UMG511 и UMG508 — полный обзор анализаторов ПКЭ

Admin 1 10 ноября 2016

В данном обзоре постараемся разъяснить максимум информации об анализаторах ПКЭ UMG-511 и UMG-508 производства немецкой фиры Janitza.

1. Что?

Щитовые анализаторы качества электроэнергии.

2. Откуда?

Производство — Германия.

3. Для чего?

Непрерывный контроль качества электроэнергии, например EN 50160
Ethernet шлюз для вторичных измерительных приборов
Анализ электрических проблем и дефектов сети
Контроль внутренней системы распределения в соответствии с EN 61000-4-7, 4-15, 4-30
Генератор отчётов для EN 50160 анализов
Удалённое управление
Основные особенности
Измерение качества электроэнергии в соответствии с DIN EN 61000-4-30

4. Чем интересны?

А вот на данный вопрос дадим максимально развернутый ответ.

5. Приборы, созданные на базе UMG511 и UMG508

Переносные анализаторы ПКЭ PPA-511 и PPA-508

Основные технические характеристики приборов

Диапазон измерений		UMG 511	UMG 508
Напряжение L-N, AC (без трансформатора)	без установки настроек трансформатора	10…600 В АС	10…600 В АС
Напряжение L-L, AC (без трансформатора)	без установки настроек трансформатора	18…1000 В АС	18…1000 В АС
Ток (Трансформатор: х/1 и х/5А)		0,005…6 А	0,005…6 А
Основная гармоника	(только для статической частоты)	15…440 Гц	40…70 Гц
Сеть		IT, TN, TT	IT, TN, TT
Измерения в сети		1ph, 2ph, 3 ph, 4 ph	1ph, 2ph, 3 ph, 4 ph

характеристики для UMG511 и UMG508
Номинальное напряжение	3-х фазная 4-х проводная сеть (L-N, L-L)	417/720 В АС +10%
	3-х фазная 3-х проводная сеть (L-L)	600 В АС +10%
Класс перенапряжения		600 В CATIII
Квадранты		4
Длительные измерения		Да
Частота дискретизации, 8 каналов	на канал	20 кГц
Вес		1 кг
Габариты		144х144х81 мм
Установка	Согласно IEC EN60999-1/ DIN EN 50022	на панель
Рабочая температура		-10°С…+55°С
Подключаемые проводники (U/I)	одна жила, многожильный, несколько многожильных, муфта	0,08…2,5 мм2
	кабель и контакт	1,5 мм2
Класс защиты	согласно EN60529	IP50 спереди/IP20 сзади

Характеристики
Память		256 МБ
Часы		± 1 мин/мес
Счетчик рабочего времени (часов)		Да
Интегрированная логика		язык программирования Jasic
Недельное переключение времени		Jasic

Измеренные значения		UMG 511	UMG 508
Напряжение	L1, L2, L3, L4, L1-L2, L2-L3, L1-L3	точность ±0,1%	точность ±0,1%
Ток	L1, L2, L3, L4,Сумма токов	точность ±0,2%точность ±0,5%	точность ±0,2%
К-фактор	L1, L2, L3, L4	Да	Да
Токовые компоненты (вращение)	Позитивн/ Негативн/ Ноль/ Чередование фаз	Да	Да
Активная, реактивная, полная мощность	L1, L2, L3, L4, Сумма L1-L3, Сумма L1-L440…70 Гц, cos φ =140…70 Гц, cos φ ≥ 0,840…70 Гц, cos φ ≥ 0,515…440 Гц, cos φ ≥ 0,5	точность ±(0,4% +0,10%)±(0,4% +0,0075%)±(0,5% +0,0075%)±(0,5% +0,0075%)±(3,0% +0,0075%)	точность ±(0,4% +0,10%)
Cos φ / коэффициент мощности	L1, L2, L3, L4, Сумма L1-L3, Сумма L1-L4	Да	Да
Угол сдвига фазы	L1, L2, L3, L4	Да	Да
Активная энергия (кВтч)	L1, L2, L3, L4, Сумма L1-L3, Сумма L1-L4:- потребляемая активн энергия (уровень 1, уровень 2)- затраченная активн энергия (уровень 1, уровень 2)	Класс 0,2S (…/5А) Класс 0,5S (…/1А)	Класс 0,2S (…/5А) Класс 1S (…/1А)
Реактивная энергия (кварч)	L1, L2, L3, L4, Сумма L1-L3, Сумма L1-L4:- инд энергия (уровень 1, уровень 2)- емк реактивная энергия	Класс 2	Класс 2
Полная энергия (kVAh)	L1, L2, L3, L4, Сумма L1-L3, Сумма L1-L4	Да	Да
Осциллограмма напряжения и тока	L1, L2, L3, L4	Да	Да
Определение основной частоты		Точность ±0,1%Гц	Точность ±0,1%Гц
Усреднение		Да	Да
Минимальные и максимальные значения		Да	Да

