件的温度)。
判定各部件的温升是否符合GB/T30843.1—2024中6.2.6的规定。
当温度变化不超过1K/h,即认为达到热平衡。
5.3 功能试验
5.3.1 起动试验
将三相额定电源接在变频器的输入端,将变频器三相输出接到试验电机上,开启调速系统使之完成
起动特性。
在正常工作条件下,以电动机为负载时能连续5次正常起动。相邻两次起动的时间间隔不做限制。
起动加速时的加速度、转矩、电流和时间等和用户协商确定。
5.3.2 轻载试验
试验程序:
———调整输入电压达到额定值;
———输出电压达到额定值;
———检查调速设备电气线路的所有部分及调速设备的冷却系统能否与主电路一起正常运行。
对于出厂试验,在额定输入电压下验证。对于型式试验,还要在输入电压的最大值和最小值下验证
受试调速设备的功能。
5.3.3 连续运行试验
可参考GB/T3797—2016中7.11的规定进行。此项试验由制造商和用户协商一致进行,可在用
户现场实施。
5.3.4 运行频率范围内的输出能力
在运行频率范围内,观察电机的运行状态,被控电机应能保持稳定运行。
判定调速设备的输出能力是否满足GB/T30843.1—2024中6.3.5的要求。
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GB/T30843.2—2024
5.4 性能试验
5.4.1 输出额定容量
在规定的电源条件下,输出电流为额定电流,输出频率为额定频率时,判定输出容量是否符合
GB/T30843.1—2024中6.4.1的规定。
5.4.2 效率试验
效率可采用负载试验法或功率损耗计算的方法确定,也可采用计算内部损耗的方法确定。
负载试验法是通过在额定负载条件下测量功率确定效率。
测量程序:
———在规定的电源条件下,调整输入、输出电压及负载电流达到额定值;
———按一定的时间间隔,测量调速设备的输入有功功率和输出有功功率;
———计算出效率。
判定测量的效率值是否满足GB/T30843.1—2024中6.4.2的要求。
5.4.3 输入功率因数试验
调速设备的功率因数是根据输入端口的测定计算出的。
注:由于电流波形畸变,用普通功率因数表测量不能得到正确的数值。
功率因数的测量可采用负载试验法。
测量程序:
———首先调整输入电压和负载电流达到额定值;
———负载输出在20%、80%、100%功率点,测量输入端电压、电流及功率因数。
判定网侧的输入功率因数是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.3规定。
5.4.4 网侧谐波电流
输入电流的相对谐波表征变频器对供电电网的污染情况。测试方法:输入电压为额定电压,在各种
负载电流下,用频谱分析仪测定基波和各次谐波的方均根值,由滤去基波后的总谐波电流方均根值和基
波方均根值确定相对谐波含量。输入电流相对谐波含量应小于5%。
波形分析可用频谱分析仪,也可用带有抑制滤波器和带通滤波器的宽频带电流表。
5.4.5 控制电源供电稳定性
变频器带负载运行,切换控制电源(断开一路电源,投入另外一路电源),变频器运行不受影响;或者
在一用一备(一台主变频器负责工作,另一台备用变频器处于待命状态。主变频器故障时,备用变频器
立即接管工作,保证运行的连续性)情况下,断开控制电源,备用电源立即起作用,变频器运行不受影响。
5.4.6 频率分辨率
在规定电源条件下,在整个运行频率范围内以最小级差改变输出频率,测量其输出相邻两个频率间
增量的最小值,判定是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.6的规定。
5.4.7 输出电压不平衡试验
电压不平衡以电压不平衡度给出。三相输出电压不平衡应至少在规定的负载点上测量,其中包括
9
GB/T30843.2—2024
25%、50%、75%、100%负载。
电压不平衡度可采用如下方法确定:
———在负载对称的情况下,调整输入电压达到额定值,测量相应的三相输出线电压;
———确定电压不平衡度(3.1),取其最大值作为测量结果。
判定输出电压不平衡的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.7的规定。
