Měření v energetických sítích nn

Typografie
  • Smaller Small Medium Big Bigger
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Rostoucí cena i význam elektrické energie vede ke zvýšení zájmu o efektivnost jejího využití. To předpokládá podrobnější informace o napěťových jevech a událostech na proudech, o symetrii napětí i souměrnosti zatížení fází, o časovém průběhu a současnosti zatížení částí i celé napájecí sítě.

Společnost MEgA – Měřící Energetické Aparáty, a.s. v uplynulém období vyvinula a vyrábí měřicí přístroje, které poskytují potřebné informace v otevřených formátech pro zpracování v uživateli provozovanými informačními a řídícími systémy. K detailní analýze naměřených dat lze použít program MEgA Explorer, jehož funkce vychází z dlouhodobého působení v dané oblasti.
Přístroje společnosti MEgA spolehlivě a bezpečně pracují i v nejnáročnějších provozních podmínkách vyjádřených kategorií přepětí CAT IV/300 V certifikovanou v EZÚ. Jejich přesnost je doložena kalibračními listy a zkušebními protokoly ČMI. Použité metody měření splňují požadavky standardů. Měřicí přístroje společnosti MEgA, a.s. jsou dlouhodobě provozovány distribučními společnostmi ČR, což umožňuje věcné porovnání změřených informací distributorů i zákazníků.
Pro měření na hladině nn se jedná o PQ monitor MEg44, sestavu monitoru nn vývodu MEg73 s dvojitým děličem trojfázových napětí MEg73DD a měřicí lištou MEgML73, indikátor stavu nn pojistky MEg72 a elektronické relé REL IV. Nyní se tyto přístroje vyrábí také v unifikovaných konstrukčních dílech pro DIN lištu. To spolu s napájecími zdroji MEg101.4, MEg101.5, MEg101.7 a komunikačními jednotkami MEg202.5 pro sítě GSM a MEg201.5 pro sítě Ethernet, vyrobenými rovněž v konstrukci na DIN lištu vytváří předpoklad jejich širokého a ekonomicky výhodného použití i v provozovaných konstrukčně různorodých realizacích.
Základní informace o uvedených přístrojích jsou předmětem tohoto článku. Podrobné uživatelské informace jsou na www.e-mega.cz.

mereni nn 2020 1

PQ monitor MEg44PAN

Panelový PQ monitor MEg44PAN měří na hladině nn tři napětí a tři proudy, lze jej použít i pro jednofázová měření. Realizuje funkci přímého měření a zobrazování měřených veličin, funkci záznamníku, funkci elektroměru, funkci analýzy kvality napětí a funkci záznamu telegramů HDO. Tyto funkce provádí současně, bez přerušení a bez mezer. Parametry kvality napětí i proudů měří metodami třídy A. Přístroje se dodávají s přesnostmi třídy S i třídy A. Statisticky vyhodnocuje všechny standardem ČSN EN 61000-4-30, ed.3 stanovené parametry kvality napětí včetně harmonických a meziharmonických do řádu 125 i rychlých změn napětí. Zaznamenává jejich časové průběhy v jednotlivých fázích. Energie měří ve čtyřech kvadrantech a měření zaznamenává trojfázově i pro jednotlivé fáze s pomocí šesti v čase rozložených registrů. Provádí i dynamické měření činných energií. Ve funkci záznamník monitor měří a zpracovává všechny měřené veličiny, vyhodnocuje výkony, energie a harmonické do řádu 64. Při záznamu napěťových jevů a událostí na proudech provádí s pretrigerem vedle záznamu průběhů URMS1/2 a IRMS1/2 také oscilografický záznam všech měřených napětí a proudů.
Napěťové měřící vstupy jsou určeny pro přímá měření napětí na hladině nn i v CATIV 300V. Proudové vstupy jsou určeny pro nepřímá měření přístrojovými transformátory proudů, externími toroidy, transformátory s dělenými jádry nebo ohebnými snímači.
PQ monitor MEg44 má sériová rozhraní USB, RS485 a ETH. Rozhraní USB je určeno k místní a rozhraní RS485 a ETH k dálkové parametrizaci a vyčítání dat.
Monitor MEg44 je napájen stejnosměrným napětím o velikosti 12 V.