Качество энергии		UMG 511	UMG 508
Гармоники, 1я-63яГармоники, каждая по-отдельности	напряжение L1, L2, L3, L4	точность ± (5% + 0,05)	точность ± (5% + 0,05)
Дисбаланс		Да	Да
Интергармоники (взаимные гарм искажения)	Ток, напряжение L1, L2, L3, L4	Да	Да
Коэффициент нелинейных искажений THD-U в %	L1, L2, L3, L4	Да	Да
Коэффициент нелинейных искажений THD-I в %	L1, L2, L3, L4	Да	Да
Положит/Отрицат/Угол сдвига фазы		Да	Да
Действующее значение фликера	L1, L2, L3, L4	Да	Нет
Короткая длительность фликера	L1, L2, L3, L4	Да	Нет
Длинное значение фликера	L1, L2, L3, L4	Да	Нет
Переходные процессы	50 мкс	Да	Да
События триггера	10 мс	Да	Нет
Броски тока	10 мс	Да	Да
Запись событий		Да	Да

Настройка приборов. Интерфейсы

Всё довольно просто, анализаторы монтируются в щитки. Габариты монтажного отверстия 140х140 мм. Специальными клипсами осуществляется фиксация прибора на панели.

Все контактные разъемы выведены на заднюю часть прибора, кроме разъема Ethernet, который находится снизу блока.

Разъемы для периферийных устройств
Цифровые вводы	логическое состояние или импульсный	8
Цифровые выводы	переключаемый логический выход или импульсный	5
Регулирование пиковых нагрузок	опционально 64 канала	Да

8 цифровых входов прибора могут использоваться для переключения тарифов, для синхронизации, запуска регистрации данных или как счётные входы для импульсов. Встроенные 8 программируемых компараторов, которым могут быть присвоены до 4 параметров измерения для установки пределов. Цифровые выходы могут также быть запрограммированы как сигнальные выходы для переходных процессов, событий или как импульсные выходы.

Передача информации
Интерфейсы
Ethernet 10/100 Base -TX	коннектор RJ-45	Да
RS 485	9,6; 19,2; 38,4; 57,6; 76,8; 115,2; 921,6 кБит/сек	Да
Profibus DP	Plug, Sub D 9-полюсный до 12 Мбит/сек	Да
Протоколы
Modbus RTU		Да
Profibus DP V0		Да
Modbus TCP		Да
Modbus over TCP		Да
Modbus — Gateway		Да
HTTP	домашняя станица (конфигурируемая)	Да
SMTP	E-Mail	Да
SNMP		Да
SNTP	временная синхронизация	Да
TFTP	автоматическая конфигурация	Да
FTP	передача файлов	Да
DHCP		Да
TCP/IP		Да
BACnet/IP		Да, опция

Так же на задней панели прибора находятся клеммы для измерения параметров по напряжению и по току. Фиксация проводников в силовых разъемах осуществляется болтовым соединением.