5.4.8 过载能力试验
在过载试验前应先进行空载试验,以检验调速设备的连线是否正确以及其空载工作特性是否符合
相关要求。过载能力试验一般结合温升试验进行。
试验程序:
———调整负载电流达到额定值;
———在调速设备温度达到热平衡后,增加负载电流至规定的过载值;
———经过规定的时间间隔后,降低负载电流至额定值或变频器保护停机。
判定过载能力的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.8的要求。
5.4.9 控制性能试验
5.4.9.1 稳态控制性能试验
5.4.9.1.1 概述
一般考虑调速系统变量(如转矩、速度等)的稳态性能。当变量给定信号和反馈信号已经稳定且持
续时间超过控制系统稳定时间的3倍以上,并且反馈信号已经稳定且持续时间超过设备最长时间常数
(如速度传感器的热时间常数)3倍以上,控制系统就处于稳定状态。
5.4.9.1.2 稳速精度试验
在额定负载条件且控制系统稳态下,取一段时间的转速信息,并计算被测电机实际的平均转速与调
速设备设定转速之差与电机额定同步转速的百分比得到稳速精度,见公式(1)。
sn =abs(nset-navg)
n0
×100% …………………………(1)
式中:
sn ———稳速精度;
nset ———调速设备设定转速,单位为转每分(r/min);
navg ———被测电机实际的平均转速,单位为转每分(r/min);
n0 ———电机额定同步转速,单位为转每分(r/min)。
试验应在不同转速条件下进行,具体由制造商决定。
判定稳速精度的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.9.1.1的规定。
5.4.9.1.3 稳速脉动试验
在额定负载条件且控制系统稳态下,取一段时间的转速信息,并计算电机转速最大值和最小值差值
的一半与电机额定同步转速的百分比得到稳速脉动,见公式(2)。
pn =
nmax -nmin
2n0
×100% …………………………(2)
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GB/T30843.2—2024
式中:
pn ———稳速脉动;
nmax ———电机转速最大值,单位为转每分(r/min);
nmin ———电机转速最小值,单位为转每分(r/min);
n0 ———电机额定同步转速,单位为转每分(r/min)。
试验应在不同转速条件下进行,具体由制造商决定。
判定稳速脉动的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.9.1.2的规定。
5.4.9.1.4 转矩精度试验
在额定转速条件且控制系统稳态下,取一段时间转矩信息,并计算调速设备设定转矩与实际输出转
矩的平均值差值的绝对值与电机额定转矩的百分比,得出转矩精度,见公式(3)。
ST =abs(Tset-Tavg)
TN
×100% …………………………(3)
式中:
ST ———转矩精度;
Tset ———调速设备设定转矩,单位为牛顿米(N·m);
Tavg ———被测电机输出转矩平均值,单位为牛顿米(N·m);
TN ———电机额定转矩,单位为牛顿米(N·m)。
试验应在不同转矩条件下进行,具体由制造商决定。
判定转矩精度的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.9.1.3的规定。
5.4.9.1.5 转矩脉动试验
在额定转速条件且控制系统稳态下,取一段时间的转矩信息,并计算被测电机实际输出转矩最大值
和最小值差值的一半,与电机额定转矩的百分比,得出稳速脉动,见公式(4)。
pT =
Tmax -Tmin
2TN
×100% …………………………(4)
式中:
pT ———转矩脉动;
Tmax ———电机实际输出转矩最大值,单位为牛顿米(N·m);
Tmin ———电机实际输出转矩最小值,单位为牛顿米(N·m);
TN ———电机额定转矩,单位为牛顿米(N·m)。
试验应在不同转矩条件下进行,具体由制造商决定。
判定转矩脉动的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.9.1.4的规定。
