rejestrator - Time-Net

Transkrypt

REJESTRATOR
REM 370
INSTRUKCJA OBSŁUGI - PORADNIK UŻYTKOWNIKA
Spis treści
1. Warunki bezpieczeństwa. ......................................................................................................................... 4
1.1. Bezpieczeństwo operatora ................................................................................................................. 4
1.2. Bezpieczeństwo przyrządu................................................................................................................. 4
2. Przeznaczenie........................................................................................................................................... 4
3. Odmiany.................................................................................................................................................... 5
4. Komplet zestawu pomiarowego ................................................................................................................ 5
4.1. Zestaw standardowy........................................................................................................................... 5
4.2. Akcesoria opcjonalne, wyceniane odrębnie ....................................................................................... 5
5. Parametry rejestratora .............................................................................................................................. 5
5.1. Dane techniczne................................................................................................................................. 5
5.2. Zestawienie parametrów mierzonych, obliczanych i rejestrowanych................................................. 6
5.3 Rozdzielczość i dokładność pomiarów napięcia ................................................................................. 8
5.4. Rozdzielczość i dokładność pomiaru prądu oraz zakresy pomiarowe dla wejść przeznaczonych
do podłączenia przekładników pomiarowych. .................................................................................... 8
5.5. Rozdzielczość i dokładność pomiaru prądu oraz zakresy pomiarowe dla zestawu pomiarowego
składającego się z rejestratora i przypisanych do niego pętli prądowych. ......................................... 9
5.6. Dokładność pomiaru innych wielkości drugorzędnych....................................................................... 9
5.7. Kontrola metrologiczna....................................................................................................................... 9
6. Budowa, zasada działania i cechy charakterystyczne rejestratora .......................................................... 9
7. Opis złącz i elementów płyty czołowej .................................................................................................... 10
8. Współpraca rejestratora z komputerem klasy PC................................................................................... 11
8.1. Podłączenie rejestratora do komputera klasy PC ............................................................................ 11
8.2. Odłączenie rejestratora od komputera klasy PC.............................................................................. 12
8.3. Funkcje programu Prog370 wymagające współpracy z rejestratorem ............................................ 12
9. Obsługa rejestratora................................................................................................................................ 12
9.1. Wstępne testowanie i programowanie rejestratora .......................................................................... 12
9.2. Instalacja rejestratora ....................................................................................................................... 13
9.2.1. Ważne przy instalacji rejestratora.............................................................................................. 13
9.2.2. Podłączenie rejestratora przy pomiarach trójfazowych dla układu typu gwiazda ..................... 14
9.2.3. Podłączenie rejestratora przy pomiarach trójfazowych dla układu typu trójkąt......................... 14
9.2.4. Podłączenie rejestratora przy pomiarach jednofazowych ......................................................... 15
9.2.5. Podłączenie niestandardowych przekładników prądowych....................................................... 15
9.2.6. Używanie adapterów INTA/X lub SEPA5/1 ............................................................................... 16
9.2.7. Podłączenie przekładników napięciowych................................................................................. 17
9.3. Podgląd bieżących wyników pomiarów ............................................................................................ 19
9.3.1 Wykorzystanie komputera PC .................................................................................................... 19
9.3.2. Wykorzystanie minidrukarki MDI-57 .......................................................................................... 20
9.4. Przekazanie wyników pomiarów do pamięci dyskowej komputera.................................................. 20
10. Bezpieczniki .......................................................................................................................................... 21
11. Konserwacja i czyszczenie rejestratora ................................................................................................ 21
12. Pakowanie, magazynowanie i transport ............................................................................................... 21
13. Definicje wielkości mierzonych i obliczanych przez rejestrator ............................................................ 21
13.1. Wartość skuteczna napięcia i prądu............................................................................................... 21
13.2. Wartość średnia napięcia i prądu ................................................................................................... 21
13.3. Składowe symetryczne................................................................................................................... 22
13.4. Moc czynna .................................................................................................................................... 23
13.5. Moc bierna...................................................................................................................................... 23
13.6. Moc pozorna................................................................................................................................... 23
13.7. Moc odkształcenia .......................................................................................................................... 23
13.8. Współczynnik mocy czynnej........................................................................................................... 23
13.9. Tangens mocy ................................................................................................................................ 23
13.10. Współczynnik mocy odkształcenia ............................................................................................... 24
13.11. Współczynniki zawartości harmonicznych ................................................................................... 24
13.12. Współczynniki zawartości n-tej harmonicznej .............................................................................. 24
13.13. Cosinus Ф n-tej harmonicznej ...................................................................................................... 25
13.14. Współczynniki szczytu.................................................................................................................. 25
14. Przyczyny powstawania harmonicznych............................................................................................... 25
14.1. Prostopadłościan mocy – bilans mocy w obecności harmonicznych............................................. 25
14.2. Interpretacja wyników pomiarów w obecności harmonicznych ...................................................... 26
15. Pomiary energii – działanie liczników ................................................................................................... 26
16. Pomiary szczytowych średnich mocy ................................................................................................... 27
17. Wykresy wskazowe............................................................................................................................... 27
17.1. Wykresy wskazowe w obwodach jednofazowych .......................................................................... 27
17.2. Wykresy wskazowe w obwodach trójfazowch w połączeniu w gwiazdę........................................ 28
2
17.3. Wykresy wskazowe w obwodach trójfazowch w połączeniu w trójkąt ........................................... 29
18. Pomiary przerw i przepięć..................................................................................................................... 30
18.1. Pomiary przepięć............................................................................................................................ 30
18.2. Pomiary przerw napięcia ................................................................................................................ 31
19. Pomiary zgodności parametrów zasilania z normą PN-EN 50160 lub normą użytkownika. ................ 31
20. Metody numeryczne realizacji pomiarów - zestawienie wzorów pomiarowych .................................... 32
20.1. Wzory jednofazowe ........................................................................................................................ 32
20.2. Wzory trójfazowe ............................................................................................................................ 32
20.3. Wzory harmonicznych .................................................................................................................... 33
21. Wymiary zewnętrzne rejestratora ......................................................................................................... 33
3
1. Warunki bezpieczeństwa.
Rejestratory REM-370 wraz z dostarczonym wyposażeniem standardowym spełniają wymagania
bezpieczeństwa użytkowania przewidziane normą PN-EN 61010-1 „Wymagania bezpieczeństwa elektrycznych
przyrządów pomiarowych, automatyki i urządzeń laboratoryjnych” dla urządzeń przenośnych, dla napięcia pracy
do 600V, III kategorii instalacji przy stopniu zanieczyszczenia 2.
Producent gwarantuje bezpieczeństwo pracy z przyrządem pod warunkiem użytkowania kompletnego
zestawu pomiarowego. Nie dopuszcza się jakichkolwiek zmian okablowania pomiarowego, cęgów
pomiarowych, okablowania zasilającego, czy komunikacyjnego bez aprobaty producenta.
Odpowiedzialność sprzedawcy za wyrób wygasa, jeżeli jest on stosowany niezgodnie z
przeznaczeniem lub jeżeli wyrób, włącznie z wyposażeniem dodatkowym zostanie zmieniony bez
uzgodnienia z producentem.
Zastosowano następujące symbole:
Sprawdź w instrukcji obsługi – niewłaściwe
zastosowanie może doprowadzić do uszkodzenia
przyrządu lub utraty zarejestrowanych danych
Niebezpieczne napięcie
– istnieje ryzyko porażenia
W celu zapewnienia własnego bezpieczeństwa podczas pracy z przyrządem, jak i dla uniknięcia awarii
rejestratora, zalecane jest postępowanie zgodne z poniższymi zasadami.
1.1. Bezpieczeństwo operatora
- Urządzenie może być obsługiwane wyłącznie przez personel kwalifikowany, spełniający wymagania
Art. 54 Ustawy "Prawo Energetyczne" z dnia 10.04.97 (Dz.U. 1997 Nr 158 z późniejszymi zmianami).
- Nie zaleca się wykonywania pomiarów w miejscach silnie zawilgoconych.
- Należy dbać, by woda nie zalała płyty czołowej rejestratora znajdującego się pod napięciem
(instalować rejestrator pod zadaszeniem i układać kable przyłączeniowe tak, by w przypadku
skroplenia się na nich wody, nie mogła ona dopłynąć do złącz znajdujących się na jego płycie
czołowej).
- Nie wolno wykonywać pomiarów w miejscach występowania lotnych substancji wybuchowych.
- Nie należy dotykać nieużywanych końcówek pomiarowych lub nieosłoniętych metalowych części.
- Zabrania się używania rejestratora, jeżeli wystąpią jakiekolwiek nieprawidłowości w jego pracy albo
uszkodzenia mechaniczne samego rejestratora lub jego wyposażenia.
- Należy stosować odzież ochronną, a w szczególności osłony na oczy i twarz oraz rękawice ochronne.
1.2. Bezpieczeństwo przyrządu
Rejestrator zasilany jest bezpośrednio z zacisków pomiarowych fazy L1 (L1-N), przy czym jego
zasilacz pracuje prawidłowo w zakresie napięć wejściowych od 90~ do 480V~. Dzięki temu wejście
napięciowe fazy L1 przyrządu można podłączyć bezpośrednio do instalacji o napięciu znamionowym do
400V~ (230*√3), natomiast wejścia napięciowe faz L2 (L2-N) i L3 (L3-N) mogą być podłączane
bezpośrednio do instalacji o napięciu znamionowym do 600V~. Możliwości pomiarowe wszystkich trzech
wejść są takie same i sięgają około 750V wartości skutecznej.
- Nie wolno wykonywać pomiarów, gdy powyższe wartości mogą zostać przekroczone.
- Należy zabezpieczyć rejestrator przed dostępem niefachowej obsługi.
- Nie należy wykonywać pomiarów w sieciach, w których może wystąpić składowa DC (składowa stała)
napięcia fazy L1, gdyż może to spowodować nasycenie rdzenia transformatora zasilającego i w
konsekwencji awarię zasilacza wewnątrz rejestratora.
- Zabrania się dokonywania samodzielnych napraw przyrządu – stopień złożoności konstrukcji
uniemożliwia wszelkie naprawy poza serwisem producenta.
- Przed otwarciem obudowy trzeba upewnić się, że wszystkie przewody zostały odłączone od płyty
czołowej rejestratora.
- Trzeba pamiętać, że mimo odłączenia rejestratora, wewnątrz mogą utrzymywać się napięcia
niebezpieczne dla zdrowia i życia.
- Oryginalna wkładka bezpiecznikowa znajdująca się we wnętrzu obudowy rejestratora może być
zastąpiona tylko wkładką WTAT 200mA/250V.
2. Przeznaczenie
Rejestrator REM 370 jest przenośnym analizatorem jakości zasilania zarówno jednofazowego, jak
i trójfazowego, umożliwiającym pomiar i rejestrację 289 wielkości elektrycznych takich jak: wartości napięć i
prądów skutecznych, mocy czynnych, mocy biernych i pozornych, energii pobranych i oddanych, parametrów
odkształceń, harmonicznych napięć i prądów oraz wielu innych. Wszystkie pomiary wykonywane są co 1 sekundę
z wyjątkiem harmonicznych, których pomiary wykonywane są co max. 20 sekund. Ponadto rejestrator ma
możliwość obliczania średniej arytmetycznej z prawie wszystkich wyników w ustalonym okresie wybieranym z
zakresu od 1 do 60 minut. W każdym takim okresie rejestrator wybiera także wartości minimalne i maksymalne.
Łącznie rejestrator może zarejestrować 1132 parametry, nie licząc wielkości statystycznych potrzebnych do
tworzenia raportów na opcjonalnej, zewnętrznej miniaturowej drukarce MDI 57.
4
Rejestrator REM 370 jest przeznaczony dla dostawców energii elektrycznej oraz odbiorców, którzy potrzebują
pełnych danych o parametrach zasilania z uwzględnieniem statystycznej obróbki zgromadzonych danych pod
kątem wymagań zawartych w normie PN-EN 50160 lub po zmianie jej warunków brzegowych pod kątem
wymagań własnych. Przyrząd może znaleźć również zastosowanie w diagnostyce usterek sieci energetycznych.
3. Odmiany.
W zależności od opcjonalnego (zamówionego dodatkowo) wyposażenia rozróżnia się następujące odmiany
rejestratorów:
Lp.