После коммутации прибора, необходимо ввести основные параметры для корректной работы прибора. Ввод данных осуществляется как на самом приборе, так и при помощи ПК. Важным условием является установка необходимых коэффициентов трансформации и предельных значений. При настройке прибора при помощи ПК необходимо установить сначала связь с прибором. Если необходимо изменить настройки сети, то данную процедуру можно осуществить в ручном режиме непосредственно на приборе.

Кроме того, возможна установка пределов для регистрации событий и переходных процессов, выбор частоты сети, установление параметров фликера, выбора типа сети, требуемого языка интерфейса (в т.ч. русский), утановка пароля, настройка параметров отображения данных, а так же активация дополнительных оций.

Пользовательский интерфейс

Прибор

Цветной ЖК-дисплей анализатора качества электроэнергии UMG 511 и UMG 508 с активной матрицей (5,7“) и подсветкой позволяет отображать измеренные значения в числовой форме, в виде гистограммы или линейного графика. Выбранные дисплеи могут автоматически сменяться с выбранным интервалом времени (авторотация дисплея). Устройство программируется, при помощи текстового меню на дисплее или программного обеспечения GridVis.

Интерфейс ПО GridVis

Программное обеспечение GridVis входит в стандартную комплектацию поставки измерителей Janitza и не имеет аналогов в мире. Функционал данного ПО позволяет работать с приборами как на уровне юзеров, так и в режиме программирования автоматизированной сети сбора и обработки данных.

ПО GridVis позволяет осуществлять:

Визуализацию измеряемых значений
Автоматическое считывание кольцевого буфера приборов
Хранение измеряемой информации в базе данных
Графическое представление измеряемых величин в режиме реального времени
Настраиваемая топология со свободно выбираемыми значениями
Настройку измерительных приборов
Графическое программирование пользовательских программ или написание при помощи исходного кода Jasic®
Настройку, визуализация, обработка и анализ данных

Программное обеспечение GridVis имеет множество применений. Например:

Разработка обширных автоматизированных систем управления производством и потреблением энергии
Визуализация источников энергии при помощи топологии
Документирование качества мощности со свободным выбором периода времени
Анализ причин ошибок сети
Центр обработки стоимости энергии, то есть простое и точное вычисление стоимости электричества
Стабилизация источника энергии при помощи функции
сигнализации превышения заданных пределов, например перенапряжения или кратковременное прерывание
Улучшение качества мощности, например анализ гармоник для обнаружения неисправностей
Анализ профиля нагрузки, к примеру прогнозирование
потребления для улучшения контракта с поставщиком энергии

Особенности регистрации данных

Анализаторы качества электроэнергии имеют энергонезависимую память, равную 256 МБ. Для регистрации событий и значений, выделяется память в районе 190-199 МБ, остальная память задействована под внутренние процессы самих приборов.

Регистрация событий происходит следующим образом:

В течение определенного временного интервала (настраивается пользователем, но не более 30-35 мин) осуществляется непрерывное сканирование сети с частотой дискретизации 20 кГц (за один период 50Гц, фиксируется 400 точек, что позволит зафиксировать все события, происходящие в сети с максимальной точностью). При возникновении какого-либо события (скачек/провал напряжения, перенапряжение, превышение токовых нагрузок и т.д.) происходит его регистрация во внутреннюю память прибора. При этом, при задании определенных настроек (небольших временных интервалов), можно получить картину сети до возникновения события и после него. Таким образом память прибора не забивается «ненужной» информацией, что позволяет осуществлять непрерывную регистрацию параметров более, чем в 1,5-2 месяца.

Все зарегистрированные события можно просмотреть как в самом приборе, так и при помощи ПО в разделе исторических значений. Память прибора работает по циклическому алгоритму — при ее заполнении, удаляются самые первые записи.

Хочется добавить, что анализаторы фиксируют максимальные и минимальные значения (самые крайние значения). А, например, средние значения напряжения или тока усредняются в интервале от 10 мс до 10с.

Полный перечень анализаторов качества электроэнергии