5.4.9.1.6 调速范围试验
调速范围是衡量系统变速能力的指标。调速范围有两种表示形式,一是以调速系统可稳定运行的
最低转速与最高转速之比表示,如1∶100;二是以最高转速与最低转速的比值表示,见公式(5)。
D =
N max
N min …………………………(5)
D ———调速比;
N max———电机稳定运行的最高转速,单位为转每分(r/min);
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GB/T30843.2—2024
N min———电机稳定运行的最低转速,单位为转每分(r/min);
调速范围试验可与稳速精度试验、稳速脉动试验一同进行。
判定调速范围的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.9.1.5的规定。
5.4.9.2 动态控制性能试验
5.4.9.2.1 速度阶跃响应试验
空载或轻载工况下,选取适当的转速给定阶跃和加减速时间使速度调节器接近饱和,在速度调节器
和输出转矩均未限幅的条件下,测试阶跃给定下的时间响应,按附录B的规定。
试验通常在50%额定转速、100%额定转速和最大转速下进行。
判定速度阶跃响应的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.9.2.1的规定。
5.4.9.2.2 转矩阶跃响应测试
负载条件从空载到满载阶跃变化时,测试转矩阶跃响应时间。
试验通常在接近零速、50%额定转速、100%额定转速和最大额定转速下进行。试验时,通常采用一
个与被测电机轴相连的机械来调节转速。
判定转矩阶跃响应的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.9.2.2的规定。
5.4.9.2.3 转速抗负载扰动测试
在额定转速条件,通过突加/突卸100%额定转矩模拟负载扰动,按B.5的规定测试扰动后的转速
响应时间及负载冲击速度偏离面积。
判定转速抗负载扰动的测量结果是否符合GB/T30843.1—2024中6.4.9.2.3的规定。
5.5 保护功能试验
保护功能的检验宜尽可能在不使调速设备各部件受到超过其额定值冲击的条件下进行。
出厂试验时保护功能的检验不包括那些动作时会发生永久性损坏的器件(如熔断器),如果型式试
验时认为有必要检查这些器件的有效性,则应另行规定其试验条件。
保护功能的检验应在相应的运行条件下,手动操作,按GB/T30843.1—2024中6.5规定的功能
进行。
调 速设备应发出相应信号并自动切断输出及电源输入。
5.6 环境适应性试验
5.6.1 通则
环境适应性试验是为了验证调速设备在正常工作环境,特别是正常工作环境的极端条件下,调速设
备的工作能力。
环境适应性试验可在制造商和用户协商一致的条件下进行。
若对整个调速设备进行试验有困难或造成不合理的浪费时,可只对关键部件进行试验。
应满足下列接收准则:
———设备的任何安全相关部件没有退化;
———设备在试验过程中没有潜在危险状态;
———没有部件过热迹象;
———没有带电部分变成可触及部分;
———外壳中没有裂纹,而且没有损坏或松动的绝缘子;
———通过5.2.1.3的出厂交流或直流电压试验;
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GB/T30843.2—2024
———设备在试验之后运行时没有潜在危险状态。
5.6.2 高温贮存试验
高温贮存试验按照表4进行,在高温环境下暴露存放规定时间后,恢复到常温环境下进行额定负载
试验,调速设备应工作正常。
表4 高温贮存试验
主 题试验条件
试验的依据GB/T2423.2—2008中试验Bd
样机电源
温度
湿度
精度
暴露持续时间
电源断开
55℃或制造商规定的最高温度,以较高温度为准
绝对湿度不应超过20g/m3(相当于温度55℃时,相对湿度不超过20%,空气温度、空气相
对湿度和空气绝对湿度的关系曲线符合GB/T4798.3—2023中图A.1)
±2℃
(16±1)h
5.6.3 高温运行试验
高温运行试验按照表5进行,在高温环境下暴露存放规定时间后,在该环境下进行额定负载试