1
2
3
Symbol odmiany
REM-370 nr xx/yyzz
REM-370 nr D xx/yyzz
REM-370 nr xx/yyzz
kalibrowany z pętlą XXXX
Charakterystyka
Wersja podstawowa
Wersja posiada możliwość tworzenia raportów na drukarce MDI 57
Wersja umożliwia pomiar prądu przy pomocy pasywnych pętli
prądowych nr XXXX przypisanych do pomiarowych wejść
prądowych L1, L2, L3
4
REM-370 nr D xx/yyzz
Wersja posiada możliwość tworzenia raportów na drukarce MDI 57
kalibrowany z pętlą XXXX oraz umożliwia pomiar prądu przy pomocy pasywnych pętli
prądowych nr XXXX, przypisanych do pomiarowych wejść
prądowych L1, L2, L3
Oznaczenia umieszczone na tabliczce znamionowej:
xx
- dwucyfrowy numer wyprodukowanego egzemplarza w danym tygodniu
yy
- dwucyfrowy kolejny numer tygodnia w danym roku
zz
- dwucyfrowy numer roku
XXXX - numer pętli prądowej przekalibrowanej wraz z rejestratorem
4. Komplet zestawu pomiarowego
4.1. Zestaw podstawowy
- Walizka transportowa
- Rejestrator REM 370 w wersji zależnej od wybranego wyposażenia
- Zestaw kabli pomiarowych napięcia wraz z krokodylkami
- Kabel zasilania z gniazdka sieciowego
- Kabel przyłączeniowy RS-232 do komputera klasy PC
- Płyta CD-ROM zawierająca program Prog370 do obsługi rejestratora
i instrukcję obsługi - poradnik użytkownika w postaci elektronicznej (plik w formacie *.pdf)
- Instrukcja obsługi - poradnik użytkownika rejestratora i programu
- Karta gwarancyjna
- Certyfikat kalibracji
4.2. Wyposażenie dobierane przez użytkownika
- Zestaw (3 szt.) pomiarowych przekładników cęgowych C15/370/200 do kabli
∅ max. 15mm, o zakresie 200A
- Zestaw (3 szt.) pomiarowych przekładników cęgowych C52/370 do kabli ∅ max. 52mm,
o zakresach 100A, 200A, 300A, 500A, 600A lub 1000A (zakres zalecany 1000A)
- Zestaw (3 sztuki) elastycznych pasywnych pętli prądowych PP45/370/2000 o długości
45cm, nadających się do kabla ∅ max. 130mm lub szyn 64x150mm, o zakresie 2000A
- Drukarka miniaturowa MDI-57 wraz z następującym wyposażeniem:
- Kabel sieciowy
- Kabel komunikacyjny (kabel RS-232 do transmisji danych z rejestratora),
- Rolka papieru o szerokości 57mm
- Instrukcja obsługi i gwarancja
- Adapter bez separacji galwanicznej INTA/1 do przekładników cęgowych z wyjściem 1A
- Adapter bez separacji galwanicznej INTA/5 do przekładników cęgowych z wyjściem 5A
- Adapter z separacją galwaniczną SEPA 5/1 do wszystkich przekładników z wyjściem 5A oraz do
bezpośrednich pomiarów w sieci niskiego napięcia
UWAGA !!!
Przy wykorzystywaniu pętli prądowej w laboratorium producenta należy dokonać kalibracji całego
zestawu (pętli wraz z rejestratorem). W przeciwnym przypadku mogą wystąpić błędy w pomiarach
prądu.
5. Parametry rejestratora
5.1. Dane techniczne
• Zasilanie z kabla pomiarowego fazy L1:
• Czas pracy:
• Pobór mocy rejestratora bez grzałki termostatu:
• Moc grzałki termostatu:
• Wbudowane baterie akumulatorów:
- podtrzymująca pracę rejestratora:
100V~-10%÷400 V~+20%, 50Hz±10%
24 godziny na dobę
max. 9VA przy 230V zasilania
dodatkowo 5,3W
5x NiCd 1,2V/700mAh
5
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
- podtrzymująca pamięć:
Czas pracy na akumulatorach:
Czas przechowywania rekordów pomiarowych:
Czas pełnego ładowania akumulatorów:
Test sprawności akumulatorów:
Pomiary napięcia w sieci typu gwiazda:
- bezpośrednie wejście napięciowe (L1-N):
- bezpośrednie wejścia (L2-N, L3-N):
- impedancja wejściowa dla wejść (L2-N, L3-N):
Pomiary napięcia w sieci typu trójkąt:
- bezpośrednie wejście napięciowe (L3-L1):
- bezpośrednie wejścia (L2-L3, L1-L2):
- impedancja wejściowa dla wejść (L2-L3, L1-L2):
Bezpośrednie wejścia prądowe (IL1, IL2, IL3):
- impedancja wejściowa:
- maksymalne przetężenie:
Rozdzielczości i dokładności pomiarów napięć i prądów:
Zakres pomiaru częstotliwości z wejścia L1-N:
Błąd względny pomiaru częstotliwości:
Liczba skal napięciowych zmienianych automatycznie:
Liczba skal prądowych zmienianych automatycznie:
- dla przekładników prądowych:
- dla pętli prądowej:
Zmiana skali na wyższą:
Zmiana skali na niższą:
Rozróżnianie stacji pomiarowych:
Wydruki i rekordy oznaczane cechą:
Okres wykonywania pomiarów podstawowych:
Okres wykonywania pomiarów harmonicznych:
Pomiary głównych wielkości:
- metoda pomiarowa:
- częstotliwość próbkowania:
- Ilość próbek na fazę:
- okres wykonywania pomiarów:
- regulacja zera:
Programowanie komputerem IBM-PC:
Gabaryty (Rys. 21 strona 33):
Masa:
Stopień ochrony obudowy:
Warunki klimatyczne użytkowania:
- zakres temperatur:
- zakres ciśnień atmosferycznych:
- wilgotność względna:
- nasłonecznienie:
- wentylacja:
- kondensacja pary wodnej na płycie czołowej:
Klasa ochronności:
Rezystancja izolacji:
- pomiędzy przewodami napięciowymi zwartymi ze sobą
a obudową przyrządu
- pomiędzy wejściami napięciowymi i prądowymi:
Napięcie izolacji testowane przy 50Hz:
- przez 60 sekund pomiędzy przewodami napięciowymi
i prądowymi zwartymi ze sobą, a obudową:
3x NiCd 1,2V/60mAh
min. 2 godziny
min. 1 rok
min. 24 godziny
tak – rozkaz z programu Prog370
400V~+20% (RMS)
600V~+5% (RMS)
4MΩ
zwarte zaciski wejściowe N i L3
400V~+20% (RMS)
600V~+5% (RMS)
4MΩ
1V~(RMS)
10kΩ
5 razy wartość pełnej skali
patrz pkt. 5.3; 5.4; 5.5 i 5.6
od 38 do 76Hz
<0,03%
4
4
6
powyżej 105% obecnej skali
poniżej 20% obecnej skali
max. 8
data, czas i nr stacji
1 sek.
od 10 do 20 sek w zależności od ustawionej
konfiguracji
próbkowanie i konwersja A/D
2,5kHz (50 próbek w okresie)
250 (100ms)
1 sekunda
automatyczna
poprzez łącze RS-232
137 x 132 x 138
1,9kg
IP52 wg PN-EN 60529
-25 ÷ 55oC
86 ÷ 106kPa
5 do 95% bez kondensacji
brak bezpośredniego
swobodna
niedozwolona
II wg PN-EN 61140:2002
≥500MΩ
≥2MΩ
3250VRMS
5.2. Zestawienie parametrów mierzonych, obliczanych i rejestrowanych
Przed zainstalowaniem rejestratora w obiekcie podlegającym kontroli (stacji pomiarowej) oraz przed
przystąpieniem do rejestracji w pamięci rejestratora rekordów pomiarowych, należy przy pomocy znajdującego
się w zestawie standardowym programu Prog370 wywołać okno „Konfiguracja Pomiarów” (patrz instrukcja
programu) i wybrać te wielkości, z przedstawionych w poniższych tabelach, które będziemy chcieli rejestrować.
Skróty opisujące kolumny tych tabel oznaczają:
Wart. chwil. – wartość chwilowa parametru mierzona w danej chwili, np.: w danej sekundzie.
Wart. śred. – arytmetyczna wartość średnia parametru obliczona na podstawie wszystkich
wartości chwilowych danego parametru, mierzonych co sekundę w ustalonym
okresie uśredniania, wybieranym z zakresu (1 do 60 minut).
6
Wart. max. – wartość maksymalna wybierana z wszystkich wartości chwilowych danego parametru,
mierzonych co sekundę w ustalonym okresie uśredniania.
Wart. min. – wartość minimalna wybierana z wszystkich wartości chwilowych danego parametru,
mierzonych co sekundę w ustalonym okresie uśredniania.
Lista parametrów wybieranych do rejestracji w oknie „Konfiguracja Pomiarów” - zakładka „Fazowe”
Oznaczenie
UL1
UL2
UL3
U12
U23
U31
IL1
IL2
IL3
Nazwa parametru
Napięcie skuteczne fazy L1
Napięcie międzyfazowe L1-L2
Prąd skuteczny fazy L1
Kształty napięć fazowych L1,L2,L3
Kształty prądów fazowych L1, L2, L3
Wykresy wskazowe napięć i prądów
Wart. min.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Wart. max.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Wart. śred.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Wart. chwil.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Lista parametrów wybieranych do rejestracji w oknie „Konfiguracja Pomiarów” - zakładka „Moce”
Oznaczenie
PL1
PL2
PL3
QL1
QL2
QL3
DL1
DL2
DL3
SL1
SL2
SL3
PFL1
PFL2
PFL3
tgL1
tgL2
tgL3
DFL1
DFL2
DFL3
Nazwa parametru
Moc czynna fazy L1
Moc czynna fazy L2
Moc czynna fazy L3
Moc bierna fazy L1
Moc bierna fazy L2
Moc bierna fazy L3
Moc odkształcenia fazy L1
Moc pozorna fazy L1
Moc pozorna fazy L2
Moc pozorna fazy L3
Współczynnik mocy czynnej fazy L1
Tangens mocy fazy L1
Współczynnik mocy odkształcenia fazy L1
Wart. min.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Wart. max.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Wart. śred.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Wart. chwil.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Lista parametrów wybieranych do rejestracji w oknie „Konfiguracja Pomiarów” - zakładka „Sumaryczne”
Oznaczenie
U
I
PF
tg
DF
P
Q
S
D
I0
Pav
Qav
Sav
Ep+
EpEq+
EqEs
f
Nazwa parametru
Ekwiwalent napięcia trójfazowego
Ekwiwalent prądu trójfazowego
Trójfazowy współczynnik mocy czynnej
Tangens mocy trójfazowy
Współczynnik mocy odkształcenia trójfazowy
Moc czynna trójfazowa
Moc bierna trójfazowa
Moc pozorna trójfazowa
Moc odkształcenia trójfazowa
Prąd skuteczny przewodu zerowego
Szczytowa średnia moc czynna
Szczytowa średnia moc bierna
Szczytowa średnia moc pozorna
Energia czynna trójfazowa pobrana
Energia czynna trójfazowa oddana
Energia bierna trójfazowa pobrana
Energia bierna trójfazowa oddana
Energia trójfazowa pozorna
Częstotliwość napięcia fazy L1
Wart. min.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Wart. max.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Wart. śred.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Wart. chwil.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Lista parametrów wybieranych do rejestracji w oknie „Konfiguracja Pomiarów” - zakładka „Harmoniczne”
Oznaczenie
UH0
UH1
UH2 – UH24
IH0
IH1
IH2 – IH24
cosH1
cosH2 –
Nazwa parametru
Składowe DC napięć fazowych L1, L2, L3
Składowa podstawowa napięć faowych L1, L2, L3
Udziały harmonicznych napięć faowych L1, L2, L3
Składowe DC prądów fazowych L1, L2, L3
Składowa podstawowa prądów faowych L1, L2, L3
Udziały harmonicznych prądów faowych L1, L2, L3
współczynniki mocy czynnych pierwszej harmonicznej dla faz
L1, L2, L3
współczynniki mocy czynnych poszczególnych harmonicznych
7
Wart. min.
X
X
X
X
X
X
X
Wart. max.
X
X
X
X
X
X
X
Wart. śred.
X
X
X
X
X
X
X
Wart. chwil.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
cosH24
U1
U2
U2/U1
U0
THDU
THDI
CFU
CFI
dla faz L1, L2, L3
Składowa symetryczna zgodna napięcia
Składowa symetryczna przeciwna napięcia
Stosunek składowych symetryvcznych: przeciwnej do zgodnej
Składowa symetryczna zerowa napięcia
Współczynniki zawartości harmonicznych napięć faowych L1,
L2, L3
Współczynniki zawartości harmonicznych prądów faowych L1,
L2, L3
Współczynniki szczytu napięć faowych L1, L2, L3
Współczynniki szczytu prądów faowych L1, L2, L3
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
5.3 Rozdzielczość i dokładność pomiarów napięcia
Pomiary napięcia w sieci typu gwiazda:
- bezpośrednie wejście napięciowe (L1-N):
- bezpośrednie wejścia (L2-N, L3-N):
- impedancja wejściowa dla wejść (L2-N, L3-N):
Pomiary napięcia w sieci typu trójkąt:
- bezpośrednie wejście napięciowe (L3-L1):
- bezpośrednie wejścia (L2-L3, L1-L2):
- impedancja wejściowa dla wejść (L2-L3, L1-L2):
400V~+20% (RMS)
600V~+5% (RMS)
4MΩ
zwarte zaciski wejściowe N i L3
400V~+20% (RMS)
600V~+5% (RMS)
4MΩ
Zakresy, rozdzielczość oraz dokładność pomiarów napięcia.
Nr zakresu
1
2
3
4
Definiowany zakres
50V
150V
300V
600V
Rozdzielczość**
1,7mV*
5mV
10mV
25mV
Pełna skala
50V
150V
300V
750V
Błąd między 20% a 100% zakresu
0.5% zakresu+0.5% odczytu
(*)-minimalny sygnał mierzony wynosi 1V
(**)-jest to rozdzielczość pomiarów; natomiast rozdzielczość wskazań wynika z wizualizacji wyniku - 3 cyfry znaczące
UWAGI:
- Powyższe błędy nie uwzględniają dokładności przekładników pomiarowych. Błąd całkowity pomiaru równy
jest sumie błędów przyrządu i zastosowanych przekładników.
- Dokładność pomiaru napięcia w funkcji częstotliwości:
brak dodatkowego błędu (ponad te w tabeli) w zakresie 38 ÷ 76Hz.
5.4. Rozdzielczość i dokładność pomiaru prądu oraz zakresy pomiarowe dla wejść przeznaczonych
do podłączenia przekładników pomiarowych.
Rejestrator przystosowany jest do pracy z przekładnikami prąd/napięcie, które dla prądu znamionowego dają
na wyjściu 1V napięcia skutecznego. Inne przekładniki wymagają stosowania odpowiednich adapterów.
Bezpośrednie wejścia prądowe (IL1, IL2, IL3):
- impedancja wejściowa:
- maksymalne przetężenie:
1V~(RMS)
10kΩ
5 razy wartość pełnej skali
Zakresy, rozdzielczość oraz dokładność pomiarów prądu.
