Tausta
Tässä artikkelissa esitellään Acrel APM -sarjan vaihtovirtamittarin käyttö bulgarialaisen aurinkosähköjärjestelmän vaihtovirtapuolella. Sitä käytetään pääasiassa aurinkosähköjärjestelmän virran mittaamiseen ja se toimii yhdessä muuntajien kanssa piirijärjestelmän mittaamiseen, kommunikointiin ja ohjaamiseen.
Projektin yleiskatsaus
Yritys sijaitsee Bulgariassa. Yritys toimii pääasiassa pienten aurinkosähkökeskuksien suunnittelun, asennuksen, rakentamisen ja kunnossapidon parissa Bulgariassa ja ympäröivissä maissa. Asiakas haluaa käyttää apm801- ja apm810-vaihtovirtamittareita sekä induktoreita aurinkosähköjärjestelmän vaihtovirran ja jännitteen valvontaan, mittaamiseen ja tiedonsiirtoon sekä ohjaukseen APM-mittarin kytkentäarvotoiminnolla.
APM-sarjan energiamittarit
Acrel-tehomittari on suunniteltu IEC-standardien mukaisesti ja synkronoitu kansainvälisen edistyneen teknologian kanssa.
APM-sarjan mittareissa on täysi tehonmittaus, energiatilastot, sähkönlaadun ja verkkoviestinnän analysointi sekä muita toimintoja. Tätä monitoimista digitaalimittarisarjaa käytetään pääasiassa sähkönsyöttöverkon laadun kattavaan valvontaan.
Tämä mittarisarja on modulaarinen ja siinä on monipuoliset toiminnot, kuten ulkoinen DI/DO-moduuli, AI/AO-moduuli, tapahtumien tallennusmoduuli (SOE) T-Flash (TF) -kortilla, verkkoyhteysmoduuli sekä lämpötila- ja kosteusmittausmoduuli. Ne mahdollistavat sähköpiirin täyden tehon mittauksen ja kytkimen tilan valvonnan. Kaksois-RS485-liitäntä Ethernet-liitännällä mahdollistaa RS485-pääaseman tietojen kopioinnin, mikä poistaa tiedonvaihdon tarpeen. PROFIBUS-DP-liitäntä mahdollistaa nopean tiedonsiirron ja verkkotoiminnot.
Tyyppi ja toimintokuvaus
| Toiminto | APM800(luokka 0.5s) | APM801(luokka 0.2s) | APM810(luokka 0.5s) | ||
| Mitatut parametrit | Kokonaissähkömittaus | √ | √ | √ | |
| Neljän kvadrantin energia | √ | √ | √ | ||
| Energian pulssilähtö | Aktiivisen/loistehon pulssilähtö | √ | √ | √ | |
| Kysyntä | Kolmivaihevirta, pätöteho, loisteho, näennäistehon reaaliaikainen kysyntä ja maksimikulutus (aikaleima mukaan lukien) | √ | √ | √ | |
| Äärimmäisten arvojen tilastot | Virran, verkkojännitteen, vaihejännitteen, pätötehon, loistehon, näennäistehon, tehokertoimen, taajuuden, virran kokonaisharmonisen ja jännitteen kokonaisharmonisen ääriarvot tässä ja viime kuussa (mukaan lukien aikaleima) | √ | √ | √ | |
| Sähkön laatu | Virran, verkkojännitteen ja vaihejännitteen epätasapaino | √ | √ | √ | |
| Jännitteen vaihekulma, virran vaihekulma | √ | √ | √ | ||
| Jännitevirta Vaihe Kulma | √ | √ | √ | ||
| Jännitteen ja virran harmonisten kokonaismäärä (pariton, pariton) | × | × | √ | ||
| Jännitteen ja virran harmoninen sisältö (2–63 kertaa)① | × | × | √ | ||
| Jännitteen huippukerroin | × | × | √ | ||
| Puhelimen aaltomuoto | × | × | √ | ||
| Nykyinen K-kerroin | × | × | √ | ||
| Hälytystietueet | Yhteensä 66 erilaista hälytystyyppiä, jokainen tyyppi voi tallentaa 16 viimeisintä hälytystietuetta, tukee laajennettuja tietueita TF-kortilla | √ | √ | √ | |
