Hintergrund
Dieser Artikel beschreibt die Anwendung des Wechselstromzählers der Acrel APM-Serie auf der Wechselstromseite eines bulgarischen Photovoltaiksystems. Er dient hauptsächlich der Strommessung im Photovoltaiksystem und arbeitet mit den Transformatoren zusammen, um das Stromkreissystem zu messen, zu kommunizieren und zu steuern.
Projektübersicht
Das Unternehmen hat seinen Sitz in Bulgarien. Es ist hauptsächlich in der Planung, Installation, dem Bau und der Wartung von kleinen Photovoltaik-Kraftwerksanlagen in Bulgarien und den angrenzenden Ländern tätig. Der Kunde möchte die Wechselstromzähler APM801 und APM810 sowie Gegeninduktivitäten zur Überwachung, Messung und Kommunikation von Strom und Spannung auf der Wechselstromseite der Photovoltaikanlage einsetzen und diese mittels der Schaltwertfunktion des APM-Zählers steuern.
Energiezähler der APM-Serie
Der Acrel-Leistungsmesser ist nach IEC-Normen konstruiert und mit international fortschrittlicher Technologie synchronisiert.
Die Messgeräte der APM-Serie bieten umfassende Leistungsmessung, Energiestatistik, Analyse der Stromqualität sowie Netzwerkkommunikation und weitere Funktionen. Diese multifunktionale digitale Messgeräteserie dient hauptsächlich der umfassenden Überwachung der Qualität von Stromversorgungsnetzen.
Diese Messgeräteserie zeichnet sich durch ein modulares Design und umfangreiche Funktionen aus, darunter externe DI/DO-, AI/AO-, Ereignisaufzeichnungs- (SOE-)Module mit T-Flash-Karte (TF), Netzwerkkommunikationsmodule sowie Temperatur- und Feuchtigkeitsmessmodule. Sie ermöglicht die vollständige Leistungsmessung eines Stromkreises und die Überwachung des Schaltzustands. Dank der dualen RS485-Schnittstelle mit Ethernet-Anschluss können Daten von der RS485-Masterstation kopiert werden, wodurch ein Datenaustausch überflüssig wird. Die PROFIBUS-DP-Schnittstelle gewährleistet Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und Netzwerkfunktionen.
Typ- und Funktionsbeschreibung
| Funktion | APM800(Klasse 0,5s) | APM801(Klasse 0,2s) | APM810(Klasse 0,5s) | ||
| Gemessene Parameter | Gesamte elektrische Messung | √ | √ | √ | |
| Vier-Quadranten-Energie | √ | √ | √ | ||
| Die Impulsabgabe an Energie | Der Impulsausgang von Wirk-/Blindenergie | √ | √ | √ | |
| Nachfrage | Dreiphasenstrom, Wirkleistung, Blindleistung, Echtzeit-Scheinleistungsbedarf und Maximalbedarf (einschließlich Zeitstempel) | √ | √ | √ | |
| Extremwertstatistik | Extremwerte von Stromstärke, Leiterspannung, Phasenspannung, Wirkleistung, Blindleistung, Scheinleistung, Leistungsfaktor, Frequenz, Gesamtoberschwingungen des Stroms, Gesamtoberschwingungen der Spannung in diesem Monat und im letzten Monat (einschließlich Zeitstempel) | √ | √ | √ | |
| Stromqualität | Unsymmetrie von Strom, Leiterspannung, Phasenspannung | √ | √ | √ | |
| Spannungsphasenwinkel, Stromphasenwinkel | √ | √ | √ | ||
| Spannung Strom Phasenwinkel | √ | √ | √ | ||
| Gesamtanteil (ungerade, gerade) Oberschwingungen von Spannung und Strom | × | × | √ | ||
| Der Oberwellengehalt von Spannung und Strom (2-63 Mal)① | × | × | √ | ||
| Spannungsscheitelfaktor | × | × | √ | ||
| Telefonwellenformfaktor | × | × | √ | ||
| Aktueller K-Faktor | × | × | √ | ||
| Alarmaufzeichnungen | Insgesamt 66 Alarmtypen, wobei jeder Typ die 16 letzten Alarmeinträge speichern kann; die Speicherung zusätzlicher Einträge per TF-Karte wird unterstützt. | √ | √ | √ | |