Nr zakresu
1
2
3
4
Definiowany zakres
35mV
100mV
500mV
1V
Rozdzielczość**
1,2uV*
3,3uV
17uV
33uV
Pełna skala
35mV
100mV
500mV
1V
(*)-minimalny sygnał mierzony wynosi 2mV
Zakresy prądowe dla różnych rodzajów przekładników cęgowych.
Przekładniki
Zakres
cęgowe
rejestratora
Iz=1000A Iz=200A
35mV
35A
7A
100mV
100A
20A
500mV
500A
50A
1V
1000A
200A
UWAGI:
- Powyższe błędy nie uwzględniają dokładności przekładników pomiarowych. Błąd całkowity pomiaru równy
jest sumie błędów przyrządu i zastosowanych przekładników
- Dokładność pomiaru prądu w funkcji częstotliwości:
8
5.5. Rozdzielczość i dokładność pomiaru prądu oraz zakresy pomiarowe dla zestawu pomiarowego
składającego się z rejestratora i przypisanych do niego pętli prądowych.
Pasywne pętle prądowe podłączone do wejść prądowych (IL1, IL2, IL3):
- zakres pomiarów:
od 0,4A do 2000A.
- przekładnia:
wzmacniacz wewnątrz rejestratora
- dopuszczalne przetężenie:
max 3000A przez 40 minut.
Zakresy, rozdzielczość oraz dokładność przy zastosowaniu pętli prądowych.
Definiowany zakres
7A
20A
70A
220A
1000A
2000A
Rozdzielczość**
0,23mA*
0,67mA
2,3mA
7,3mA
33mA
67mA
Pełna skala
7A
20A
70A
220A
1000A
2000A
1% zakresu+1% odczytu
(*)-minimalny sygnał mierzony wynosi 400mA
UWAGI:
- Uzyskana dokładność wynika z przypisania pętli prądowej do konkretnego rejestratora oraz do konkretnego
w nim wejścia prądowego. Kalibracja obejmuje pętle prądową i rejestrator jako całość.
- Dokładność pomiaru prądu w funkcji częstotliwości:
5.6. Dokładność pomiaru innych wielkości drugorzędnych
Błąd pomiaru innych wielkości drugorzędnych wyrażony jest przez wzór definiujący daną wielkość jako funkcję
napięcia i prądu (patrz pkt.20).
5.7. Kontrola metrologiczna
Producent zaleca wykonywanie kalibracji rejestratora co 24 miesiące począwszy od daty zakupu.
6. Budowa, zasada działania i cechy charakterystyczne rejestratora
Rejestrator REM-370 jest przenośnym, wielofunkcyjnym a jednocześnie prostym w obsłudze analizatorem
jakości zasilania, dostarczanym jako kompletny zestaw pomiarowy (patrz pkt. 4.1 i 4.2) umieszczony w walizce
transportowej. Walizka ta ułatwia przenoszenie urządzenia z obiektu na obiekt, chroni rejestrator wraz z
akcesoriami przed ewentualnymi uszkodzeniami mechanicznymi oraz ułatwia zachowanie kompletności zestawu.
Rejestrator został wykonany jako urządzenie małogabarytowe, co ułatwia jego instalację podczas pomiarów w
niewielkich szafkach przysłupowych.
Przyrząd umożliwia pomiar i rejestrację, w wewnętrznej pamięci, 289 podstawowych wielkości elektrycznych.
Wszystkie pomiary wykonywane są co 1 sekundę z wyjątkiem harmonicznych, których pomiary wykonywane są
co max. 20 sekund. Ponadto rejestrator ma możliwość obliczania średniej arytmetycznej z prawie wszystkich
wyników otrzymanych w ustalonym okresie wybieranym z zakresu od 1 do 60 minut. W każdym takim okresie
rejestrator wybiera także wartości minimalne i maksymalne. Łącznie może on zarejestrować 1132 parametry nie
licząc wielkości statystycznych potrzebnych do tworzenia raportów na opcjonalnej, zewnętrznej miniaturowej
drukarce MDI 57. Dokładne zestawienie parametrów mierzonych i obliczanych podano w pkt. 5.2 niniejszej
instrukcji. Minidrukarka umożliwia wydruk większości raportów, bez pośrednictwa komputera PC, co znacznie
ułatwia pracę w terenie.
Rejestrator został zbudowany jako urządzenie mikroprocesorowe, dzięki czemu w prosty sposób (zmiana
oprogramowania) można modyfikować jego funkcjonalność, dopasowując ją do nowych wymagań. Składa się on
z następujących bloków:
- zasilacza, pozwalającego na zasilanie rejestratora w szerokim zakresie napięć
(100V~-10%÷400 V~+20%,) z pomiarowych zacisków fazy L1
- baterii akumulatorów, które przy pełnym naładowaniu pozwalają na wykonywanie pomiarów przez ok. 2
godziny od momentu wystąpienia przerwy w zasilaniu z fazy L1
- wzmacniaczy pomiarowych, dopasowujących sygnały wejściowe napięciowe i prądowe do poziomu
niezbędnego dla prawidłowej pracy przetwornika analogowo-cyfrowego
- przetwornika analogowo-cyfrowego, dokonującego konwersji analogowych sygnałów pomiarowych na ich
postać cyfrową
- systemu mikroprocesorowego, zbierającego informacje z przetwornika, a następnie wykonującego
niezbędne obliczenia oraz zajmującego się komunikacją z zewnętrznym komputerem po łączu RS-232 i
zapisem wyników (rekordów pomiarowych) w bloku pamięci
- bloku podtrzymywanej akumulatorkiem (min. 1rok) pamięci o pojemności 3MB, umożliwiającym
rejestrowanie rekordów pomiarowych (max 250000 rekordów – ilość zależna od konfiguracji)
- łącza RS-232 zaopatrzonego we wtyk działający w podczerwieni, aby zapewnić widoczną gołym okiem
separację galwaniczną rejestratora od komputera klasy PC.
9
Rejestrator REM 370 umożliwia dokonywanie pomiarów w sieciach jednofazowych i trójfazowych pracujących
zarówno w układzie gwiazdy jak i trójkąta. Pozwala na dołączenie dowolnych przekładników prądowych i
napięciowych poprzez wpisanie, w procesie konfiguracji rejestratora przy pomocy programu Prog370, ich stron
pierwotnych i wtórnych. Umożliwia to wykonywanie pomiarów w sieciach niskiego, średniego i wysokiego
napięcia, a wyniki pomiarów nie wymagają żadnych dodatkowych przeliczeń. Wykonywanie pomiarów w sieciach
średniego i wysokiego napięcia możliwe jest po wykorzystaniu zamontowanych w stacjach, stacjonarnych
przekładników napięciowych i prądowych, które można podłączyć do wejść rejestratora stosując odpowiednie
adaptery.
Rejestrator rozróżnia maksymalnie 8 stacji pomiarowych (8 niezależnych obiektów podlegających kontroli).
Dzięki temu pomiary w następnej stacji mogą być wykonywane bez konieczności wcześniejszego odczytania
zgromadzonych do tej pory rekordów pomiarowych. Każdy rekord pomiarowy oznaczany jest cechą: data, czas i
nr stacji pomiarowej.
W procesie konfiguracji użytkownik może zaprogramować wiele użytecznych funkcji, które dokładnie opisane
będą w dalszej części niniejszej instrukcji lub w instrukcji do programu Prog370 np.:
- Umieścić krótki komentarz (60 znaków alfanumerycznych) opisujący każdą stację pomiarową.
- Wprowadzić niezależne parametry stosowanych przekładników dla każdej stacji pomiarowej.
- Zaprogramować co jaki okres czasu ma następować rejestracja rekordów. Minimalny okres to 1 sekunda. W
takim przypadku rejestrowane mogą być tylko wartości chwilowe parametrów, czyli wartości mierzone w danej
sekundzie. Zaprogramowanie okresu z przedziału od 1 do 60 minut umożliwi rejestrację wartości średnich,
minimalnych i maksymalnych wybranych parametrów (patrz pkt. 5.2).
- Niezależnie zaprogramować datę i czas automatycznego rozpoczęcia i automatycznego zatrzymania sesji
pomiarowej dla każdej stacji pomiarowej.
- Wybrać, maksymalnie trzy mierzone wielkości i zaprogramować dla nich progi minimum i maksimum, po
przekroczeniu których nastąpi zmiana szybkości rejestracji rekordów do pamięci. Rejestrowane będą w tym
przypadku także rekordy w chwili przekroczenia i powrotu z przekroczenia wybranych wielkości. Rejestrator w
rekordzie pomiarowym zapamięta początek i koniec przekroczenia oraz wskaże parametr, który to spowodował.
- Ustawić rejestrację kształtów prądów i napięć (kształty napięć i prądów są obrazowane na ekranie komputera
klasy PC, lub na opcjonalnej minidrukarce MDI-57)
- Uruchomić specjalny algorytm wykrywający w sposób ciągły: mikroprzerwy (o czasie trwania od 2,4ms do 1s),
przerwy (o czasie trwania większym niż 1s) i przepięcia (o minimalnym czasie trwania od 1,2ms) we wszystkich
fazach.
- Ustawić automatycznie (jednym kliknięciem) zestaw wielkości do zapamiętywania w rekordzie pomiarowym
potrzebnych do badania zgodności parametrów zasilania z normą PN – EN 50160 lub po wprowadzeniu
własnych tolerancji normą użytkownika. Podczas rejestracji, tak zaprogramowanych rekordów, rejestrator
wykonuje klasyfikację statystyczną wartości średnich. Podaje ile procent wszystkich obliczonych w badanym
okresie wartości średnich było poza wybranym progiem.
7. Opis złącz i elementów płyty czołowej
1. Wejściowe gniazda napięciowe
2. Wejściowe gniazda prądowe
3. Gniazdo komunikacyjne RS-232
4. Wskaźnik wypełnienia pamięci
5. Wskaźnik „stacji pomiarowej”
6. Wskaźniki podłączenia napięć
7. Wskaźniki podłączenia prądów
8. Klawiatura sterująca
9. Plomby gwarancyjne
Rys. 1 Widok ogólny rejestratora.
Wejściowe gniazda napięciowe (1. Rys.1) służą do podłączenia zestawu kabli pomiarowych napięcia wraz z
krokodylkami, w przypadku gdy rejestrator ma rozpocząć wykonywanie pomiarów w obiekcie podlegającym
kontroli lub do podłączenia kabla zasilania z gniazdka sieciowego (zaciski L1-N), gdy rejestrator ma
współpracować z komputerem PC.
10
Wejściowe gniazda prądowe (2. Rys.1) służą do podłączenia przekładników cęgowych lub pętli prądowych
lub odpowiednich adapterów dostarczonych wraz z rejestratorem, jeżeli pomiar prądu i innych wielkości z nim
związanych jest potrzebny.
Sposoby podłączenia rejestratora do obiektu, jak i szczegóły z tym związane opisane są w pkt. 9.2
Gniazdo komunikacyjne RS-232 (3. Rys.1) służy do podłączenia rejestratora do komputera klasy PC przy
pomocy specjalizowanego kabla, zakończonego złączem optycznym od strony rejestratora i standardowym
złączem D-Sub 25 od strony komputera. Taki sposób podłączenia przyrządu zapewnia widoczną galwaniczną
separację obu urządzeń.
Wskaźnik wypełnienia pamięci (4. Rys.1) rejestratora został skonstruowany w taki sposób, że wykonanie
rejestracji (choćby jednego pomiaru) powoduje zaświecenie się pierwszego segmentu wskaźnika. Kolejne
rejestracje powodują zaświecenie się kolejnych segmentów w sposób proporcjonalny do zajętości pamięci.
Dopiero rejestracja ostatniego pomiaru, który spowoduje całkowite zapełnienie pamięci przeznaczonej na
rejestrację, powoduje zaświecenie się ostatniego segmentu wskaźnika. Taki sposób sterowania wskaźnikiem
umożliwia trafną wizualną ocenę, czy rejestrator zapisał już choćby jeden rekord pomiarowy, a także czy może
zapisać jeszcze następne rekordy. Jest to szczególnie ważne wtedy, gdy użytkownik nakazał w procesie
konfiguracji rejestrację rekordów z uwzględnieniem przekroczeń progów min. i max. dla przynajmniej jednego z
trzech możliwych do wyboru parametrów. W takim przypadku czas zapełnienia pamięci jest zmienny, gdyż zależy
od ilości zarejestrowanych przekroczeń. Wówczas tylko okresowa obserwacja wskaźnika zajętości pamięci daje
obsłudze informację, czy rejestrator przyjmuje jeszcze nowe rekordy.
Wskaźnik „stacji pomiarowej” (5. Rys.1) realizuje dwie funkcje. Świecący segment wskazuje na numer od 1
do 8 aktywnej w danej chwili „stacji pomiarowej”. Numer ten zapisywany jest w każdym nowym rekordzie
pomiarowym. Jeżeli segment świeci ciągle to rejestrator nie rejestruje pomiarów, czyli znajduje się w stanie STOP
rejestracji rekordów. W przypadku, gdy segment pulsuje, rejestrator znajduje się w stanie START rejestracji
rekordów i do pamięci zapisywane są nowe dane.
Wskaźniki podłączenia napięć (6. Rys.1), oraz wskaźniki podłączenia prądów (7. Rys.1) ułatwiają
personelowi zorientować się, jak został skonfigurowany rejestrator w zakresie połączeń 1-faza, trójkąt, gwiazda.
Świecenie równocześnie jednego wskaźnika przy gnieździe napięciowym i jednego wskaźnika przy gnieździe
prądowym, oznacza konfigurację do pomiarów 1-fazowych, świecenie dwóch wskaźników po stronie napięć i
dwóch po stronie prądów, oznacza konfigurację do pomiarów w układzie trójkąta, świecenie trzech wskaźników
po każdej ze stron, oznacza konfigurację do pomiarów w układzie gwiazdy. Świecące przy gniazdach wskaźniki
określają aktywne w danej konfiguracji gniazda pomiarowe.