| Tapahtumaloki | Tallenna viimeisimmät 128 tapahtumatietoa, tue laajennettuja tietoja TF-kortilla | √ | √ | √ | |
| Viestintä | Modbus-protokolla | √ | √ | √ | |
| I/O | 2 digitaalituloa + 2 digitaalilähtöä (2DI+2DO) | √ | √ | √ | |
| Laajennukset | MD82 | 8 digitaalituloa + 2 digitaalilähtöä vaihtokoskettimilla (8DI+2DO) | √ | √ | √ |
| MLOG | TF-kortin tallennus (hälytystietueet, tapahtumatietueet, sähköiset parametrit ja energian ajoitustiedot jne.) | √ | √ | √ | |
| MA84 | 8 analogista tuloa (luokka 0.5) + 4 analogista lähtöä (luokka 0.5) (8AI+4AO) | √ | √ | √ | |
| MCM | 1 RS485/Modbus-RTU, tukee master- tai slave-tilaa | √ | √ | √ | |
| MCP | 1 Profibus-DP | √ | √ | √ | |
| MCE | 1 Ethernet, tukee Modbus-TCP-, HTTP-, SMTP- ja DHCP-protokollia | √ | √ | √ | |
| MTH | 4 lämpötilan mittaustapaa, 1 lämpötilan ja kosteuden säätötapa | √ | √ | √ | |
Tekniset parametrit
| Tekniset parametrit | Indeksi | |
| Signaali | Sähköverkko | Kolmivaiheinen kolmijohtiminen, kolmivaiheinen nelijohtiminen, katso kytkentäkaavio; |
| Taajuus | 45–65 Hz | |
| Jännite | Nimellisarvo: AC 100V, 110V, 400V, 690V; | |
| Ylikuormitus: 1,2 kertaa nimellisarvo (jatkuva); 2 kertaa nimellisarvo /1 sekunti; | ||
| Virrankulutus: < 0,5 VA (kanavaa kohden); | ||
| Nykyinen | Nimellisarvo: AC 1A, 5A, tukee 4 mm2:n linjaliitäntää; | |
| Ylikuormitus: 1,2 kertaa nimellisarvo (jatkuva); 10 kertaa nimellisarvo/1 sekunti; | ||
| Virrankulutus: < 0,5 VA (kanavaa kohden); | ||
| Mittaustarkkuus | Jännite, virta ja teho | luokka 0,5s/luokka 0,2s (APM800, APM810/APM801) |
| Aktiivinen teho | luokka 0,5s/luokka 0,2s (APM800, APM810/APM801) | |
| Loisteho | luokka 2 | |
| Harmoninen | 1 % (2. ~ 42.), 2 % (43. ~ 63.) | |
| Kytkintulot | Kuivakontaktisisääntulot, sisäänrakennettu virtalähde; | |
| Relelähdöt | Kosketintyyppi: avoin kosketin pääosassa, vaihtokosketin moduulissa; Kosketinkapasiteetti: AC 250V/3A DC 30V/3A; | |
| Energian pulssilähtö | Lähtötila: Optoeristinpulssi avoimella keräimellä; Pulssivakio: 4000 (5 A), 8000 (1 A) imp/kWh; | |
| Analogiset lähdöt | DC 0mA~20mA, 4mA~20mA, 0V~5V, 1V~5V lähtö, tarkkuusluokka 0,5%, kuormitusvastus ≤ 500Ω; | |
| Analogiset tulot | DC 0mA~20mA, 4mA~20mA, 0V~5V, 1V~5V lähtö, tarkkuusluokka 0,5% | |
| Muistikortti | Vakiokapasiteetti: 4G, TF-kortti jopa 32G:n kapasiteettiin; | |
| Viestintä | RS485-liitäntä/Modbus-RTU-protokolla ja DLT645-protokollaProfibus-DP-liitäntä/Profibus-DP-protokolla; RJ45-liitäntä (Ethernet) / Modbus-TCP, HTTP, DHCP ja muut protokollat; | |
| Virtalähde | Toiminta-alue: AC/DC 85V~265V tai AC/DC 115~415V(P2); Virrankulutus: Pääosan virrankulutus ≤ 15VA; | |