Monitor vývodu MEg73DIN

Monitory vývodu MEg73 se vyrábí ve třech konstrukčních provedeních. Jsou to provedení MEg73S a MEg73D, která se instalují do obdélníkového otvoru v panelu nn skříně nad odpínačovými lištami a provedení MEg73DIN, které je navrženo pro instalaci na DIN lištu TS35.
Monitor vývodu MEg73 měří dvě trojfázová napětí, proudy, výkony, energie a frekvenci, registruje napěťové jevy i nadproudy. Proudy měří ve dvou rozsazích, v základním rozsahu měří do 1,2 násobku jmenovitého proudu, nadproudy měří v rozšířeném rozsahu do desetinásobku jmenovitého proudu. Změřené trojfázové napětí vývodu NN, trojfázový proud, činný a jalový výkon a další elektrické veličiny, hodnoty elektrické energie, tři teploty kontaktů přípojnice – vývod, vyhodnocený stav pojistky a informace o otevření odpínačové lišty zaznamenává do datové nedestruktivní paměti a zobrazuje na svých indikačních prvcích.
Pro všechna tři provedení MEg73 lze k měření trojfázových napětí před a za nn pojistkou, fázových proudů a teplot přípojnic použít kompakt odpínačové lišty a měřicí lišty MEgML73, který se vyznačuje jednoduchou a rychlou instalací do nn skříně.
Při použití klasických proudových transformátorů lze u všech tří provedení monitoru vývodu MEg73 použít k dělení nn napětí dvojitý dělič trojfázových napětí MEg73DD, který se instaluje na DIN lištu. Pro místní i dálkovou komunikaci mají monitory vývodu řady MEg73 sériové rozhraní RS485 s protokolem MODBUS RTU nebo s optimalizovaným vlastním protokolem a s komunikačním SW.
Stejnosměrné napájecí napětí monitorů vývodů řady MEg73 je v rozsahu od 10 V do 30 V.

mereni nn 2020 2

Měřicí lišta MEgML73

Měřicí lišta MEgML73 je volitelnou součástí sestavy monitoru vývodu MEg73 a instaluje se mezi přípojnice nn skříní a standardizované pojistkové nebo odpínačové lišty šířky 100 mm. Vyznačuje se nízkou hloubkou. Dělí nebezpečná fázová nn napětí přípojnic i vývodů na bezpečné hodnoty, transformuje fázové proudy do desetinásobku jmenovité hodnoty a je připravena i pro měření teplot v místě kontaktu odpínačové lišty s přípojnicemi. To umožňuje v navazujícím měřicím přístroji měřicího řetězce vedle standardních měřicích funkcí, měření kvality napětí ve třídě S, přesné měření činných energií ve třídě přesnosti B a jalových energií ve třídě přesnosti 1,0%, záznam průběhů zkratových proudů a identifikaci stavů pojistek. Monitorování vztahu mezi teplotou a fázovým proudem měřeného nn vývodu umožňuje preventivní kontrolu kontaktního odporu proudového spoje.
Primární proudy měřicí lišty MEgML73 jsou buď 250 A nebo 400 A nebo 630 A, měřená napětí jsou 230 V. Jmenovité hodnoty sekundárních výstupních proudů jsou 1 A a výstupních napětí 1 V. To umožňuje použití MEgML73 u měřicích přístrojů se standardizovanými proudovými vstupy a nízkoúrovňovými vstupy napěťovými. Měřicí lišta MEgML73 splňuje požadavky kategorie přepětí CATIV 300V a třídy bezpečnosti II.
Toroidy měřicí lišty MEgML73 jsou opatřeny nízkoztrátovou ochranou proti průrazu při rozpojení obvodu sekundárního vinutí. Napětí nn přípojnic i vývodů jsou dělena napěťovými děliči se zvýšenou teplotní i časovou stabilitou a jsou spolu s proudovými obvody impregnovány. To vytváří předpoklady nejen k potřebné bezpečnosti, ale i dlouhodobé spolehlivé funkci v náročných provozních podmínkách nn sítí při minimalizaci nákladů na instalaci, údržbu a provoz.