验,调速设备应工作正常。
表5 高温运行试验
主 题试验条件
试验的依据GB/T2423.2—2008中试验Bd
样机电源
温度
精度
暴露持续时间
电源连接
40℃或制造商规定的最高温度,以较高温度为准
±2℃
(16±1)h
5.6.4 低温贮存试验
低温贮存试验按表6进行。
表6 低温贮存试验
主 题试验条件
试验的依据GB/T2423.1—2008中试验Ad
样机电源
温度
精度
暴露持续时间
电源断开
-25℃或制造商规定的最低温度,以较低温度为准
±2℃
(16±1)h
13
GB/T30843.2—2024
5.6.5 低温启动试验
低温启动试验按表7进行。
表7 低温启动试验
主 题试验条件
试验的依据GB/T2423.1—2008中试验Ad
样机电源
温度
精度
暴露持续时间
电源连接
5℃或制造商规定的最低温度,以较低温度为准
±3℃
(16±1)h
5.6.6 恒定湿热试验
恒定湿热试验按照表8的相应要求进行。
恒定湿热试验后,调速设备绝缘电阻不应有明显的变化。
表8 恒定湿热试验
主 题试验条件
试验的依据GB/T2423.3—2016中试验Cab
工作条件
温度
相对湿度
暴露持续时间
电源断开
(40±2)℃
(93±3)%,无冷凝
96h
恢复方法
———时间
———气候条件
● 温度
● 相对湿度
● 大气压力
———电源
———冷凝
最少1h
15℃~35℃
25%~75%
86kPa~106kPa
电源断开
在执行交流或直流电压试验或者将重新连接到电源上之前,应通过气流去除所有外部和内
部冷凝
5.6.7 交变湿热试验
交变湿热试验按照表9的相应要求进行。
交变湿热试验后,调速设备绝缘电阻不能有明显的变化。
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GB/T30843.2—2024
表9 交变湿热试验
主 题试验条件
试验的依据GB/T2423.4—2008中试验Db
工作条件
温度
相对湿度
暴露持续时间
电源断开
(40±2)℃
(95+2
-3)%,无冷凝
2d
恢复方法
———时间
———气候条件
● 温度
● 相对湿度
● 大气压力
———电源
———冷凝
最少1h
15℃~35℃
25%~75%
86kPa~106kPa
电源断开
在执行交流或直流电压试验或者将重新连接到电源上之前,应通过气流去除所有外部和内
部冷凝
5.6.8 正弦振动试验
为了验证机械强度,应按表10执行一次振动试验。
试验后调速设备应无破损和明显变形且通电后空载运行正常。
表10 正弦振动试验
主 题试验条件
试验的依据GB/T2423.10—2019中试验Fc
条件
运动
振动幅度/加速度
10Hz≤f≤58Hz
58Hz<f≤150hz
振动持续时间
电源不连接
正弦
0.075mm 单振幅
10m/s2
在3个相互垂直的轴上,每个轴10个扫描周期
在制造商规定的振动级大于上述值的场合,应使用较大振动级进行试验
如调速设备尺寸过大,可在组件上执行这项试验
5.6.9 随机振动试验
为了验证样品带包装下的机械强度,应按表11执行一次随机振动试验。
试验后调速设备应无破损和明显变形且通电后空载运行正常。
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GB/T30843.2—2024
表11 随机振动试验
主 题试验条件
试验依据GB/T2423.56中试验Fh
条件
运动
加速度频谱密度:
2Hz≤f≤3Hz
10Hz≤f≤20Hz
50Hz≤f≤2000Hz
振动持续时间
电源断开,带包装
随机
10(m/s2)2/Hz
1(m/s2)2/Hz
0.5(m/s2)2/Hz
每轴向持续30min
5.6.10 冲击试验
为了验证机械强度,应按表12执行一轮冲击试验。
试验后调速设备应无破损和明显变形且通电后空载运行正常。
表12 冲击试验
主 题试验条件
试验的依据GB/T2423.5—2019中试验Ea
条件
运动
峰值加速度
脉冲持续时间
方向及次数
电源断开,带包装
冲击
100m/s2
11ms
6个方向每轴向冲击3次
在制造商规定的振动级大于上述值的场合,应使用较大振动级进行试验