Klawiatura sterująca (8. Rys.1) spełnia następujące funkcje:
- Naciśnięcie klawisza START/STOP powoduje naprzemienne zatrzymywanie (STOP) i uruchamianie (START)
rejestracji rekordów do pamięci. W stanie START rejestracji wskaźnik „stacji pomiarowej” mruga i rejestrowane
są wszystkie wybrane w procesie konfiguracji wielkości, liczone są szczytowe moce średnie (Pav, Qav, Sav),
oraz pracują liczniki energii. W stanie STOP rejestracji wskaźnik „stacji pomiarowej” świeci w sposób ciągły i nie
odbywają się zapisy rekordów pomiarowych do pamięci, a liczniki energii stoją, pokazując stan z chwili przejścia
do stanu STOP. Nie są też odświeżane wskaźniki szczytowych mocy średnich, a ich ostatnie wskazania są
zachowane. Przejście rejestratora do stanu START powoduje kontynuację obliczeń szczytowych mocy średnich
i kontynuację sumowania energii w licznikach bez kasowania ich poprzedniego stanu.
- Naciśnięcie klawisza ZMIANA STACJI powoduje zmianę wskazywanego numeru stacji na następny oraz
wyzerowanie liczników energii i wskaźników szczytowych mocy średnich. Przy zmianie numeru stacji następuje
zmiana wszystkich parametrów pracy rejestratora w sposób odpowiedni dla wybranego numeru. Parametry te
programowane są w procesie konfiguracji przed rozpoczęciem pomiarów. Klawisz ZMIANA STACJI aktywny
jest tylko wtedy, gdy rejestrator znajduje się w stanie STOP rejestracji rekordów.
- Jednoczesne naciśnięcie klawiszy START/STOP i ZMIANA STACJI, gdy pracuje on na wewnętrznych
akumulatorach, powoduje wyłączenie rejestratora. Jeśli rejestrator jest zasilany z zacisków pomiarowych L1-N,
nie istnieje możliwość jego wyłączenia.
8. Współpraca rejestratora z komputerem klasy PC
8.1. Podłączenie rejestratora do komputera klasy PC
- Podłączyć kabel przyłączeniowy RS-232 do jednego z dostępnych w danym komputerze klasy PC
portów typu COM.
- Włączyć komputer.
- Podłączyć zaciski napięciowe fazy L1 rejestratora (L1-N) do napięcia zasilania poprzez kabel zasilania
z gniazdka sieciowego.
- Włożyć część optyczną kabla przyłączeniowego RS-232 do gniazda komunikacyjnego w rejestratorze
(3. Rys.1).
- Uruchomić program Prog370 zgodnie z jego instrukcją obsługi.
- Ustawić w programie właściwy numer portu (np.: port COM-1 lub COM-2), do którego podłączony
został rejestrator oraz właściwą ścieżkę dostępu do katalogu przechowywania wyników pomiarów na
dysku.
Zastosowane w rejestratorze specjalne łącze optyczne RS-232, pracujące w podczerwieni, nie posiada
żadnych połączeń galwanicznych z wewnętrznymi obwodami rejestratora. Część optyczna kabla RS-232 jest
11
magnetycznie przyciągana do gniazda w rejestratorze. Taka konstrukcja poprawia w widoczny sposób poziom
bezpieczeństwa, zapewnia szczelność obudowy rejestratora oraz stwarza możliwość rozłączenia rejestratora,
będącego pod napięciem, od kabla RS-232 bez obaw o uszkodzenie portu w komputerze.
UWAGA:
Kabel RS-232 należy zawsze najpierw podłączyć do odpowiedniego portu w komputerze, a
dopiero potem włączyć komputer.
8.2. Odłączenie rejestratora od komputera klasy PC
- Wyjąć część optyczną kabla przyłączeniowego RS-232 z gniazda komunikacyjnego rejestratora (3.
Rys.1).
- Odłączyć „kabel zasilania z gniazdka sieciowego” od sieci zasilającej.
- Wyłączyć rejestrator poprzez jednoczesne naciśnięcie klawiszy START/STOP i ZMIANA STACJI, co
spowoduje zgaśnięcie wszystkich wskaźników znajdujących się na płycie czołowej.
UWAGI:
- Wyłączenie rejestratora jest możliwe dopiero po odłączeniu go od sieci zasilającej!
- Ze względu na to, że po naciśnięciu przycisku ZMIANA STACJI wyzerowaniu ulegają liczniki
energii, zalecane jest, przy wyłączaniu rejestratora, najpierw wciśnięcie przycisku
START/STOP, a następnie (nie puszczając go) wciśnięcie przycisku ZMIANA STACJI. Takie
postępowanie zabezpiecza przed przypadkowym skasowaniem liczników i niepotrzebną
zmianą numeru aktywnej stacji.
8.3. Funkcje programu Prog370 wymagające współpracy z rejestratorem
Po uruchomieniu programu należy w jego oknie głównym wybrać właściwy numer portu (np.: port COM-1 lub
COM-2), do którego podłączony został rejestrator. Od tej chwili program Prog370 umożliwia współpracę on-line
rejestratora REM-370 z komputerem. W tym przypadku możliwe jest:
- ustawianie daty i czasu w wewnętrznym zegarze rejestratora
- konfiguracja rejestratora (ustawienie, które parametry i co jaki okres czasu mają być rejestrowane)
- sprawdzenie stanu rejestratora (stanu akumulatorów, zajętości pamięci itp.)
- obserwacja w czasie rzeczywistym wszystkich wykonywanych pomiarów
- odczyt zarejestrowanych danych z pamięci rejestratora i ich zapis na dysk komputera
- usunięcie rekordów pomiarowych z pamięci rejestratora
Podczas pracy on-line rejestrator nie wstrzymuje swoich zadań wynikających z konfiguracji i ustawień
operatora. Wyjątek stanowi wysłanie nowej konfiguracji (patrz instrukcja obsługi programu Prog370).
9. Obsługa rejestratora
9.1. Wstępne testowanie i programowanie rejestratora
- Podłączyć rejestrator do mikrokomputera klasy PC zgodnie z pkt. 8.1.
- Wykonać test naładowania akumulatorów (podtrzymującego pamięć rekordów pomiarowych oraz
podtrzymującego pracę rejestratora) wywołując okno „Stan rejestratora” (patrz pkt. 5.3 instrukcji
programu Prog370). W przypadku wyświetlenia komunikatu "Stan zły" dla któregokolwiek akumulatora
należy pozostawić rejestrator podłączony do sieci przez minimum jedną godzinę, a następnie
powtórzyć test.
- Sprawdzić czas wskazywany przez zegar rejestratora i w razie potrzeby zsynchronizować go z
zegarem komputera lub ustawić ręcznie, wywołując okno „Ustawianie daty i czasu bieżącego w
rejestratorze” (patrz pkt. 5.1 instrukcji programu Prog370).
- Ustawić rejestrator w stanie STOP rejestracji, wciskając w razie potrzeby przycisk „START/STOP”, aż
zaświeci się ciągle wskaźnik „stacji pomiarowej” (patrz pkt. 7.).
- Zaprogramować wymaganą konfigurację rejestracji rekordów pomiarowych (patrz pkt. 5.2 instrukcji
programu Prog370) i przesłać ją do rejestratora (dotychczas zarejestrowane dane i parametry
konfiguracyjne zostaną skasowane!!!). W przypadku, gdy w rejestratorze jest już właściwa
konfiguracja, należy skasować dotychczas zgromadzone rekordy pomiarowe (patrz pkt. 5.7 instrukcji
programu Prog370).
- Odłączyć rejestrator od komputera klasy PC zgodnie z pkt. 8.2.
Celem programowania konfiguracji przed zainstalowaniem rejestratora w jednym z ośmiu rozróżnianych przez
niego obiektów podlegających kontroli (stacjach pomiarowych) jest ustalenie przez operatora jakie parametry
mają zostać zarejestrowane w rekordzie pomiarowym, w jakich odstępach czasu mają być rejestrowane kolejne
rekordy w pamięci rejestratora oraz w jaki sposób ma działać wiele przydatnych przy rejestracji funkcji.
Kompletną listę możliwych do wybrania parametrów przedstawiają kolejne tabele w pkt. 5.2, a dokładny opis
wszystkich możliwości znajduje się w instrukcji obsługi programu Prog370.
12
9.2. Instalacja rejestratora
Rejestrator należy instalować pod zadaszeniem, a kable przyłączeniowe układać w taki
sposób by w przypadku skroplenia się na nich wody, nie dopuścić by mogła ona dopłynąć do
złącz znajdujących się na jego płycie czołowej.
Kolejność czynności przy instalowaniu rejestratora w obiekcie podlegającym kontroli (stacji pomiarowej):
- Postawić lub przymocować rejestrator w miejscu przeznaczenia, tak by jego pozycja była stabilna.
- Podłączyć zestaw kabli pomiarowych napięcia do wejściowych gniazd napięciowych (1. Rys.1)
przestrzegając zaleceń z punktu 1.1!
- Przy pomiarach prądu wymagających stosowania stacjonarnych przekładników prądowych należy,
postępując zgodnie z pkt. 9.2.5 i 9.2.6, podłączyć końcówki adapterów INTA/X lub SEPA5/1 do
zacisków tych przekładników, a następnie zdjąć zworki z zacisków wtórnych.
- Przy pomiarach prądu, wymagających stosowania prądowych przekładników cęgowych lub pętli
prądowych, należy zapiąć je na przewodach fazowych, uwzględniając oznaczenia faz L1, L2, L3 oraz
kierunek przepływu prądu (strzałka na przekładnikach musi wskazywać odbiornik energii).
- W przypadku, gdy wymagany jest pomiar prądu, przekładniki cęgowe lub pętle prądowe lub
odpowiednie adaptery dostarczone wraz z rejestratorem należy podłączyć do odpowiednich
wejściowych gniazd prądowych (2. Rys.1) przestrzegając zaleceń z punktu1.1!
- Zapiąć krokodylek kabla pomiarowego wychodzącego z wejściowego gniazda napięciowego
oznaczonego symbolem „N” na przewód neutralny lub na przewód fazowy L3, w przypadku gdy nie
ma dostępu do przewodu neutralnego (pomiar w układzie trójkąta).
- Zapiąć krokodylki kabli pomiarowych, wychodzących z wejściowych gniazd napięciowych
oznaczonych symbolami „L1”, „L2”, „L3”, na odpowiednie przewody fazowe L1, L2, L3.
- Wybrać klawiszem ZMIANA STACJI ten numer stacji pomiarowej, który odpowiada bieżącemu
obiektowi. Jest to możliwe, gdy rejestrator znajduje się w stanie STOP rejestracji rekordów do pamięci
(wskaźnik stacji pomiarowej świeci ciągle).
- Wprowadzić rejestrator w stan START rejestracji, wciskając przycisk „START/STOP”, aż wskaźnik
stacji pomiarowej (5. Rys.1) zacznie pulsować. Jeżeli rejestrator został zaprogramowany w procesie
konfiguracji, tak aby rozpocząć rejestrację automatycznie w określonej chwili, nie należy używać
przycisku „START/STOP”.
UWAGA:
Podczas używania rejestratora w instalacjach pracujących z przekładnikami napięciowymi
należy zwrócić szczególną uwagę na „sztywność” napięcia na wyjściu przekładników.
Z uwagi na zasilanie rejestratora z wejść pomiarowych fazy L1, współpraca z przekładnikami o
niewielkiej wydajności prądowej może powodować przekłamywanie wyników pomiarów,
szczególnie takich wielkości jak zawartość poszczególnych harmonicznych w napięciu fazy L1.
Po zakończeniu sesji pomiarowej, czyli kiedy minie czas przewidziany na sesję pomiarową, lub gdy świecą się
wszystkie segmenty wskaźnika wypełnienia pamięci, co oznacza zapełnienie pamięci rekordów, należy:
- Upewnić się, że rejestrator znajduje się w stanie STOP rejestracji (wskaźnik stacji pomiarowej świeci
ciągle) i w razie potrzeby wcisnąć przycisk START/STOP.
- Odłączyć rejestrator w odwrotnej kolejności niż opisana przy instalowaniu.
- Wyłączyć rejestrator poprzez jednoczesne naciśnięcie klawiszy START/STOP i ZMIANA STACJI, co
spowoduje zgaśnięcie wszystkich wskaźników znajdujących się na płycie czołowej.
UWAGI:
- Wyłączenie rejestratora jest możliwe dopiero po odłączeniu go od sieci zasilającej!
- Ze względu na to, że po naciśnięciu przycisku ZMIANA STACJI wyzerowaniu ulegają liczniki
energii, zalecane jest, przy wyłączaniu rejestratora, najpierw wciśnięcie przycisku
START/STOP, a następnie (nie puszczając go) wciśnięcie przycisku ZMIANA STACJI. Takie
postępowanie zabezpiecza przed przypadkowym skasowaniem liczników i niepotrzebną
zmianą numeru aktywnej stacji.
9.2.1. Ważne przy instalacji rejestratora
- W celu zachowania maksimum bezpieczeństwa, oraz dokładności pomiarów należy używać kabli
napięciowych oraz cęgowych przekładników prądowych lub innych akcesoriów dostarczonych razem z
rejestratorem.
- Podczas przyłączania rejestratora do instalacji należy upewnić się, że zaciski napięciowe oraz
przekładniki prądowe zostały dołączone do odpowiednio tej samej fazy, jak to pokazano na Rys.2.
Pomyłka w tym miejscu zaowocuje przesunięciem fazy między prądem, a napięciem o dodatkowe
1200, co doprowadzi do „grubych” błędów pomiarowych mocy i energii.
- Należy zachować jednolity kierunek zapięcia przekładników prądowych dla wszystkich trzech faz.
