Реєстратор якості електроенергії для довгострокової реєстрації переривчастих несправностей

Стаття про осцилограф при аналізі несправностей розглядає реєстрацію окремої, короткочасної події в момент, коли технік присутній і налаштував запуск. Стаття про вимірювання гармонік аналізатором мережі розглядає миттєвий знімок гармонічного навантаження в один момент часу. Ця стаття розглядає третій сценарій застосування: реєстратор якості електроенергії, який необслуговувано продовжує реєстрацію від днів до тижнів згідно з IEC 61000-4-30, спеціально для того, щоб зафіксувати переривчасту чи непередбачувану картину несправності, яка при короткому обслуговуваному вимірюванні, ймовірно, була б пропущена.

Чому інший прилад для іншої проблеми

Осцилограф фіксує окрему подію в момент, коли технік присутній і налаштував запуск — підходить для відтворюваного явища чи явища, яке можна викликати за вимогою. Аналізатор мережі дає репрезентативний миттєвий знімок ситуації з гармоніками та якістю електроенергії в момент вимірювання — підходить для характеристики структурної картини навантаження. Жоден з них не підходить для скарги типу «привід вимикається випадково, кілька разів на тиждень, у непередбачуваний час» — для цього потрібна необслуговувана, довгострокова реєстрація, яка зафіксує подію однаково надійно і о третій ночі, і о третій дня.

IEC 61000-4-30: класи вимірювань A та S

IEC 61000-4-30 визначає методи вимірювання параметрів якості електроенергії (провали напруги, викиди, перерви, флікер, гармоніки, несиметрія, частота) і присвоює два значущі класи вимірювань:

• Клас A: найвищий клас точності, із суворо визначеними алгоритмами вимірювання та межами невизначеності. Вимірювання двох приладів класу A різних виробників на одному й тому самому сигналі повинні збігатися в межах зазначеної невизначеності. Клас A потрібен там, де вимірювання є договірно обов'язковим або може слугувати доказом у спорі — наприклад, у спорі з мережевим оператором щодо причини повторюваних провалів напруги.
• Клас S: оглядовий клас із ширшими допусками, призначений для статистичного дослідження та аналізу тенденцій, а не для вирішення спорів.

Для довгострокової діагностичної реєстрації, що обґрунтовує скаргу мережевому оператору, клас A є правильним вибором; для попереднього, внутрішнього дослідження передбачуваної проблеми може бути достатньо класу S.

Практичне застосування

Реєстратор якості електроенергії зазвичай тимчасово підключається в точці, де передбачається несправність (головний розподільний щит, відгалуження до конкретного верстата чи точка підключення мережевого оператора), і залишається там для безперервної реєстрації від днів до тижнів. Ключові моменти для доцільного застосування:

• Синхронізація часу: годинник реєстратора повинен бути точно синхронізований, щоб зареєстрований провал чи перерву можна було точно зіставити з журналом несправностей відповідного обладнання (аварійний сигнал ПЛК, вимкнення приводу, спрацювання реле захисту) або, у разі скарги мережевому оператору, з його власними записами.
• Налаштування порогів: пороги запуску для провалу, викиду та перерви повинні відповідати тому, що відповідне обладнання фактично сприймає як перешкоду (див. також статтю про провали напруги та перерви згідно з EN 50160), а не просто загальному заводському налаштуванню.
• Достатня тривалість реєстрації: при несправності, що виникає кілька разів на тиждень, періоду реєстрації всього в один-два дні часто недостатньо для статистично надійної фіксації картини; типовішим є період щонайменше одного-двох тижнів.
• Кореляція згодом: реальна діагностична цінність полягає не в самій реєстрації, а в зіставленні часових міток зареєстрованих мережевих подій з часовими мітками повідомлень про несправності обладнання.

Відмінність від миттєвого знімка аналізатора мережі

Аналізатор мережі, застосований для вимірювання гармонік, зазвичай вимірює протягом обмеженого, обслуговуваного сеансу і дає усереднену чи репрезентативну картину навантаження на той момент. Реєстратор якості електроенергії насамперед налаштований на керовану подіями фіксацію аномальних подій (провал, викид, перерва, перехідний процес) за тривалий період, включно з точним часом кожної події — часовий компонент тут настільки ж важливий, як і саме виміряне значення.

Часті помилки

1. Застосування обладнання класу S для вимірювання, призначеного як доказ у спорі з мережевим оператором, тоді як для цього потрібен клас A.
2. Вибір занадто короткого періоду реєстрації для несправності, що виникає лише спорадично, через що подія просто пропускається.
3. Відсутність синхронізації часу між реєстратором і журналом несправностей відповідного обладнання, через що згодом неможливо встановити достовірну кореляцію.
4. Використання загальних порогів запуску замість порогів, що відповідають фактичній чутливості відповідного обладнання, через що значущі події не реєструються або реєстратор переповнюється несуттєвими записами.

Пов'язані матеріали

• Вимірювання гармонік аналізатором мережі — коефіцієнт K
• Осцилограф при аналізі несправностей — безпека CAT
• Вимірювання падіння напруги — мультиметр проти розрахунку
• Провали напруги та перерви згідно з EN 50160