5.7 防护等级试验
依据GB/T4208—2017的规定,验证调速设备外壳防护等级是否符合GB/T30843.1—2024中6.7
的规定。
出厂试验时,可进行目视检查以保证规定的防护等级。
5.8 电磁兼容性试验
5.8.1 通则
必要时,应采取防护措施,以防进行电磁兼容性(EMC)试验时因出现调速设备故障而可能造成的
对整个试验过程未考虑到的影响。
试验时,除非制造商另有说明,应采用制造商规定的电缆和接地规则连接到适当额定值的标准电动
机上。在某些情况下(例如对低频发射进行评估时),可能需要另加无源负载条件(电阻性负载或者电阻
与电感性负载)。
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GB/T30843.2—2024
如果一定要采取特殊的EMC措施满足所要求的限值,则应在用户文件中明确地阐明这些措施。
适当时,这些措施可能包括:
———供电电网阻抗的最大和最小允许值;
———屏蔽电缆或专用电缆(电力电缆和/或控制电缆)的使用;
———电缆屏蔽层的连接要求;
———电缆的最大允许长度;
———电缆隔离;
———诸如滤波器之类的外部设备的使用;
———功能性接地的正确连接。
如果不同的设备或连接要求适用于不同的环境,则同样也应对此加以阐明。
可能增设的且符合抗扰度要求和/或防发射要求的辅助设备(如选件或增强作用的那些),应列表
给出。
5.8.2 抗扰度试验
5.8.2.1 试验条件
试验转矩性能以及信息处理和检测功能要求使用特殊的试验设备,该设备对试验骚扰的寄生耦合
要有适当的抗扰度。只有在试验设备的抗扰度可用标准的测量验证的情况下,才能使用这种试验装置。
为了试验信息处理或检测功能,应设有适当的设备模拟数据通信或数据计算。该设备应具有足够
强的抗扰度,以便在试验期间能正常工作。
对于那些存在的相关端口,包括所选辅助设备(若有)那些端口进行试验。要依定义明确且可复现
的方式逐个端口进行。然而,如果有几个过程测量和控制端口或信号接口具有相同的物理配置(布
局),则试验该类型的一个端口或接口即可。
5.8.2.2 试验
调速设备抗低频骚扰和高频骚扰的抗扰度试验、抗扰度最低要求及验收准则按IEC61800-3:2022
中第5章的规定。
5.8.3 发射试验
5.8.3.1 试验条件
只要符合条件,就应在频带产生最大发射的工作方式下进行试验。试验方法和场地的要求可由制
造商与客户协商确定。
可采用计算、仿真或试验的方法进行调速设备基本低频发射限值的验证。
可预计,电压或电流的变化率是高频发射的主要原因。对于这种类型的发射,几乎都与电压变化率
(dv/dt)值相关,而且,可通过使调速设备的输出电流低于额定电流获得。因此,这些试验都是轻载试
验。要以清晰且无歧义和可复现的方式,对存在的相关端口逐个进行这些试验。
5.8.3.2 试验
调速设备高频发射及低频发射的试验、发射限值及验收准则按IEC61800-3:2022中第6章的
规定。
5.9 高低电压穿越试验
高低电压穿越试验见DL/T1648,由制造商和用户协商一致进行试验。
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GB/T30843.2—2024
附 录 A
(规范性)
绝缘间隙海拔修正
A.1 海拔2000m~20000m 的电气间隙修正系数
海拔2000m~20000m 的应用,电气间隙应结合表A.1的系数进行修正。
表A.1 海拔2000m~20000m 的电气间隙修正系数
海拔
m
正常气压
kPa 电气间隙修正系数
2000 80.0 1.00
3000 70.0 1.14
4000 62.0 1.29
5000 54.0 1.48
6000 47.0 1.70
7000 41.0 1.95
8000 35.5 2.25
9000 30.5 2.62
10000 26.5 3.02
15000 12.0 6.67
20000 5.5 14.50
注:来源于IEC61800-5-1:2022中表E.1。
A.2 对不同海拔时的电气间隙进行验证所用的试验电压
由于空气的耐受电压取决于气压,因此对于测试实验室海拔高于海平面以上的情况,应根据表A.2
修正试验电压。