Rejestrator mierzy zarówno moce i energie pobrane, jak i oddane. Pomyłka podłączenia kierunku
13
przekładników prądowych da fałszywe pomiary zarówno mocy każdej fazy, jak i mocy sumarycznych
(co do znaku i/lub wartości).
UWAGA:
Strzałka znajdująca się na pomiarowych przekładnikach cęgowych lub na elastycznych pętlach
prądowych zapiętych na przewodach fazowych powinna pokazywać obciążenie.
Rys. 2 Podstawowy schemat pomiarowy.
9.2.2. Podłączenie rejestratora przy pomiarach trójfazowych dla układu typu gwiazda
Schemat połączeń trójfazowych w układzie gwiazdy przedstawia Rys. 3. Należy pamiętać o ustawieniu
odpowiedniej do tego schematu konfiguracji w rejestratorze. Świecące się wskaźniki podłączeń wskazują
aktywne gniazda napięciowe U (L1, L2, L3) oraz prądowe I (L1, L2, L3). W wyniku takiego połączenia rejestratora
dokonywany jest pomiar trzech napięć fazowych, oraz trzech prądów fazowych.
Rys. 3 Pomiary trójfazowe – połączenie w gwiazdę.
9.2.3. Podłączenie rejestratora przy pomiarach trójfazowych dla układu typu trójkąt
Schemat połączeń trójfazowych w układzie trójkąta przedstawia Rys. 4. Należy pamiętać, o ustawieniu
odpowiedniej do tego schematu konfiguracji w rejestratorze. Świecące się wskaźniki podłączeń wskazują
aktywne gniazda napięciowe U (L1, L2) oraz prądowe I (L1, L2). W wyniku takiego połączenia rejestratora
dokonywany jest pomiar dwóch napięć międzyfazowych, oraz dwóch prądów fazowych. Wektor trzeciego
napięcia międzyfazowego oraz trzeciego prądu fazowego wyznaczany jest analitycznie.
14
Rys. 4 Pomiary trójfazowe – połączenie w trójkąt.
9.2.4. Podłączenie rejestratora przy pomiarach jednofazowych
Schemat połączeń jednofazowych przedstawia Rys. 5. Należy pamiętać, o ustawieniu odpowiedniej do tego
schematu konfiguracji w rejestratorze. Świecące się wskaźniki podłączeń wskazują aktywne gniazda napięciowe
U (L1) oraz prądowe I (L1). W wyniku takiego połączenia rejestratora dokonywany jest pomiar jednego napięcia
fazowego, oraz jednego prądu fazowego.
`
Rys. 5 Pomiary jednofazowe.
9.2.5. Podłączenie niestandardowych przekładników prądowych
Przy pomiarach prądu możliwe jest wykorzystanie dwóch rodzajów niestandardowych przekładników
prądowych:
- przenośnych (cęgowych) – z wyjściem prądowym
- stacjonarnych – będących na wyposażeniu stacji pomiarowej.
Przy wykorzystywaniu przenośnych przekładników prądowych należy przestrzegać następującej kolejności:
15
- podłączyć końcówki adaptera INTA/X do wyjść prądowych stosowanych przekładników prądowych
- zapiąć przekładnik na odpowiedni przewód w sieci
- wyjścia adaptera INTA/X włączyć do gniazd w rejestratorze
Odłączanie wymaga zachowania kolejności odwrotnej niż przy podłączaniu.
Przy wykorzystywaniu przekładników prądowych stacjonarnych należy przestrzegać następującej kolejności:
- podłączyć końcówki adaptera INTA/X lub SEPA5/1 do zacisków przekładnika prądowego
- zdjąć zworkę uzwojenia wtórnego w przekładniku stacjonarnym
- wyjścia adaptera INTA/X lub SEPA5/1 włączyć do gniazd w rejestratorze
Odłączanie wymaga zachowania kolejności odwrotnej niż przy podłączaniu.
UWAGA !!!
Typ adaptera należy dobierać tak, aby zachowany był warunek separacji galwanicznej
prądowych wejść pomiarowych w rejestratorze od sieci energetycznej i masy.
Przykładowy schemat podłączenia rejestratora do obiektu przy użyciu adapterów INTA/X przedstawia Rys.6.
Używając niestandardowych przekładników prądowych należy pamiętać, aby podczas konfiguracji rejestratora do
pracy w takiej stacji wprowadzić właściwe dane o parametrach strony pierwotnej (prąd znamionowy przekładnika)
i wtórnej (napięcie generowane przez adapter INTA/X przy znamionowym prądzie wtórnym tych przekładników).
Rys. 6 Sposób podłączania rejestratora za pomocą adapterów INTA/X.
9.2.6. Używanie adapterów INTA/X lub SEPA5/1
Używając adapterów INTA/X należy pamiętać, że nie zapewniają one separacji galwanicznej, tak więc
rejestrator może znaleźć się „na potencjale” sieci. Przed dokonaniem połączenia adaptera należy upewnić się, że
nie istnieje połączenie jakichkolwiek końcówek strony wtórnej używanego przekładnika podłączonej do INTA/X z
„masą”. Inaczej – czy przekładnik zapewnia separację galwaniczną.
W przypadku gdy takie połączenie istnieje należy stosować dodatkowy przekładnik prądowy np.:. TA 5/1 (Rys.
7.) zapewniający separację galwaniczną.
Rys. 7 Sposób łączenia zapewniającego separację galwaniczną rejestratora.
16
Standardowo jedna z końcówek przekładników prądowych stacjonarnych połączona jest do masy
(Rys. 8).
Rys. 8 Standardowy sposób łączenia zacisków stacjonarnych przekładników prądowych.
W takim przypadku należy stosować dodatkowy przekładnik zapewniający separację galwaniczną
(Rys.7) razem z adapterami INTA/X lub pojedynczy adapter zapewniający separację galwaniczną SEPA 5X1
(Rys. 9).
Rys. 9 Sposób łączenia zapewniającego separację galwaniczną rejestratora.
9.2.7. Podłączenie przekładników napięciowych
Niejednokrotnie, szczególnie w stacjach średniego napięcia, staje się koniecznością podłączenie rejestratora
w jeden z trzech sposobów przedstawionych poniżej. Jest to związane z konstrukcją przekładników napięciowych
istniejących w stacjach pomiarowych.
Rys. 10 Sposób podłączenia rejestratora do dwu przekładników napięciowych.
17
Rys. 10 przedstawia sposób podłączenia rejestratora mając do dyspozycji dwa przekładniki napięciowe
z uziemionym jednym z wyjść pomiarowych. Ten sposób połączenia rejestratora wymaga skonfigurowania trybu
pracy w układzie „trójkąt”. Oprócz tego w opisie stacji pomiarowej trzeba podać stronę pierwotną i wtórną
zastosowanych przekładników oraz wartość napięcia znamionowego sieci.
Sposób konfiguracji rejestratora podany jest w instrukcji obsługi programu Prog370.
Wartości strony pierwotnej i wtórnej służą do przeskalowania wyników, tak by otrzymać rzeczywiste wartości
mierzone po stronie pierwotnej. Wprowadzenie jednakowej wartości strony pierwotnej i wtórnej przekładnika
powoduje, że wyniki nie są skalowane (mnożnik=1). Strona wtórna przekładnika, w przypadku rejestracji przepięć
i zaników, dostarcza informacji o napięciu widzianym przez rejestrator bezpośrednio na zaciskach pomiarowych.
Wiedząc, że będziemy mierzyć bezpośrednio napięcie np.: 100V, rejestrator wybiera na stałe odpowiedni zakres
pomiarowy napięcia, co umożliwia ciągłą rejestrację przepięć i przerw w napięciu. Wartość znamionowa napięcia
sieci pozwala ustawić odpowiednie progi wykrywania zaników i przepięć. Jak widać poprawne wpisanie tych
wielkości podczas konfiguracji przyrządu jest konieczne, by zapewnić poprawność otrzymanych wyników.
Załóżmy, że w przedstawionym na Rys.10. sposobie podłączenia rejestratora, napięcie fazowe sieci wynosi 15kV
oraz, że napięcie wtórne przekładników wynosi znamionowo 100V. Rejestrator na zaciskach L1-N i L2-N widzi
napięcie międzyfazowe z przekładników 100V, czyli widzi napięcie 100V i taką wartość należy wpisać jako stronę
wtórną. Ponieważ wyniki mnożone są przez wartość wpisanej strony pierwotnej, a następnie dzielone przez
wartość strony wtórnej, to aby otrzymać poprawnie wyliczoną wartość napięcia międzyfazowego po stronie
pierwotnej, należy wpisać wartość strony pierwotnej wynoszącą 15kV*√3=25980V. Taką samą wartość należy
wpisać w miejsce napięcia znamionowego sieci. W przypadku gdyby przekładniki miały odchyłki od wymaganych
parametrów należy jako stronę wtórną i napięcie znamionowe sieci wpisać przedstawione powyżej wartości, a
jako stronę pierwotną należy wpisać wartość napięcia jaka byłaby po stronie pierwotnej przekładnika, przy
znamionowym napięciu po stronie wtórnej (tu 100V), przemnożonym przez √3, aby dostać wartość napięcia
międzyfazowego.
Rys. 11 Sposób podłączania do trzech przekładników napięciowych.
Rys. 11 przedstawia sposób podłączenia rejestratora do trzech przekładników napięciowych w układzie
trójkąta. Ten sposób połączenia rejestratora również wymaga skonfigurowania trybu pracy w układzie „trójkąt”.
Parametry strony pierwotnej, wtórnej i napięcie znamionowe sieci należy wprowadzić do konfiguracji
rozumując podobnie jak w poprzednim przypadku.
Załóżmy, że napięcie fazowe sieci wynosi 15kV oraz, że napięcie wtórne przekładników wynosi znamionowo
100V. Rejestrator na zaciskach L1-N i L2-N widzi napięcie międzyfazowe z przekładników 100V, czyli widzi
napięcie 100*√3=173V i taką wartość należy wpisać jako stronę wtórną. Aby otrzymać poprawnie wyliczoną
wartość napięcia międzyfazowego po stronie pierwotnej, należy wpisać wartość strony pierwotnej wynoszącą
15kV*√3=25980V. Taką samą wartość należy wpisać w miejsce napięcia znamionowego sieci. W przypadku
gdyby przekładniki miały odchyłki od wymaganych parametrów, należy jako stronę wtórną i napięcie znamionowe
sieci wpisać przedstawione powyżej wartości, a jako stronę pierwotną należy wpisać wartość napięcia jaka byłaby
po stronie pierwotnej przekładnika, przy znamionowym napięciu po stronie wtórnej (tu 100V), przemnożonym
przez √3, aby dostać wartość napięcia międzyfazowego.
18
Rys. 12 Sposób podłączania do trzech przekładników napięciowych dla gwiazdy.
Rys. 12 przedstawia sposób podłączenia rejestratora do trzech przekładników napięciowych ze wspólnym,
uziemionym jednym z wyjść pomiarowych. Ten sposób połączenia rejestratora wymaga skonfigurowania trybu
pracy w układzie „gwiazdy”.
Parametry strony pierwotnej, wtórnej i napięcie znamionowe sieci należy wprowadzić do konfiguracji
rozumując podobnie jak w poprzednich przypadkach.
Załóżmy, że napięcie fazowe sieci wynosi 15kV oraz, że napięcie wtórne przekładników wynosi znamionowo
100V. Rejestrator na zaciskach L1-N, L2-N oraz L3-N widzi napięcie fazowe z przekładników 100V, czyli widzi
napięcie 100V i taką wartość należy wpisać jako stronę wtórną. Aby otrzymać poprawnie wyliczoną wartość
napięcia fazowego po stronie pierwotnej, należy wpisać wartość strony pierwotnej wynoszącą 15000V. Taką
samą wartość należy wpisać w miejsce napięcia znamionowego sieci. W przypadku gdyby przekładniki miały
odchyłki od wymaganych parametrów, należy jako stronę wtórną i napięcie znamionowe sieci wpisać
przedstawione powyżej wartości, a jako stronę pierwotną należy wpisać wartość napięcia jaka byłaby po stronie
pierwotnej przekładnika, przy znamionowym napięciu po stronie wtórnej (tu 100V).
Poniższe rysunki pokazują jak definiowane są w rejestratorze progi w zależności od tego czy na zaciskach
widzimy napięcie fazowe w trybie pracy „gwiazda”, czy międzyfazowe w trybie pracy „trójkąt”.
9.3. Podgląd bieżących wyników pomiarów
W czasie gdy rejestrator jest podłączony do sieci energetycznej (zainstalowany do pomiarów w obiekcie
podlegającym kontroli – patrz pkt 9.2) istnieje możliwość, przy pomocy komputera klasy PC lub miniaturowej
drukarki MDI-57, bieżącego podglądu mierzonych parametrów (wartości mierzonych wielkości).
9.3.1 Wykorzystanie komputera PC
W przypadku wykorzystania komputera PC należy:
- Podłączyć kabel przyłączeniowy RS-232 do jednego z dostępnych w danym komputerze klasy PC
portów typu COM.
- Włączyć komputer.
19
- Włożyć część optyczną kabla przyłączeniowego RS-232 do gniazda komunikacyjnego w
rejestratorze (3. Rys.1).
- Uruchomić program Prog370 i postępując zgodnie z jego instrukcją obsługi otworzyć okno podglądu
pomiarów bieżących.
Po tych czynnościach na ekranie monitora w oknie pomiarów bieżących można obserwować mierzone
parametry zasilania w pięciu grupach tematycznych rozmieszczonych na następujących zakładkach:
•
•
•
•
•
Przebiegi: Przebiegi czasowe (kształty krzywych) napięć i prądów wraz z uproszczonym wykresem
zawartości harmonicznych tych sygnałów,
Pomiary chwilowe sumaryczne: wartości skuteczne pomiarów wykonywanych w danej chwili
przedstawione numerycznie dla układu trójfazowego: wartości sumaryczne, składowe symetryczne napięcia,
prąd w przewodzie zerowym, częstotliwość napięcia fazy L1, oraz liczniki energii.