mereni nn 2020 3
Id: 4
Vznik události: 29.10.2019 06:49:22,918
Trvání: 00:00:00.2000000
I1 max/min [A]: 1038,51/358,90
I2 max/min [A]: 1128,69/505,20
I3 max/min [A]: 1025,35/428,09

Dvojitý dělič trojfázových napětí MEg73DD

Dvojitý dělič trojfázových napětí MEg73DD převádí dvě trojfázová napětí jmenovité hodnoty 230 VAC na dvě trojfázová bezpečná napětí jmenovité hodnoty 1 VAC. Je navržen pro použití i v prostředí kategorie přepětí CAT IV 300 V. Dělič MEg73DD má plastový kryt a instaluje se na DIN lištu TS 35. Je vhodný pro dělení trojfázových nn napětí před a za pojistkou nebo trojfázových napětí dvou vývodů nn skříní.
Dělič MEg73DD lze využít u měřicích přístrojů, jejichž napěťové vstupy nejsou dimenzovány pro rozsah 300 V a kategorii přepětí CAT IV, tak lze i tyto přístroje použít i v nejnáročnějších prostředích distribučních nn sítí. V sestavě s monitorem vývodu MEg73DIN umožňuje měření napětí a identifikaci stavu pojistky nn vývodu.

Indikátor stavu nn pojistky MEg72DIN

Indikátory stavu pojistky MEg72DIN slouží k místní i dálkové signalizaci stavu všech typů pojistek v nn skříních. Vedle paprskových nn sítí umožňují zjištění stavů pojistek ve zokruhovaných, paralelně napájených a mřížových nn sítích i nn sítích s rozptýlenou výrobou s napětím ze strany spotřeby.
Indikátor v provedení MEg72DIN/RELAY má signalizaci spínacím kontaktem bistabilního relé. Indikátor MEg72DIN/RS485 signalizuje stav pojistky i provozní mezistavy protokolem MODBUS přes galvanicky oddělené rozhraní RS485. Stav pojistky i funkce indikátoru jsou signalizovány LED diodami RUN a ERR na čelním panelu jednotky.
Indikátory stavu pojistky se vyrábí rovněž v provedení MEg72, které je určeno pro instalaci na nožové nn pojistky typu PN a PNA velikosti 1, 2 a 3. Provedení indikátoru MEg72 se nasouvá na tvarované výčnělky nožových pojistek.

mereni nn 2020 4

Elektronické relé REL IV

Elektronické relé REL IV lze bezpečně použít k oddělení prostředí s kategorií přepětí CAT IV 300 V, tj. v částech nn sítí od transformačních stanic po svorky elektroměru v napájených budovách. Relé je monostabilní. Z klidového beznapěťového stavu na svém vstupu přepíná mechanický kontakt do pracovního stavu při přivedení v rozsahu od 10 V do 15 V ovládacího napětí, které je u elektronického relé REL IV/DC stejnosměrné a u elektronického relé REL IV/ AC střídavé.
Maximální spínané střídavé napětí je 250 Vstř a napětí stejnosměrné 220 Vss. Vybuzený stav relé REL IV je signalizován svitem LED diody na čelním panelu plastového krytu skříně, konstruovaného pro umístění na DIN lištu TS35. Elektronická část relé REL IV je napájena z ovládacího napětí.

