Měření elektrické energie a kvality napětí

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Výchozí Helvetica Segoe Georgia Times

Současný rozvoj distribuované výroby elektřiny i automatizovaných výrobních procesů předpokládá i rozvoj měření. Je zřejmé, že při výrobě i odběru elektrické energie je nutné měřit činnou energii v obou směrech a jalovou energii s rozlišením podle kvadrantů.

Stanovená měřidla, tj. elektroměry instalované pro obchodní účely na rozhraní mezi dvěma subjekty umožňují rozlišení ceny činné energie při překročení smluvního objemu nebo podle situace při její výrobě. V ČR se k řízení odběru elektřiny používá systém hromadného dálkového ovládání (HDO).

Řešení uvedené problematiky v podnicích se často děje intuitivně na základě dlouhodobých, při stávající dynamice rozvoje, ne vždy již věrohodných informací. Nezanedbatelný význam má rovněž kvalita elektřiny charakterizovaná spojitými jevy jako harmonické, flikr, nesymetrie nebo ještě významnějšími jevy nespojitými (událostmi) jako poklesy, zvýšení a přerušení napětí.
Existuje skupina měřicích přístrojů – monitorů, které nejsou určeny pro fakturaci, ale pro měření všech složek množství i  charakteristik kvality elektrické energie. Podle dlouhodobě naměřených informací pak lze nejen optimalizovat smluvní vztahy s dodavateli elektrické energie, ale také koordinovat vlastní výrobní procesy. Je zřejmé, že i investice do měření musí být rentabilní a proto jsou v MEgA – Měřící Energetické Aparáty, a.s. vyvinuty a vyráběny monitory různého výkonu a ceny.

mereni kvality mega 1

Přístroj MEg40+/supra  měří události na napětí i při výpadku napájecího napětí podobu 60 s.

Univerzální monitor MEg40+/supra

Univerzální monitor MEg40+/supra, viz [1], je ve svých předchozích provedeních instalován ve více než 20 000 distribučních transformačních stanicích (DTS) v náročných provozních podmínkách. Při nepřítomnosti standardních přístrojových proudových transformátorů je možné u monitorů MEg40 použít proudové transformátory s děleným jádrem SMART PTD, viz [2], se jmenovitou hodnotou primárního proudu od 100 A do 900 A nebo ohebné snímače proudu AMOS M, viz [3], se jmenovitou hodnotou měřeného proudu od 30 A do 3 000 A. Ohebné snímače lze instalovat i bez přerušení dodávky elektřiny technologií PPN.
Monitor MEg40+/supra zaznamenává pro jednotlivé fáze průměrná napětí, proudy, činné i jalové výkony, účiníky včetně jejich desetiperiodových maxim a minim ve zvolených intervalech volitelných od 1 s do 15 min. V těchto intervalech měří i všechny v úvodu vyjmenované složky elektrické energie. Tak vytváří časovou posloupnost šestic registrů, z níž lze uživatelským SW vyhodnotit v libovolných časových oknech objem složek elektrické energie. V souladu s normou kvality elektrické energie zaznamenává průběhy jednotlivých událostí ve formě URMS1/2 od doby trvání 10 ms, které se v uživatelském SW zpracovávají i statisticky. Na základě měření nadproudů a zkratových proudů umožňuje stanovení i jejich směrů vzniku. Monitor MEg40+/supra je navržen pro dlouhodobé autonomní měření a záznam základních elektrických veličin energetických provozů. Přes rozhraní RS485 a standardizovaný protokol MODBUS je integrovatelný do měřicích systémů.

mereni kvality mega 2

Provedení se žlutým podkladem je pro nn kabelové sítě s testovacím ss a rázovým napětím do 8 kV

Kompaktní monitor fáze MEg70

Kompaktní monitor fáze MEg70, viz [4], je určen k měření napětí, proudů, výkonů energií a událostí na napětí jedné fáze ve shodě s metodami třídy S standardu kvality napětí ČSN EN 50160, ed.3.
Vyznačuje se mechanickým sdružením komponent měření napětí, proudu, měřicích i procesorových obvodů včetně komunikace do kompaktní mechanické jednotky, která se ve vhodném místě připevňuje na měřený fázový vodič. Ke kontaktu s měřeným napětím i izolovaného fázového vodiče je použit šroubovací kontaktní mechanismus s výměnným hrotem. K měření proudu protékajícího měřeným fázovým vodičem slouží ohebný snímač proudu. Pro napájení MEg70 se spotřebou kolem 40 mA z napětí 12 Vss a sériovou komunikací slouží dvě čtyřpólové pružinové svorkovnice umožňující snadné sériové řazení monitorů MEg70. Společný napájecí zdroj zajištěného napájení MEg101.4, viz [5], slouží k napájení GSM komunikační jednotky MEg202.3 (funkce GPRS) nebo MEg202.5 (i funkce LTE), viz [6,7] a až osmnácti monitorů MEg70.
Velkou výhodou kompaktního monitoru MEg70 je měření bez předřazených měřicích transformátorů se souhrnně definovanou chybou měření. Monitor MEg70  má vysoký stupeň bezpečnosti vyjádřený měřicí kategorií CAT IV/300 V.
Monitor MEg70 je orientován na práci v místních i dálkových systémech měření a řízení, a proto nemá žádný zobrazovací prvek. Přes galvanicky oddělené rozhraní RS485 s protokolem MODBUS lze jedním obvodem sériové komunikace propojit až 32 monitorů, z nichž lze uživatelským programem sjednotit měření trojfázových nn vývodů.