Pomiary chwilowe fazowe: wartości skuteczne pomiarów wykonywanych w danej chwili przedstawione
numerycznie dla każdej fazy niezależnie.
Wykres wskazowy: wykres wskazowy napięć i prądów.
Harmoniczne: wykresy słupkowe (histogramy) zawartości harmonicznych napięć i prądów wraz z tabelą ich
zawartości w stosunku do podstawowej harmonicznej lub do wartości skutecznej zgodnie z aktualną
konfiguracją zapisaną w pamięci rejestratora.
Częstotliwość odświeżania danych pomiarowych wynosi około 2,5 sekundy. Wyjątkiem są następujące
pomiary: harmoniczne (i ich wykres słupkowy), składowe symetryczne napięcia Uo, U1, U2 , U2/U1,
współczynniki THDU, THDV oraz wykres wskazowy, które są odświeżane w zależności od konfiguracji od 8 do 24
sekund. Jest to związane z metodą pomiarową wymagającą obliczenia harmonicznych.
9.3.2. Wykorzystanie minidrukarki MDI-57
W Przypadku wykorzystania miniaturowej drukarki MDI-57 należy:
- Podłączyć kabel komunikacyjny (RS-232) znajdujący się na wyposażeniu MDI-57 do odpowiedniego
złącza w drukarce (patrz instrukcja minidrukarki).
- Włączyć minidrukarkę.
- Włożyć część optyczną kabla przyłączeniowego RS-232 do gniazda komunikacyjnego w
rejestratorze (3. Rys.1).
Po tych czynnościach, postępując zgodnie z instrukcja minidrukarki, na taśmie papierowej o szerokości 57mm
można uzyskać wydruki następujących raportów:
• Raport pomiarów parametrów napięcia zasilającego pod kątem zgodności z normą PN-EN 50160 lub
normą zdefiniowaną przez użytkownika (z innymi wartościami progowymi).
• Raport pomiarów wartości chwilowych zawierający:
- wartości napięć i prądów
- wartości mocy czynnych, mocy biernych, mocy odkształcenia, mocy pozornych
- wartości współczynników mocy czynnej, tangensów mocy, współczynników mocy odkształcenia
- wartości współczynników szczytu napięcia i współczynników szczytu prądu
- wartości składowych symetrycznych napięcia oraz ich stosunek
- wartość prądu zerowego
- wartości napięć międzyfazowych
- wartości szczytowych średnich mocy sumarycznych czynnej, biernej i pozornej
- wartości energii: czynnej pobranej i oddanej, biernej pobranej i oddanej oraz pozornej
- wykresy wskazowe napięć i prądów.
• Raport wartości liczników energii: czynnej pobranej i oddanej, biernej indukcyjnej i pojemnościowej oraz
pozornej.
• Raport pomiarów wartości chwilowych harmonicznych (do 24) zawierający:
- wartości napięć i prądów składowej stałej
- wartości napięć i prądów składowej podstawowej
- wartości procentowego udziału wyższych harmonicznych napięć odniesione do składowej
podstawowej, lub wartości skutecznej zależnie od konfiguracji
- wartości procentowego udziału wyższych harmonicznych prądów odniesione do składowej
podstawowej, lub wartości skutecznej zależnie od konfiguracji
- wartości bezwzględne cos ϕ harmonicznych od 1 do 24
- wykres słupkowy procentowej zawartości harmonicznych (histogram).
• Wykresy przebiegów napięć lub prądów (kształty krzywych).
9.4. Przekazanie wyników pomiarów do pamięci dyskowej komputera
- podłączyć rejestrator do mikrokomputera klasy PC zgodnie z pkt. 8.1
- pracując w programie Prog370 odebrać zarejestrowane rekordy pomiarowe, postępując zgodnie z
jego instrukcją obsługi
- wykonać czynności z punktu 9.1. w celu ponownej konfiguracji, lub odłączyć rejestrator od
komputera zgodnie z pkt.8.2.
20
UWAGA:
- Operacja powyższa może trwać do 60 minut, w zależności od ilości zgromadzonych pomiarów.
- Odczytywanie nie kasuje rekordów pomiarowych w pamięci (można odczytać je powtórnie w innym
czasie) oraz nie kasuje wskazań liczników energii oraz wskaźników szczytowej mocy średniej.
10. Bezpieczniki
Wewnątrz rejestratora znajdują się bezpieczniki:
- WTAT 200 mA/250V
-1 szt.
Ze względu na możliwość porażenia prądem elektrycznym wymianę bezpieczników można
wykonać tylko wtedy, gdy do rejestratora nie jest przyłączony żaden kabel pomiarowy ani sygnałowy,
a wymianę bezpiecznika należy powierzyć uprawnionemu i przeszkolonemu personelowi.
UWAGA !!!
Przepalony bezpiecznik wolno zastępować wyłącznie bezpiecznikiem tego samego typu.
11. Konserwacja i czyszczenie rejestratora
Rejestrator należy wycierać wilgotną miękką szmatką nasączoną łagodnym środkiem myjącym, nie
zawierającym detergentów, substancji żrących i ścierających. Po usunięciu kurzu i brudu obudowę należy
wytrzeć do sucha.
UWAGA !!!
Nie wolno dopuścić do przedostania się wody, lub innych płynów do wnętrza obudowy
12. Pakowanie, magazynowanie i transport
Przyrząd należy przechowywać w opakowaniu fabrycznym lub bez, w pomieszczeniach suchych: o
temperaturze 0ºC ÷ 40ºC i wilgotności względnej do 80%, w atmosferze wolnej od kurzu, zapylenia oraz gazów i
substancji aktywnych powodujących korozję.
Przyrząd może być przewożony środkami transportowymi o zamkniętych nadwoziach. Podczas transportu
temperatura otoczenia powinna mieścić się w zakresie od -20 ÷ 55ºC, przy wilgotności względnej nie większej niż
95%.
13. Definicje wielkości mierzonych i obliczanych przez rejestrator
Współczesne techniki pomiarowe umożliwiają obliczanie metodami cyfrowymi wielkości elektrotechnicznych
opisanych w tym rozdziale. Metody numeryczne realizacji pomiarów zestawiono na końcu instrukcji w pkt. 20.
13.1. Wartość skuteczna napięcia i prądu
Wartości skuteczne napięcia oraz prądu wyrażają się zależnościami:
napięcie:
T
1
U=
* u 2 (t )dt
T ∫0
prąd:
T
I=
1
* ∫ i 2 (t )dt
T 0
Zgodnie z powyższymi wzorami, wartości zarówno prądów, jak i napięć są tzw. prawdziwymi wartościami
skutecznymi bez względu na kształt przebiegów. Takie podejście do pomiaru ma kluczowe znaczenie w sieciach,
gdzie szczególnie prądy charakteryzują się znaczną zawartością harmonicznych.
13.2. Wartość średnia napięcia i prądu
Wartość średnia napięcia lub prądu to w efekcie jego składowa stała (DC). Metoda wyznaczenia tej wielkości
polega na scałkowaniu chwilowych wartości napięcia lub chwilowych wartości prądu za jeden okres ich
przebiegu chwilowego. W związku z tym wzory obliczeniowe dla składowej stałej przedstawiają się następująco:
składowa stała napięcia:
wartość średnia „z modułu” napięcia:
T
U DC =
T
1
* u (t )dt
T ∫0
U AV =
21
1
* u (t ) dt
T ∫0
składowa stała prądu:
wartość średnia „z modułu” prądu:
T
I DC =
T
1
* i (t )dt
T ∫0
I AV =
1
* i (t ) dt
T ∫0
Wartość średnia „z modułu”, a w niektórych miernikach wartość amplitudy, jeszcze do niedawna służyły jako
wielkości pomiarowe używane do pomiaru wartości skutecznej metodą pośrednią. Mierniki te mierzyły faktycznie
wartość średnią „z modułu”, albo amplitudę, a były wyskalowane do pomiaru wartości skutecznej napięcia
sinusoidalnego. Dla sinusoidy istnieje ścisły związek między wartością skuteczną, a średnią z „modułu” znany
pod nazwą współczynnika kształtu:
U = 1,11 * U AV
oraz związek między amplitudą, a wartością skuteczną znany pod nazwą współczynnika szczytu:
U M = 2 *U
wobec czego pomiary wartości skutecznej przebiegów idealnie sinusoidalnych mogły być wykonywane jedną z
powyższych metod.
We współczesnej technice pomiarowej, ze względu na istnienie harmonicznych dochodzące dla napięć
do kilku procent, a dla prądów nawet do kilkudziesięciu procent, wykorzystuje się metodę definicyjną
opisaną na wstępie.
13.3. Składowe symetryczne
W analizie obwodów trójfazowych teoria składowych symetrycznych odgrywa bardzo ważną rolę, gdyż dzięki
niej możliwa jest szybka analiza symetrii obwodów. Najważniejszym podczas liczenia składowych symetrycznych
jest wcześniejsze odfiltrowanie wyższych harmonicznych z analizowanych napięć. Składowe symetryczne są
liczone na podstawie poniższych zależności.
Składowa zerowa:
1
U 0 = * (UL1 + UL2 + UL3 )
3
Składowa zgodna:
1
U 1 = * (UL1 + aUL2 + a 2UL3 )
3
Składowa przeciwna:
1
U 2 = * (UL1 + a 2UL2 + aUL3 )
3
gdzie: a=ej120 i a2=ej240 są operatorami obrotu wektorów.
Prąd w przewodzie zerowym obliczany jest bez wcześniejszego filtrowania harmonicznych, dzięki czemu
pokazuje prawdziwą wartość skuteczną tego prądu.
T
I0 =
1
T
∫ (i
(t ) + iL 2 (t ) + iL 3 (t ) ) dt
2
L1
0
W myśl teorii o składowych symetrycznych dowolne trzy wektory na płaszczyźnie dadzą się przedstawić jako
suma odpowiednich trójek wektorów noszących nazwy: składowej zerowej, składowej zgodnej oraz składowej
przeciwnej. Rys. 13 wyjaśnia interpretację składowych symetrycznych.
Rys. 13 Składowe symetryczne.
22
W układach trójfazowych parametry te charakteryzują symetrię obwodu, lub jej brak. Układ symetryczny
charakteryzuje się zerową wartością składowej zerowej, zerową wartością składowej przeciwnej oraz wartością
składowej zgodnej równą wartości skutecznej dowolnej z faz. Jeśli zmieni się kierunek wirowania faz w układzie
symetrycznym (zamiana miejscami dowolnych dwóch przewodów pomiarowych) zamieniają się miejscami
wartości składowej zgodnej i składowej przeciwnej.
Niezerowe wartości co najmniej dwu z trzech składowych symetrycznych świadczą o braku symetrii
w obwodzie.
Ze względu na fakt, że w sieci pracującej w układzie trójkąta następuje eliminacja składowej zerowej, do
oceny niesymetrii (zalecenie normy) wystarczy wziąć stosunek składowej zgodnej do przeciwnej lub odwrotnie zawsze mniejszej do większej.
W obwodach nieliniowych (z udziałem harmonicznych) teoria składowych symetrycznych traci nieco na
znaczeniu, gdyż mimo symetrii obwodu dla podstawowej harmonicznej, działają zjawiska spowodowane
harmonicznymi mogące prowadzić do błędnej interpretacji wyników pomiarowych. Każdą harmoniczną
niezależnie należało by przedstawić w powyższy sposób i na tej podstawie stwierdzić symetrię obwodu.
Dodatkowe informacje na ten temat zostaną podane w pkt. 14.2
13.4. Moc czynna
Wzór na obliczenie mocy czynnej metodą klasyczną:
PL = u L * iL * cos(ϕ )
doskonale sprawdzający się w obwodach liniowych został zastąpiony zależnością:
T
1
PL = * ∫ u (t )i (t )dt
T 0
dającą pełen obraz mocy czynnej w obwodach liniowych i nieliniowych
13.5. Moc bierna
Podobnie jak mocy czynnej, nie sposób pomierzyć dokładnie mocy biernej, używając klasycznych metod
pomiarowych. Aby pomiar był prawdziwy niezależnie od kształtu napięcia, czy prądu zastosowano zależność:
T
1
QL = * ∫ u (t )i (t + T4 )dt
T 0
z której wynika, że do obliczenia mocy biernej całkuje się iloczyn wartości chwilowej napięcia i prądu
przesuniętego w czasie o ¼ okresu całkowania.
13.6. Moc pozorna
Definiowana jako maksymalna moc w obwodzie, moc pozorna przedstawia się zależnością:
S L = I L *U L
13.7. Moc odkształcenia
Analiza mocy w obwodach nieliniowych wykazuje brak bilansu mocy czynnej, biernej, oraz pozornej. Istnieje
kilka metod eliminujących ten niedobór mocy. Najbardziej popularnym sposobem jest wyznaczenie dodatkowej
mocy – mocy odkształcenia:
DL = S L2 − PL2 − Q 2 L
Szczegółowa dyskusja bilansu mocy znajduje się w dalszej części opracowania w pkt. 14.1.
13.8. Współczynnik mocy czynnej
PFL = sign(QL )
PL
SL
Zależność powyższa obrazuje udział mocy czynnej w bilansie mocy obwodu. Znak tego współczynnika
przyjmowany jest zwyczajowo jako znak mocy biernej, aby szybko pokazać, czy obwód ma charakter indukcyjny
(‘+’), czy pojemnościowy (‘-‘). Szczegółowo problem zostanie omówiony w pkt. 13.13. w porównaniu ze
współczynnikiem cosinus Ф dla podstawowej harmonicznej.