Příklady záznamu poruchy a měření energií MEg44 vyhodnocené programem MEgA Explorer

Jako příklad záznamu, vyhodnocení a analýzy poruchy byl vybrán zkrat v nn síti a jako příklad vyhodnocení energií dlouhodobé měření trvale instalovaným PQ monitorem MEg44PAN.
V průběhu vyhodnocovaného období od 4. 9. do 30. 11. 2019 nastala v místě měření řada poklesů napětí a několik zkratů, viz obr. 1a.
Pro analýzu byl vybrán zkrat, který byl změřen v nn skříni nacházející se v blízkosti napájecího transformátoru dne 29.10. 2019 v 6h 49m 22,918s a trval 200 ms. Jednalo se o trojpólový zkrat s maximálními proudy ve fázích L1, L2 a L3 o velikosti 1038,5 A, 1128,6 A a 1025,3 A. Při zkratu nastal pokles fázových napětí ze 105 % Un na 101,1%, 99,1% a 99,5% Un.
V záznamu oscilogramu, kterým disponuje jen PQ monitor MEg44, je vidět, že zkrat probíhal mezi fázemi L1, L2 a L3.
V okamžiku vzniku zkratu bylo napětí fáze L3 v maximu. Lze se domnívat, že příčinou zkratu bylo snížení izolační pevnosti fáze L3.
Základní měřicí přístroj, kterým byla změřena dále analyzovaná data, je PQ monitor MEg44PAN. Tento přístroj je určen pro měření kvality napětí na rozhraní distribuce - zákazník. Ekvivalentní funkce Záznamník, Elektroměr a Události jsou součástí i monitoru vývodu MEg73DIN.

mereni nn 2020 5

a) Záznam zkratu v nn síti
Na obr. 1a je zobrazen dlouhodobý záznam napěťových jevů a událostí na proudech se zkratem a na obr. 2a: Detailní záznam zkratu.

b) Záznam odběru energií
Ze záznamu energií vyplývá, že v daném místě měření je poměrně dobrá souměrnost zatížení jednotlivých fází. Ve všech fázích je však vidět výrazný odběr induktivní jalové energie a stálo by za podrobnější rozbor, zda by tento stav nebylo i z ekonomických důvodů vhodné řešit. Z dlouhodobého záznamu průběhů 5 minutových energií vyplývá, že v místě měření jsou výrazné rozdíly denní a noční spotřeby, že způsob odběru nevykazuje víkendová odchýlení a ani postupný přechod na zimní období nevyvolal výrazné změny v odběru.
Na detailním týdenním průběhu 5 minutových odběrů v týdnu od 27. 10. až do 3. 11. není vidět výrazná změna odběru dne 29. 11. v důsledku zkratu a ani detail mezi čtvrtou a osmou hodinou ranní neukazuje výraznou změnu odběru v důsledku zkratu. Jednalo se tedy o zkrat v energeticky méně zatížené části měřeného nn vedení.
Podrobnější analýza by byla možná při instalaci monitorů vývodů MEg73DIN na jednotlivých větvích nn vedení a on-line signalizaci přerušené pojistky, kterou by poskytl indikátor MEg72DIN doplněný o komunikační jednotku GSM.

MEgA - Měřící Energetické Aparáty, a.s.
Česká 390, 664 31 Česká
Tel.: +420 545 214 988
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.e-mega.cz

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl duben 2020

ElektroPrůmysl.cz, květen 2020

Číslo je zaměřené na kabely, vodiče, kabelové žlaby, rošty, lávky a žebříky, svorky a konektory.

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

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!
VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
Nová barva, snadná identifikace! NKT představila barevnou identifikaci instalačních kabelů NKT instal PLUS CYKY-J a CYKYLo-J 3 x 1,5 mm2 modrým pruhem a 3 x 2,5 mm2 zeleným pruhem.
Rittal - váš silný partner pro výrobu rozváděčů Rittal - The System. Faster – better – everywhere. Celek je vždy více než jen pouhý součet jednotlivých částí.
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.