mereni kvality mega 3

Provedení MEg71S je úzké (výška 17 mm) a provedení MEg71/D s displejem do nn skříní s prostorem na d pojistkovými lištami (výška 40,5mm)

Monitor vývodu MEg71

Monitory vývodu MEg71 jsou spolu s měřicími lištami MEgML, viz [8,9], určeny pro měření na trojfázových nn vývodech s pojistkovými nebo odpínačovými lištami. Měří napětí, proudy, výkony a energie, registrují napěťové jevy a zkratové proudy shodně jako monitory MEg40+/supra a MEg70, navíc s pretrigerem zaznamenávají průběhy napěťových jevů a zkratových proudů ve formě URMS1/2 a IRMS1/2. Z měřených napětí před a za pojistkou a z měřeného proudu vyhodnocují stav nn pojistek i ve zkruhovaných a konfiguračně složitějších nn sítích. Zkratové proudy měří a jejich průběh zaznamenávají do desetinásobku jmenovitého proudu.
Monitory vývodu se podle výšky prostoru nad pojistkovými lištami vyrábějí ve dvou mechanicky různě vysokých provedeních. Provedení MEg71S s LED diodami má výšku 17 mm a provedení MEg71D s displejem má výšku 40,5 mm. Měřicí lišty MEgML se instalují mezi sběrny a pojistkové nebo odpínačové lišty a proto je minimalizována jejich hloubka, je 26 mm. Vyrábí se pro jmenovité proudy 250 A, 400 A a 630 A. Krátkodobý zkratový proud po dobu 1 s je s rezervou 20 kA. Měřicí lišta MEgML má měřicí kategorii CAT IV/300 V. Imonitory MEg71 mají jmenovité napájení 12 Vss (8 V až 15 V), jejich odběr je 55 mA v provedení MEg71S a 85 mA v provedení MEg71D. Monitory MEg71 mají sériové rozhraní RS485 a protokol MODBUS umožňující jejich začlenění do již provozovaných měřicích a řídících energetických systémů. Pro jejich napájení i případné napájení komunikační jednotky řady MEg202 lze použít zdroj zajištěného napájení MEg101.4.

mereni kvality mega 4

Provedení MEg72b se nasazuje z boku pojistky a provedení MEg72c čelně

Indikátor stavu pojistky MEg72

Indikátor stavu pojistky MEg72, viz [10], slouží k místní i dálkové identifikaci stavu nožové pojistky v nn síti. Umožňuje indikaci stavu pojistek i ve zkruhovaných a mřížových nn sítích s distribuovanými zdroji elektrické energie. Stav pojistky je signalizován dvoubarevnou LED diodou, kontaktem polarizovaného relé a sériovou komunikací přes rozhraní RS485 protokolem MODBUS.
Plastový indikátor MEg72 měřicí kategorie CAT IV/300 V lze instalovat nad pojistku zasunutím do jejích tvarovaných čel nebo s pomocí násuvných kontaktů na bok nožové pojistky.
Pro napájení potřebuje indikátor MEg72 napětí 12 V a má odběr 35 mA. Při použití komunikační jednotky řady MEg202 lze stav pojistky dálkové přenášet i SMS zprávou.

Závěry

Výše uvedené přístroje byly navrženy a jsou vyráběny ve společnosti MEgA – Měřící Energetické Aparáty na základě zkušeností s měřením v DTS od r. 1991. Splňují nejnáročnější bezpečnostní požadavky doložené certifikáty EZÚ Praha i metrologické parametry kontrolované Českým metrologickým institutem. Vyznačují se vysokou odolností EMC, a proto je lze použít i při dlouhodobém autonomním bezobslužném provozu orientovaném na dálkový přenos změřených hodnot i dálkovou parametrizaci měření.

Více naleznete na www.e-mega.cz

Seznam literatury:
[1]    http://www.e-mega.cz/doc/cz/MEg40+supra.pdf 
[2]    http://www.e-mega.cz/doc/cz/SmartPTD.pdf  
[3]    http://www.e-mega.cz/doc/cz/AMOS_M.pdf
[4]    http://www.e-mega.cz/doc/cz/MEg70.pdf
[5]    http://www.e-mega.cz/doc/cz/MEg101.4.pdf 
[6]    http://www.e-mega.cz/doc/cz/MEg202.3.pdf
[7]    http://www.e-mega.cz/doc/cz/MEg202.5.pdf 
[8]    http://www.e-mega.cz/doc/cz/MEg71.pdf 
[9]    http://www.e-mega.cz/doc/cz/MEgML.pdf
[10]  http://www.e-mega.cz/doc/cz/MEg72.pdf

Aktuální číslo časopisu

elektroprumysl cz leden 2019 s

ElektroPrůmysl.cz, leden 2019

Číslo je tematicky zaměřené na Průmysl 4.0, Internet věcí a průmyslové komunikační sítě.

Najdete nás na Facebooku

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.

Zajímavé odkazy

Revizní a provozní měřicí přístroje Prodej měřicí techniky a komponent pro rozvaděče, měřicích a testovacích přístrojů a zařízení pro kontrolu elektrické bezpečnosti.
Excelentní znalosti v oblasti decentralizaceZískejte cenné informace o cestě k inteligentnějšímu řešení automatizace.
TERMOKAMERY.cz – novinky a akční ceny! Vyberte si termokameru přesně dle Vašeho požadavku. Technické poradenství, profesionální přístup, prodej, odborná školení, servis a kalibrace. Vyžádejte si předvedení termokamer zdarma přímo ve vaší firmě!
Nový katalog STEGO INOVACE Přinášející dokonalý teplotní management kdekoli na světě.
VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
Bezplatný odběr časopisu
Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.