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GB/T30843.2—2024
表A.2 对不同海拔时的电气间隙进行验证所用的试验电压
冲击耐受电压/kV
测试实验室的海拔
2000m 1000m 500m 200m 0m
0.33 0.36 0.37 0.38 0.39
0.50 0.54 0.56 0.57 0.58
0.80 0.87 0.90 0.92 0.93
1.50 1.6 1.7 1.7 1.8
2.50 2.8 2.9 3.0 3.1
4.00 4.4 4.7 4.8 4.9
6.00 6.7 7.0 7.2 7.4
8.00 8.9 9.4 9.6 9.8
12.00 13 14 15 15
20.00 22 24 24 25
40.00 45 47 49 50
60.00 67 71 73 75
75.00 84 89 92 94
80.00 90 95 98 100
95.00 106 112 116 119
100.00 112 118 122 125
125.00 140 148 153 157
145.00 163 172 178 182
注1:来源于IEC61800-5-1:2022中表E.2。
注2:表中的电压值仅适用于电气间隙的验证。
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GB/T30843.2—2024
附 录 B
(规范性)
时间响应的一般规定
B.1 通则
时间响应表现为在规定的运行和使用条件下,因施加规定的输入所引起的输出随时间变化的曲线。
在施加规定的输入之前,调速设备应工作在以下运行和使用条件下:
———基本速度;
———最大额定速度;
———空载;
———额定输入电压和输入频率;
———测量设备和接口预热1h后温度稳定,环境温度在使用条件内。
输出曲线可能包含大量纹波,应采用平均曲线来确定时间响应(见图B.1)。调速设备典型时间响
应是速度参考、电流参考或转矩参考阶跃变化后的时间响应(见图B.1)和负载转矩变化后的时间响应
(见图B.2)。应假设被传动设备的负载转矩在100ms内线性从零增加到规定的转矩(或从规定的转矩
减少到零),且没有超调。
B.2 响应时间
从阶跃给定时刻开始,到系统响应首次达到规定值所需的时间。
对于参考阶跃变化后的时间响应,规定值为初始平均值加上稳态增量的90%,且瞬态超调应≤稳
态增量的10%;对于负载转矩变化后的时间响应,规定值应为最终平均值加上最大瞬态偏差的10%。
B.3 上升时间
上升时间是控制系统的输出从10%上升到90%稳态增量所需时间,且要求瞬态超调≤稳态增量
的10%。
B.4 调节时间
调节时间指阶跃给定开始施加到系统上,到规定的变量进入并保持到以其最终平均值为中心的误
差带内所需的时间。
对于参考阶跃变化后的时间响应,误差带一般为稳态增量的±2%;对于负载转矩变化后的时间响
应,误差带一般为最大瞬态偏差的±5%。
B.5 负载冲击速度偏离面积
负载冲击速度偏离面积提供了一个对负载转矩突然变化的速度控制响应的评估方法,见公式(B.1)。
A =B ×C
2 …………………………(B.1)
式中:
A ———负载冲击速度偏差面积,单位为百分秒(%s);
B ———响应时间,单位为秒(s);
C ———最大瞬态偏差,%。
20
GB/T30843.2—2024
图B.1 参考输入阶跃变化后的时间响应———使用变量没有变化
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GB/T30843.2—2024
图B.2 使用变量变化后的时间响应———参考输入没有变化
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GB/T30843.2—2024
参 考 文 献
[1] GB/T3797—2016 电气控制设备
[2] GB/T12668.501—2013 调速电气传动系统 第5-1部分:安全要求 电气、热和能量
[3] GB/T15543—2008 电能质量 三相电压不平衡
[4] DL/T1648 发电厂及变电站辅机变频器高低电压穿越技术规范</f≤150hz