13.9. Tangens mocy
tg L =
QL
PL
Parametr ten podawany jest ze względu na większą „czułość” tego parametru w porównaniu ze
współczynnikiem mocy czynnej dla małych przesunięć fazowych. Dla dużych przesunięć fazy parametr jest
ograniczany w rejestratorze do wartości ± 100.
23
13.10. Współczynnik mocy odkształcenia
DFL =
DL
SL
Parametr ten informuje o względnej zawartości mocy odkształcenia w bilansie mocy. Szczegółowo omówiony
w pkt. 14.1.
13.11. Współczynniki zawartości harmonicznych
napięcia:
24
THDU L =
24
∑U n2
THDU L =
2
U rms
∑U
2
n
2
U1
lub:
prądu:
24
24
THDI L =
gdzie:
∑ I n2
THDI L =
2
I rms
lub:
∑I
2
n
2
I1
n -numer harmonicznej
Parametr informujący o zawartości wyższych harmonicznych w mierzonym sygnale. Istnienie dwóch
zależności opisujących powyższy współczynnik wynika z różnych jego interpretacji w zależności od
wykonywanych pomiarów. Pierwszy ze wzorów odnosi zawartość harmonicznych do wartości skutecznej
mierzonej wielkości, drugi zaś do jej podstawowej harmonicznej. Ponieważ obie definicje funkcjonują równolegle,
wybór, według którego wzoru dokonywać obliczeń pozostawiono użytkownikowi. Sposób dokonania wyboru
wchodzi w skład procedury konfiguracyjnej opisanej w instrukcji obsługi Prog370.
13.12. Współczynniki zawartości n-tej harmonicznej
Wartości harmonicznych napięć i prądów dla każdej fazy napięcia i prądu wyliczane są z użyciem teorii funkcji
ortogonalnych i wyrażają się poniższymi zależnościami:
Wartość skuteczna podstawowej harmonicznej dla napięcia:
bul2 1k + cul2 1k
UH 1 Lk =
2
Wartość skuteczna podstawowej harmonicznej dla prądu:
IH 1 Lk =
gdzie:
k
b1, c1,
bil21k + cil21k
2
- numer fazy
- wsp. funkcji wzajemnie ortogonalnych (sin i cos) dla pierwszej harmonicznej
napięcie lub prąd dowolnej, wyższej harmonicznej w odniesieniu do harmonicznej podstawowej:
bu2ln k + cu2ln k
UH n Lk =
*100%
bul2 1k + cul2 1k
gdzie:
bi2ln k + ci2ln k
IH n Lk =
*100%
bil21k + cil21k
k -numer fazy napięcia lub prądu
n -numer harmonicznej 2÷24
napięcie lub prąd dowolnej wyższej harmonicznej w odniesieniu do wartości skutecznej sygnału:
UH n Lk =
bu2ln k + cu2ln k
2
*100%
ULK
IH n Lk =
bi2ln k + ci2ln k
2
*100%
ILK
gdzie: k -numer fazy napięcia lub prądu
n -numer harmonicznej 2÷24
24
Jak widać z powyższych wzorów wyniki pomiarów zawartości poszczególnych harmonicznych przedstawione
są w rejestratorze w następujący sposób:
- Podstawowa harmoniczna napięcia (UH01) lub prądu (IH01) przedstawiana jest w wielkościach
bezwzględnych.
- Wyższe harmoniczne napięć (UH02÷UH24) lub prądów (IH02÷IH24) przedstawiane są jako udział
procentowy danej harmonicznej w odniesieniu do harmonicznej podstawowej, lub do wartości skutecznej
całego przebiegu.
13.13. Cosinus Ф n-tej harmonicznej
Cosinus kąta fazowego między napięciem dowolnej harmonicznej, a jej prądem przedstawiono w rejestratorze
jako stosunek mocy czynnej wytworzonej przez tę harmoniczną do jej mocy pozornej.
cos ϕ Ln =
gdzie:
PLn
S kn
n -numer harmonicznej
Dla każdej harmonicznej cos Ф jest jednocześnie współczynnikiem mocy czynnej tej harmonicznej.
W tym przypadku jednak znak cos Ф pozostawiono bez zmian i nie jest on znakiem mocy biernej, tylko
definicyjnie znakiem mocy czynnej tej harmonicznej. Znak ten świadczy o kierunku przepływu mocy
czynnej tej harmonicznej („+” przepływ od źródła, „-” przepływ do źródła). Więcej na temat cosinusa Ф w
pkt. 14.2.
13.14. Współczynniki szczytu
CFU L =
U L max
2 *U rms
CFI L =
I L max
2 * I rms
Współczynnik szczytu jest parametrem informującym o stosunku amplitudy mierzonego sygnału do
teoretycznej amplitudy sinusoidy posiadającej taką samą wartość skuteczną, jak sygnał mierzony. Definicja
powyższa różni się od podanej w pkt. 13.2. Wprowadzona modyfikacja ułatwia użytkownikowi interpretację
wyników. Jeśli mierzonym sygnałem jest idealna sinusoida, to parametr ten przyjmuje wartość 100%. W
przypadku pomiaru sygnałów zbliżających się kształtem do trójkąta parametr przyjmie wartości zbieżne do 122%.
W przypadku pomiaru sygnałów zbliżających się kształtem do prostokąta parametr przyjmie wartości zbieżne do
70%. Jeżeli w sygnale występują okresowo krótkotrwałe „przeregulowania”, to parametr ten może przyjmować
wartości przekraczające 122%.
14. Przyczyny powstawania harmonicznych
Jeszcze kilkanaście lat temu prawie wszystkie odbiorniki energii elektrycznej były elementami liniowymi, tzn.
nie wnoszącymi wyższych harmonicznych do przepływającego przez nie prądu (oświetlenie żarowe, grzejniki,
małe silniki). Postęp w dziedzinie elektroniki spowodował szereg istotnych w tej dziedzinie zmian. Większość
urządzeń stosowanych współcześnie zawiera w swej konstrukcji takie elementy jak diody, czy tyrystory, a więc
elementy nieliniowe. Jeśli zasilimy takie urządzenie napięciem przemiennym sinusoidalnym, to w wyniku zjawisk
występujących w urządzeniach prąd zasilania nie będzie sinusoidą, tylko przebiegiem okresowym, o charakterze
zależnym od warunków pracy urządzenia. Ze względu na to, że każde źródło napięcia zasilania posiada
niezerową rezystancję wyjściową zniekształcenia prądu wpływają na kształt napięcia, a więc na powstawanie
harmonicznych w napięciu zasilającym.
14.1. Prostopadłościan mocy – bilans mocy w obecności harmonicznych
Każdy przebieg okresowy, a w szczególności napięcia lub prądu może być przedstawiony jako suma
przebiegów o charakterze sinusoidalnym o częstotliwościach będących całkowitą wielokrotnością częstotliwości
podstawowej. Tak więc dowolne napięcie można przedstawić jako:
∞
U L = U DC + ∑U mk * sin(ω k * t + ϕ k )
1
a dowolny prąd jako:
∞
I L = I DC + ∑ I mk * sin(ω k * t + ϕ k )
1
gdzie:
knumer harmonicznej
Zgodnie z teorią moc czynna, lub bierna generowana jest tylko przez harmoniczne tego samego rzędu.
W przypadkach, kiedy napięcie nie zawiera wyższych harmonicznych, a prąd je zawiera powstaje niedobór mocy.
Ponieważ istnieją harmoniczne prądu, to wartość skuteczna prądu jest większa od wartości skutecznej jego
podstawowej harmonicznej. Z drugiej strony moc pozorna jest iloczynem wartości skutecznej prądu i napięcia.
Jeśli przyjąć, że napięcie i prąd są w fazie, to nie powstaje moc bierna. Próba utworzenia trójkąta mocy kończy
się niepowodzeniem. Utworzenie trójkąta mocy staje się niemożliwe nawet w obecności mocy biernej. Powstało
kilka teorii bilansujących moce, a najpopularniejsza polega na zastąpieniu trójkąta mocy prostopadłościanem
mocy. Jak pokazano na Rys. 14, moc pozorna jest przekątną w prostopadłościanie mocy, w którym wektory mocy
czynnej, biernej i odkształcenia stanowią odpowiednie jego krawędzie. Z rysunku widać wyraźnie, że usunięcie
25
wektora mocy odkształcenia (dla przebiegów pozbawionych harmonicznych) sprowadza prostopadłościan mocy
do prostokąta mocy.
Rys. 14 Prostopadłościan mocy.
14.2. Interpretacja wyników pomiarów w obecności harmonicznych
Należy zwrócić uwagę na ważny szczegół mogący budzić wątpliwości podczas pomiarów mocy
z uwzględnieniem mocy odkształcenia.
Rozpatrzmy przypadek, kiedy napięcie i prąd zawierają harmoniczne tego samego rzędu (np. III, V, IX, XI),
zaś faza między napięciem, a prądem każdej harmonicznej jest zerowa. Mimo, że mamy do czynienia
z przebiegami zawierającymi harmoniczne moc, odkształcenia i współczynnik mocy odkształcenia przyjmują
wartość zerową. Jest to zgodne z teorią, ponieważ w tym przypadku każda harmoniczna „produkuje” tylko moc
czynną. Inaczej wygląda problem, gdy wystąpi przesunięcie fazy. Okazuje się, że oprócz mocy biernej wystąpi
również moc odkształcenia. Najlepiej zjawisko to wytłumaczyć dla przypadku, gdy przesunięcie fazowe wyższych
harmonicznych przekracza ± 90°. Następuje wtedy zmiana znaku wartości chwilowej mocy czynnej dla tej
harmonicznej, co w efekcie prowadzi do zmniejszenia sumarycznej mocy czynnej i pojawienia się składnika mocy
odkształcenia.
Wymaga zwrócenia uwagi szczegół interpretacyjny dotyczący cos Ф1 między podstawową harmoniczną
napięcia UH01 i prądu IH01.
Jak wspomniano w pkt. 13.8, 13.10 i 13.13 podczas definiowania współczynnika mocy czynnej, mocy
odkształcenia, i cosinusa Ф te trzy wielkości są ze sobą ściśle powiązane, a ich zależności widać dopiero
podczas analizy przebiegów odkształconych.
Współczynnik mocy czynnej i cosinus Ф1 są sobie równe, jeżeli współczynnik mocy odkształcenia jest zerowy
(brak zniekształceń, lub brak ich wpływu na bilans mocy), a obwód ma charakter indukcyjny.
Współczynnik mocy czynnej i cosinus Ф1 są sobie równe, ale różnią się znakiem, jeżeli współczynnik mocy
odkształcenia jest zerowy (brak zniekształceń, lub brak ich wpływu na bilans mocy), a obwód ma charakter
pojemnościowy.
Wystąpienie niezerowej wartości współczynnika mocy odkształcenia (obwód z udziałem harmonicznych)
zawsze powoduje zachwianie równości współczynnika mocy i cosinusa Ф1. Ponieważ większość współczesnych
obwodów to obwody z udziałem harmonicznych, dlatego takie przedstawienie współczynników mocy wydaje się
niezbędne.
Przy okazji analizy harmonicznych należy wrócić jeszcze do składowych symetrycznych napięcia i prądu w
przewodzie zerowym. Zjawiska związane z obecnością harmonicznych w obwodach trójfazowych mogą
prowadzić niekiedy do błędnych, czasem nieoczekiwanych wniosków.
W obwodach czteroprzewodowych (gwiazda) nawet symetrycznych (w sensie symetrii podstawowej
harmonicznej) obecność harmonicznych prądu rzędu 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24,... powoduje sumowanie się ich
wartości w przewodzie zerowym. Może to prowadzić do znacznych wartości tego prądu nawet w układach
symetrycznych.
15. Pomiary energii – działanie liczników
Podczas eksploatacji urządzeń elektrycznych, zarówno odbiorników energii jak i ich źródeł, istotnym
problemem jest pomiar zjawisk energetycznych zachodzących w obwodzie. Energia jako iloczyn mocy i czasu
sumowana jest w liczniku rejestratora w odstępach sekundowych. Ze względu na zjawiska energetyczne
zachodzące w obwodach istnieje potrzeba zobrazowania kilku energii: energii czynnej (Ep), energii biernej (Eq) i
energii pozornej (Es). Ponieważ istnieje możliwość pomiarów zarówno energii pobranych (odbiornik energii), jak
i oddanych (źródło energii), dlatego zastosowano następujący zestaw liczników energii:
- Licznik energii pozornej (Es) -sumujący energię wynikającą z sumarycznej mocy obwodu
- Licznik energii czynnej pobranej (Ep+)
- Licznik energii czynnej oddanej (Ep-)
Są to liczniki sumujące energię wynikającą z mocy czynnej obwodu. Jeśli mierzymy energię w odbiorniku
sumuje się licznik ‘+’, jeśli w źródle, sumuje się licznik ‘-‘. Zestawienie kierunków przepływu energii podaje tabela
poniżej.
- Licznik energii biernej pobranej (Eq+)
26
- Licznik energii biernej oddanej (Eq-)
Są to liczniki sumujące energię wynikającą z mocy biernej obwodu. Jeśli mierzymy energię w odbiorniku
sumuje się licznik ‘+’, jeśli w źródle sumuje się licznik ‘-‘. Zestawienie kierunków przepływu energii podaje tabela
poniżej.
Zestawienie sposobu działania liczników energii w funkcji kąta fazowego.
90<kąt fazowy<180
0<kąt fazowy<90
P – ujemna, Q – dodatnia
P - dodatnia, Q – dodatnia
Ep+ pamiętana Ep- doliczana
Ep+ doliczana Ep- pamiętana
Eq+ doliczana Eq- pamiętana
Eq+ doliczana Eq- pamiętana
180<kąt fazowy<270
270<kąt fazowy<360
P – ujemna, Q – ujemna
P - dodatnia, Q – ujemna
Ep+ pamiętana Ep- doliczana
Ep+ doliczana Ep- pamiętana
Eq+ pamiętana Eq- doliczana
Eq+ pamiętana Eq- doliczana
Mierzone są energie sumaryczne obwodu w zależności od konfiguracji: gwiazda, trójkąt, 1-faza.
