Регистратор качества электроэнергии для долгосрочной регистрации перемежающихся неисправностей

Статья об осциллографе при анализе неисправностей рассматривает регистрацию отдельного, кратковременного события в момент, когда техник присутствует и настроил запуск. Статья об измерении гармоник анализатором сети рассматривает моментальный снимок гармонической нагрузки в один момент времени. Эта статья рассматривает третий сценарий применения: регистратор качества электроэнергии, который необслуживаемо продолжает регистрацию от дней до недель согласно IEC 61000-4-30, специально для того, чтобы зафиксировать перемежающуюся или непредсказуемую картину неисправности, которая при кратком обслуживаемом измерении, скорее всего, была бы пропущена.

Почему другой прибор для другой проблемы

Осциллограф фиксирует отдельное событие в момент, когда техник присутствует и настроил запуск — подходит для воспроизводимого явления или явления, которое можно вызвать по требованию. Анализатор сети даёт репрезентативный моментальный снимок ситуации с гармониками и качеством электроэнергии в момент измерения — подходит для характеристики структурной картины нагрузки. Ни один из них не подходит для жалобы типа «привод отключается случайно, несколько раз в неделю, в непредсказуемое время» — для этого нужна необслуживаемая, долгосрочная регистрация, которая зафиксирует событие одинаково надёжно и в три часа ночи, и в три часа дня.

IEC 61000-4-30: классы измерений A и S

IEC 61000-4-30 определяет методы измерения параметров качества электроэнергии (провалы напряжения, выбросы, перерывы, фликер, гармоники, несимметрия, частота) и присваивает два значимых класса измерений:

• Класс A: наивысший класс точности, со строго определёнными алгоритмами измерения и границами неопределённости. Измерения двух приборов класса A разных производителей на одном и том же сигнале должны совпадать в пределах указанной неопределённости. Класс A требуется там, где измерение является договорно обязывающим или может служить доказательством в споре — например, в споре с сетевым оператором о причине повторяющихся провалов напряжения.
• Класс S: обзорный класс с более широкими допусками, предназначенный для статистического исследования и анализа тенденций, а не для разрешения споров.

Для долгосрочной диагностической регистрации, обосновывающей жалобу сетевому оператору, класс A является правильным выбором; для предварительного, внутреннего исследования предполагаемой проблемы может быть достаточно класса S.

Практическое применение

Регистратор качества электроэнергии обычно временно подключается в точке, где предполагается неисправность (главный распределительный щит, отходящая линия к конкретному станку или точка подключения сетевого оператора), и остаётся там для непрерывной регистрации от дней до недель. Ключевые моменты для целесообразного применения:

• Синхронизация времени: часы регистратора должны быть точно синхронизированы, чтобы зарегистрированный провал или перерыв можно было точно сопоставить с журналом неисправностей соответствующего оборудования (аварийный сигнал ПЛК, отключение привода, срабатывание реле защиты) или, при жалобе сетевому оператору, с его собственными записями.
• Настройка порогов: пороги запуска для провала, выброса и перерыва должны соответствовать тому, что соответствующее оборудование фактически воспринимает как помеху (см. также статью о провалах напряжения и перерывах согласно EN 50160), а не просто общей заводской настройке.
• Достаточная продолжительность регистрации: при неисправности, возникающей несколько раз в неделю, периода регистрации всего в один-два дня часто недостаточно для статистически надёжной фиксации картины; более типичен период не менее одной-двух недель.
• Корреляция впоследствии: реальная диагностическая ценность заключается не в самой регистрации, а в сопоставлении временных меток зарегистрированных сетевых событий с временными метками сообщений о неисправностях оборудования.

Отличие от моментального снимка анализатора сети

Анализатор сети, применяемый для измерения гармоник, обычно измеряет в течение ограниченного, обслуживаемого сеанса и даёт усреднённую или репрезентативную картину нагрузки на тот момент. Регистратор качества электроэнергии в первую очередь настроен на управляемую событиями фиксацию аномальных событий (провал, выброс, перерыв, переходный процесс) за длительный период, включая точное время каждого события — временной компонент здесь столь же важен, как и само измеренное значение.

Частые ошибки

1. Применение оборудования класса S для измерения, предназначенного в качестве доказательства в споре с сетевым оператором, тогда как для этого требуется класс A.
2. Выбор слишком короткого периода регистрации для неисправности, возникающей лишь спорадически, из-за чего событие просто пропускается.
3. Отсутствие синхронизации времени между регистратором и журналом неисправностей соответствующего оборудования, из-за чего впоследствии невозможно установить достоверную корреляцию.
4. Использование общих порогов запуска вместо порогов, соответствующих фактической чувствительности соответствующего оборудования, из-за чего значимые события не регистрируются или регистратор переполняется несущественными записями.

Связанные материалы

• Измерение гармоник анализатором сети — коэффициент K
• Осциллограф при анализе неисправностей — безопасность CAT
• Измерение падения напряжения — мультиметр против расчёта
• Провалы напряжения и перерывы согласно EN 50160