| Turvallisuus | Tehotaajuus kestää jännitteen | Kotelon ja apuvirtalähteen, kunkin tulo- ja lähtöliittimen ryhmän välinen tehotaajuuden kestojännite on AC 4kV/1min; apuvirtalähteen ja kunkin tulo- ja lähtöliittimen ryhmän välinen tehotaajuuden kestojännite on AC 2kV/1min; Jännitetulon ja muiden tulo-/lähtöliittimien välinen tehotaajuuden kestojännite on AC 2kV/1min; Virtatulon ja muiden tulo-/lähtöliittimien välinen tehotaajuuden kestojännite on AC 2kV/1min; Relelähdön ja muiden tulo-/lähtöliittimien välinen tehotaajuuden kestojännite on AC 2kV/1min; Kytkintulon, tietoliikenteen, analogialähdön ja pulssilähdön kunkin liitinryhmän välinen tehotaajuuden kestojännite on AC 1kV/1min; |
| Eristysvastus | Sisääntulot, ulostulot kuoreen > 100 MΩ; | |
| Sähkömagneettinen yhteensopivuus | Täyttää IEC 61000 -standardin (taso 4); | |
| Suojaustaso | Näyttöpaneeli IP52 | |
| Ympäristö | Käyttölämpötila: -20 °C ~ +65 °C; Varastointilämpötila: -20 °C~+70 °C; Suhteellinen kosteus: ≤95 % ilman kondensaatiota; Korkeus: ≤2500 m; | |
| Standardit | IEC 60068-2-1 IEC 60068-2-2 IEC 60068-2-30 | Ympäristötestaus - Osa 2-1: Testit Testi A: Kylmä IDA Osa 2-1: Testit Testi B: Kuiva lämpö Osa 2-30: Testit Testi Db: Kostea lämpö, syklinen (12 + 12 h) |
| IEC 61000-4 | Sähkömagneettinen yhteensopivuus - Testaus- ja mittaustekniikat | |
| IEC 61557-12 | Sähköturvallisuus pienjännitejakeluverkoissa jopa 1000 V AC ja 1500 V DC – Suojaustoimenpiteiden testaus-, mittaus- tai valvontalaitteet – Osa 12: Suorituskyvyn mittaus- ja valvontalaitteet (PMD) | |
| IEC 62053-22 | Sähkön mittauslaitteet (ac) - Erityisvaatimukset - Osa 22: Staattinen mittari pätöenergialle (luokka 0,2s ja 0,5s) | |
Asiakkaan vaatimukset
sähköverkkotoimittajan toimeksianto:
(1) valvontajännitteet: L1-N, L2-N, L3-N. Unimental = 230V;
(2) relelähdön kytkentä ylijännitteessä: 2 askelta:
Vaihe 1: 110 % nimellisjännitteestä tai 253 V - viive 60 sekuntia;
Vaihe 2: 115 % nimellisjännitteestä tai 264 V - viive 0,1 s;
(3) relelähdön kytkentä alijännitteessä:
1-askel; 80 % nimellisjännitteestä tai 184 V - viive 0,2 s; Asetusalue: U: 10–100 % nimellisjännitteestä, askelta ei ole lueteltu, ehkä 1 V - 1 %; Viive: 0,05 s - 3 s, askel - ei ole lueteltu, ehkä 1 s;
(4) kytkentäreleen lähtö ylitaajuudella
1-askel; 50,5 Hz - viive 0,1 s; Asetusalue: F: 50–52,5 Hz, askel 0,1 Hz; Viive: 0,1–0,5 s, askel - ehkä 0,1 s;
(5) kytkentäreleen lähtö ylitaajuudella
1-askel; 47,5 Hz - viive 0,1 s; Asetusalue: F: 47,5-50 Hz, askel 0,1 Hz; Viive: 0,1-0,5 s, askel - ehkä 0,1 s;
(6) Palautumisviive. Kun DO on päällä jostakin edellä mainitusta syystä, pitäisi olla viive sen jälkeen, kun ruudukkoparametrit ovat palanneet nimellisalueelleen. Aika-alue 1–60 s, askel 1 s
(7) Lisäasetukset. (Jos ne ovat mahdollisia).
7.1 Kun Unomenal on alle 60–70 %, ali- ja ylitaajuuden valvonta voidaan poistaa käytöstä.
7.2 Yli-/alitaajuuden sattuessa DO:ta ei pitäisi palauttaa automaattisesti, vaan sen tulisi odottaa jonkinlaista manuaalista/etäpalautusta.
Yllä olevat 7 kohtaa ovat asiakkaiden erityistarpeita ostetuille tuotteille. Paitsi että jotkut kohdan 7 vaatimukset eivät pysty täyttämään asiakkaiden tarpeita, toiset tarpeet voidaan täyttää. Pohjimmiltaan asiakkaiden tarpeet ratkeavat.
Asennuskuvat