16. Pomiary szczytowych średnich mocy
W celu sprawdzenia równomierności poboru mocy w czasie i spełnienia warunków umów na dostawy energii,
mierzone są trzy wartości szczytowych mocy średnich:
Szczytowa średnia moc czynna
(Pav)
Szczytowa średnia moc bierna
(Qav)
Szczytowa średnia moc pozorna
(Qav)
Pomiar tych mocy odbywa się w jednym z następujących okresów uśredniania: 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 60 minut.
Wybór czasu uśredniania odbywa się w procesie konfiguracji rejestratora.
Dla lepszego zobrazowania powyższych parametrów w fazie pomiarowej dokonano podziału okresu
uśredniania na pięć równych odstępów. Pierwsze uaktualnienie wartości tych parametrów odbywa się więc po
zadeklarowanym czasie uśredniania, a każde kolejne co 1/5 tego czasu. Jeśli moc w kolejnym okresie
uśredniania przekracza wartość z okresu poprzedniego, wtedy parametr jest aktualizowany. W ten sposób
uzyskano informację o największej wartości szczytowej średniej mocy jaka wystąpiła w obwodzie.
Mierzone są sumaryczne szczytowe średnie moce obwodu w zależności od konfiguracji: gwiazda, trójkąt 1faza.
17. Wykresy wskazowe
Do zobrazowania zjawisk zachodzących w mierzonym obwodzie wykorzystano wykresy wskazowe. Kształt
wykresów wskazowych uzależniony jest zarówno od konfiguracji obwodu, jak i jego charakteru.
17.1. Wykresy wskazowe w obwodach jednofazowych
Przy pomiarach jednofazowych zdecydowano się na następującą konwencję rysowania wektorów:
- wskaz napięcia fazy L1 ułożony jest pionowo do góry i stanowi wektor odniesienia
- wskaz prądu fazy L1 odchylony jest w lewo od wskazu napięcia dla obciążenia indukcyjnego
- wskaz prądu fazy L1 odchylony jest w prawo od wskazu napięcia dla obciążenia pojemnościowego
Taki układ rysowania wskazów zachodzi dla hipotetycznej osi czasu wirującej przeciwnie do ruchu wskazówek
zegara. Należy pamiętać, aby strzałka na przekładnikach cęgowych zapiętych na przewodzie fazowym
wskazywała obciążenie.
A oto kilka przykładów wykresów wskazowych:
Rys. 15 Pomiary w odbiorniku o obciążeniu indukcyjnym.
27
Rys. 16 Pomiary w odbiorniku o obciążeniu pojemnościowym.
17.2. Wykresy wskazowe w obwodach trójfazowch w połączeniu w gwiazdę
Przy pomiarach trójfazowych dla połączenia w gwiazdę zdecydowano się na następujący sposób rysowania
wektorów:
- wskaz napięcia fazy L1 ułożony jest pionowo do góry i stanowi wektor odniesienia
- wskaz napięcia fazy L2 odchylony jest w lewo od wskazu napięcia L1 o kąt 120° dla zgodnego kierunku
wirowania
- wskaz napięcia fazy L2 odchylony jest w prawo od wskazu napięcia L1 o kąt 120° dla przeciwnego
kierunku wirowania
- wskaz napięcia fazy L3 odchylony jest w prawo od wskazu napięcia L1 o kąt 120° dla zgodnego
kierunku wirowania
- wskaz napięcia fazy L3 odchylony jest w lewo od wskazu napięcia L1 o kąt 120° dla przeciwnego
kierunku wirowania
- wskazy prądów faz L1, L2, L3 odchylone są w lewo od odpowiednich wskazów napięć dla obciążenia
indukcyjnego
- wskazy prądów faz L1, L2, L3 odchylone są w prawo od odpowiednich wskazów napięć dla obciążenia
pojemnościowego
zegara. Należy pamiętać aby, strzałka na przekładnikach cęgowych zapiętych na przewodach fazowych
wskazywała obciążenie.
Rys. 17
Pomiary w odbiorniku o obciążeniu
indukcyjnym przy kolejności
zgodnej wirowania faz.
28
Rys. 18
indukcyjnym przy kolejności
przeciwnej wirowania faz.
17.3. Wykresy wskazowe w obwodach trójfazowch w połączeniu w trójkąt
Przy pomiarach trójfazowych bez dostępu do żyły zerowej należy korzystać z połączenia w trójkąt. Ponieważ
interpretacja zjawisk w tym przypadku odbiega od poprzedniej, zdecydowano się na następujący sposób
rysowania wektorów:
- wskaz napięcia międzyfazowego U31 ułożony jest 30° w lewo od pionu dla zgodnego kierunku wirowania
- wskaz napięcia międzyfazowego U31 ułożony jest 30° w prawo od pionu dla przeciwnego kierunku
wirowania
- wskazy napięć zamykają trójkąt napięć wirując w lewo dla zgodnego kierunku wirowania
- wskazy napięć zamykają trójkąt napięć wirując w prawo dla przeciwnego kierunku wirowania
- wskaz prądu fazy L1 położony jest pionowo do góry dla obciążenia rezystancyjnego.
- wskazy prądów faz L1,L2, L3 tworzą układ gwiazdy pokazujący kierunek wirowania zgodnie z opisem w
pkt. 17.2
- wskazy prądów odchylają się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara dla obciążenia indukcyjnego
- wskazy prądów odchylają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara dla obciążenia pojemnościowego.
zegara. Należy pamiętać, aby strzałka na przekładnikach cęgowych zapiętych na przewodach fazowych
wskazywała obciążenie. Wskazy napięcia U12 oraz prądu I3 wyznaczane są geometrycznie na potrzeby wykresu
wskazowego.
29
Rys. 19
rezystancyjnym przy kolejności
zgodnej wirowania faz.
Rys. 20
rezystancyjnym przy kolejności
przeciwnej wirowania faz.
18. Pomiary przerw i przepięć
18.1. Pomiary przepięć
Przepięcia, to stany w których wartość napięcia przekracza wartość nominalną o założony margines. Istnieją
przepięcia krótkotrwałe, wynikające z występowania zjawisk związanych z włączaniem i wyłączaniem
odbiorników o charakterze reaktancyjnym, oraz przepięcia długotrwałe wynikające najczęściej ze zwarć w
obwodach trójfazowych.
Przepięcia krótkotrwałe charakteryzują się zazwyczaj dużą wartością (U>190%Un), ale krótkim czasem
trwania.
Przepięcia długotrwałe charakteryzują się mniejszą wartością (110%Un<U<190%Un), ale dłuższym czasem
trwania, co może prowadzić do usterek i zniszczeń w odbiornikach.
Istotna więc staje się potrzeba ich obserwacji, a jeśli to możliwe również pomiarów.
Ze względów technicznych przy pomiarach przepięć istotny jest prawidłowy dobór takich parametrów jak:
napięcie znamionowe oraz wartość strony pierwotnej i wtórnej przekładnika napięciowego, ponieważ podczas
30
wyboru parametrów przekładników napięcia (przy użyciu programu konfigurującego – szczegółowy opis w
instrukcji do programu Prog370) następuje automatyczny wybór zakresu pomiarowego dla przepięć w zależności
od wybranej strony wtórnej przekładnika, oraz konfiguracji gwiazda – trójkąt. Poniższa tabela obrazuje zależność
między zakresem strony wtórnej, zastosowanych przekładników napięcia, a mierzonymi przepięciami.
Możliwości rejestracji przepięć w zależności od przekładników napięcia.
Strona wtórna przekładnika
UW [V]
Max. wartość skuteczna mierzonego
przepięcia UP po stronie wtórnej
Max. wartość procentowa przepięcia
57,7
63,5
100
110
115
120
173
190
200
220
230
381
398
Pomiar bezpośredni (zakres 600)
170,0
170,0
350,0
350,0
350,0
350,0
350,0
840,0
840,0
840,0
840,0
840,0
840,0
840,0
294%
267%
350%
318%
304%
292%
202%
442%
420%
382%
365%
220%
211%
140%
UP
*100%
UW
Istotnym jest, że przepięcia o amplitudzie przekraczającej wielkość podaną w tabeli będą również
rejestrowane bez ryzyka zniszczenia obwodów pomiarowych rejestratora, ale informacja o ich amplitudzie będzie
zaniżona do wartości podanej w tabeli.
Przepięcia krótkie (do 1 sek.) wykrywane są jako czas trwania stanu, dla którego wartość chwilowa napięcia
przekracza zadany poziom (standardowo 190% Un dla układu typu gwiazda i 110% dla układu typu trójkąt). W
skład informacji o przepięciach krótkich wchodzi czas trwania wartości chwilowej napięcia poza zakresem oraz
wielkość maksymalnego przepięcia, liczone dla każdej sekundy oddzielnie.
Przepięcia długie (powyżej 1 sek.) wykrywane są na podstawie pomiarów wartości skutecznej. Progiem
przepięcia jest zdefiniowana w konfiguracji, górna granica dopuszczalnych zmian napięcia zasilającego
(standardowo Un+10%). Próg ten może być modyfikowany przy pomocy programu konfiguracyjnego Prog370. W
skład informacji o przepięciach długich wchodzi: ilość rekordów, w których zarejestrowano przepięcia na wartości
maksymalnej i średniej oraz maksymalne wartości procentowe tych przepięć.
18.2. Pomiary przerw napięcia
Przerwą nazywamy taki stan, kiedy wartość skuteczna mierzonego napięcia spada do około 1% Un.
Na podstawie rekordów pomiarowych wartości skutecznych, rejestrator podaje w raporcie:
- ilość rekordów, w których wystąpiła przerwa na wartości minimalnej,
- ilość rekordów, w których wystąpiła przerwa na wartości średniej.
Przy czym próg przerwy może być modyfikowany przy pomocy programu konfiguracyjnego Prog370.
Na podstawie rekordów przerw rejestrator podaje w raporcie:
- ilość mikroprzerw (o czasie trwania do 1 sek.),
- ilość przerw krótkich (do 3 minut),
- ilość przerw długich (powyżej 3 minut).
Dla tego algorytmu próg przerwy wynosi zawsze około 1% Un, natomiast wartość czasu dzieląca przerwy na
krótkie i długie może być modyfikowana z rozdzielczością 1 sekundy przy pomocy programu konfiguracyjnego
Prog370.
19. Pomiary zgodności parametrów zasilania z normą PN-EN 50160 lub normą użytkownika.
Patrz instrukcja obsługi programu Prog370.
31
20. Metody numeryczne realizacji pomiarów - zestawienie wzorów pomiarowych
20.1. Wzory jednofazowe
U L1 =
1 n
2
* ∑ (u1N )i
n 1
I L1 =
1 n
2
* ∑ (i1N )i
n 1
Napięcie skuteczne
Prąd skuteczny
Moc czynna
1 n
PL1 = * ∑ (u1N )i * (i1N )i
n 1
1 n
QL1 = * ∑ (U 1N )i * (i1N )i + j
n 1
Moc bierna
gdzie (u1N)i (i1N)i to próbki napięcia i prądu
j to liczba próbek odpowiadająca przesunięciu o kąt 90 stopni
Moc pozorna
S L1 = VL1 *U L1
Moc odkształcenia
DL1 = S L21 − PL21 − Q 2 L1
PFL1 =
Współczynnik mocy
tg L1 =
Tangens mocy
PL1
S L1
QL1
PL1
DPFL1 =
Współczynnik mocy odkształcenia
DL1
S L1
20.2. Wzory trójfazowe
Równoważnik napięcia
Gwiazda
Trójkąt
U=
U=
U L1 + U L 2 + U L 3
U 12 + U 23 + U 31
3
P = PL1 + PL 2
Moc czynna
3
P = PL1 + PL 2 + PL 3
Moc bierna
Q = QL1 + QL 2 + QL 3
Q = QL1 + QL 2
Moc odkształcenia
D = DL1 + DL 2 + DL 3
D = DL1 + DL 2
Moc pozorna
S = P2 + Q2 + D2
S
I sk =
U
P
PF =
S
Q
tg =
P
D
DPF =
S
S = P2 + Q2 + D2
S
I sk =
U
P
PF =
S
Q
tg =
P
D
DPF =
S
Równoważnik prądu
Współczynnik mocy
Tangens mocy
Współczynnik mocy odkształcenia
32
20.3. Wzory harmonicznych
24
24
∑U k2
∑U
2
2
THDF U
U rms
2
k
U1
lub
24
24
∑ I k2
∑I
2
2
k
2
I
I
rms
1
lub
THDF I
gdzie Uk, Ik to napięcie i prąd harmonicznej;
k = 2, 3, 4,.... 24 – numer harmonicznej
Charakter obciążenia.
PF
Moc P
znak dodatni
Moc czynna dodatnia P+
Obciążenie indukcyjne
Moc czynna ujemna PObciążenie pojemnościowe
znak ujemny
obciążenie pojemnościowe
obciążenie indukcyjne
21. Wymiary zewnętrzne rejestratora
Rys. 21 Wymiary gabarytowe.
TIME-NET / Instrukcja / REM370 ver. 10 / 2004-11-10
33

rejestrator - Time-Net

Transkrypt

Podobne dokumenty

Podgląd kamer na telefonach komórkowych z systemem

Jednokanałowy rejestrator temperatury

Rejestrator Eco

Karta katalogowa Rejestrator parametrów RPCAT-1

Konfiguracja P2P aplikacji MMS na Androidzie - E

Zdalny dostęp do rejestratora EV-8604 przez dedykowaną

S0111 - rejestrator temperatury do sondy zewnętrznej z

karta katalogowa (plik PDF)