| Ereignisprotokoll | Speichert die 128 aktuellsten Ereignisse und unterstützt erweiterte Aufzeichnungen per TF-Karte. | √ | √ | √ | |
| Kommunikation | Modbus-Protokoll | √ | √ | √ | |
| E/A | 2 digitale Eingänge + 2 digitale Ausgänge (2DI+2DO) | √ | √ | √ | |
| Erweiterungen | MD82 | 8 digitale Eingänge + 2 digitale Ausgänge mit Wechslerkontakten (8DI+2DO) | √ | √ | √ |
| MLOG | TF-Kartenspeicherung (Alarmprotokolle, Ereignisprotokolle, elektrische Parameter und Energiezeitprotokolle usw.). | √ | √ | √ | |
| MA84 | 8 analoge Eingänge (Klasse 0,5) + 4 analoge Ausgänge (Klasse 0,5) (8AI+4AO) | √ | √ | √ | |
| MCM | 1 RS485/Modbus-RTU, unterstützt Master- oder Slave-Modus | √ | √ | √ | |
| MCP | 1 Profibus-DP | √ | √ | √ | |
| MCE | 1 Ethernet-Anschluss, unterstützt Modbus-TCP, HTTP, SMTP und DHCP-Protokoll | √ | √ | √ | |
| MTH | 4 Möglichkeiten zur Temperaturmessung, 1 Möglichkeit zur Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung | √ | √ | √ | |
Technische Parameter
| Technische Parameter | Index | |
| Signal | Elektrisches Netz | Dreiphasen-Dreileitersystem, Dreiphasen-Vierleitersystem, siehe Schaltplan; |
| Frequenz | 45～65Hz; | |
| Stromspannung | Nennwert: AC 100 V, 110 V, 400 V, 690 V; | |
| Überlastung: 1,2-facher Nennwert (Dauerbetrieb); 2-facher Nennwert / Sekunde; | ||
| Leistungsaufnahme: < 0,5 VA (pro Kanal); | ||
| Aktuell | Nennwert: AC 1A, 5A, unterstützt 4 mm² Leitungsanschluss; | |
| Überlastung: 1,2-facher Nennwert (Dauerbetrieb); 10-facher Nennwert/Sekunde; | ||
| Leistungsaufnahme: < 0,5 VA (pro Kanal); | ||
| Messgenauigkeit | Spannung, Stromstärke und Leistung | Klasse 0,5s/Klasse 0,2s (APM800、APM810/APM801) |
| Wirkleistung | Klasse 0,5s/Klasse 0,2s (APM800、APM810/APM801) | |
| Blindleistung | Klasse 2 | |
| Harmonisch | 1 % (2.–42.), 2 % (43.–63.) | |
| Schaltereingänge | potentialfreie Eingänge, eingebautes Netzteil; | |
| Relaisausgänge | Kontakttyp: offener Kontakt im Hauptteil, Wechslerkontakt im Modul; Kontaktbelastbarkeit: AC 250 V/3 A, DC 30 V/3 A; | |
| Die Impulsabgabe an Energie | Ausgangsmodus: Optokopplerimpuls mit offenem Kollektor; Impulskonstante: 4000 (5 A), 8000 (1 A) Imp/kWh; | |
| Analogausgänge | DC 0mA～20mA、4mA～20mA、0V～5V、1V～5V Ausgang, Genauigkeitsklasse 0,5%, Lastwiderstand ≤ 500Ω; | |
| Analogeingänge | DC 0 mA ～ 20 mA, 4 mA ～ 20 mA, 0 V ～ 5 V, 1 V ～ 5 V Eingangsspannung, Genauigkeitsklasse 0,5 % | |
| Speicherkarte | Standardkapazität: 4 GB, TF-Karte bis zu 32 GB Kapazität; | |
| Kommunikation | RS485-Schnittstelle/Modbus-RTU-Protokoll und DLT645-Protokoll; Profibus-DP-Schnittstelle/Profibus-DP-Protokoll; RJ45-Schnittstelle (Ethernet) / Modbus-TCP, HTTP, DHCP und andere Protokolle; | |
| Stromversorgung | Arbeitsbereich: AC/DC 85V～265V oder AC/DC 115～415V(P2); Leistungsaufnahme: Leistungsaufnahme des Hauptteils ≤ 15VA; | |
| Sicherheit | Netzfrequenz-Stehspannung | Die Netzfrequenz-Stehspannung zwischen dem Gehäuse und der Hilfsstromversorgung, jede Eingangs- und Ausgangsklemmengruppe beträgt AC 4 kV/1 min; Die Netzfrequenz-Stehspannung zwischen der Hilfsstromversorgung und jeder Eingangs- und Ausgangsklemmengruppe beträgt AC 2 kV/1 min; Die Netzfrequenz-Stehspannung zwischen dem Spannungseingang und anderen Eingangs-/Ausgangsklemmengruppen beträgt AC 2 kV/1 min; Die Netzfrequenz-Stehspannung zwischen dem Stromeingang und anderen Eingangs-/Ausgangsklemmen beträgt AC 2 kV/1 min; Die Netzfrequenz-Stehspannung zwischen dem Relaisausgang und anderen Eingangs-/Ausgangsklemmengruppen beträgt AC 2kV/1min; Die Netzfrequenz-Stehspannung zwischen jeder Klemmengruppe von Schalteingang, Kommunikationsanschluss, Analogausgang und Impulsausgang beträgt AC 1 kV/1 min; |
| Isolationswiderstand | Eingänge und Ausgänge zum Gehäuse > 100 MΩ; | |
| Elektromagnetische Verträglichkeit | Erfüllt den IEC 61000-Standard (Stufe 4); | |
| Schutzstufe | Displayplatte IP52 | |
| Umfeld | Betriebstemperatur: -20 °C ~ +65 °C; Lagertemperatur: -20 °C ～ +70 °C; Relative Luftfeuchtigkeit: ≤95 % ohne Kondensation; Höhe: ≤2500m; | |
| Standards | IEC 60068-2-1IEC 60068-2-2 IEC 60068-2-30 | Umweltprüfung – Teil 2-1: Prüfungen Prüfung A: Kälteprüfung IDA Teil 2-1: Prüfungen Prüfung B: Trockene Hitze Teil 2-30: Prüfungen Prüfung Db: Feuchte Wärme, zyklisch (12+12h) |
| IEC 61000-4 | Elektromagnetische Verträglichkeit – Prüf- und Messtechniken | |
| IEC 61557-12 | Elektrische Sicherheit in Niederspannungsverteilungssystemen bis 1000 V AC und 1500 V DC – Geräte zum Testen, Messen oder Überwachen von Schutzmaßnahmen – Teil 12: Leistungsmess- und Überwachungsgeräte (PMD) | |
| IEC 62053-22 | Strommesseinrichtungen (Wechselstrom) - Besondere Anforderungen - Teil 22: Statischer Zähler für Wirkenergie (Klasse 0,2s und 0,5s) | |
Anforderungen des Kunden
Leistungsbeschreibung des Netzbetreibers:
(1) Überwachungsspannungen: L1-N, L2-N, L3-N. Nennspannung = 230 V;
(2) Schalten des Relaisausgangs bei Überspannung: 2 Schritte:
Schritt 1: 110 % von Unominal oder 253 V - Verzögerung 60 Sekunden (s);
Schritt 2: 115 % von Unominal oder 264 V - Verzögerung 0,1 s;
(3) Schalten des Relaisausgangs bei Unterspannung:
1-stufig; 80 % von Unominal oder 184 V - Verzögerung 0,2 s; Einstellbereich: U: 10-100 % von Unominal, Schrittweite nicht angegeben, möglicherweise 1 V bis 1 %; Verzögerung: 0,05 s bis 3 s, Schrittweite nicht angegeben, möglicherweise 1 s;
(4) Schalten des Relaisausgangs bei Überfrequenz
1-stufig; 50,5 Hz - Verzögerung 0,1 s; Einstellbereich: F: 50-52,5 Hz, Schritt 0,1 Hz; Verzögerung: 0,1-0,5 s, Schritt - möglicherweise 0,1 s;
(5) Schalten des Relaisausgangs bei Überfrequenz
1-stufiger Schritt; 47,5 Hz - Verzögerung 0,1 s; Einstellbereich: Frequenz: 47,5-50 Hz, Schrittweite 0,1 Hz; Verzögerung: 0,1-0,5 s, Schrittweite - möglicherweise 0,1 s;
(6) Verzögerung bei der Wiederherstellung. Wenn DO aus einem der oben genannten Gründe aktiviert ist, sollte nach dem Erreichen des/der Nennbereichs/Nennbereiche der Gitterparameter eine Zeitverzögerung erfolgen. Zeitbereich: 1–60 s, Schrittweite: 1 s
(7) Zusätzliche Einstellungen. (Sofern möglich).
7.1 Wenn Unominal unter 60-70 % liegt, kann die Unter- und Überfrequenzüberwachung deaktiviert werden.
7.2 Im Falle einer Über- oder Unterfrequenz sollte die DO nicht automatisch wiederhergestellt werden, sondern es sollte auf eine manuelle/ferngesteuerte Wiederherstellung gewartet werden.
Die oben genannten sieben Punkte stellen die speziellen Kundenwünsche für die gekauften Produkte dar. Sollten einige der Anforderungen unter Punkt 7 nicht erfüllt werden können, so können die übrigen Kundenwünsche erfüllt werden. Im Wesentlichen wurden die Kundenbedürfnisse somit abgedeckt.
Installationsbilder
