5.19 Проведение тестов параметров сети

Благодаря расширенным возможностям внутреннего программного обеспечения, счетчики Альфа А2 имеют ряд дополнительных функций, позволяющих получать информацию для оценки параметров электрической сети: в частности, фазные токи и напряжения, фазные углы и коэффициенты мощностей (cos ϕ); активные, реактивные и полные мощности и др. Как отмечалось выше, измерения параметров сети могут производиться любыми типами счетчиков. Для расширения возможности автоматического мониторинга параметров сети с контролем нахождения параметров в заданных допустимых пределах в счетчике используется опция “Q” (измерение параметров сети с нормированной погрешностью).

Для работы со счетчиками имеется программный пакет AlphaPlus W (AEP), позволяющий считывать параметры сети, используя модемную связь.

С помощью ПО AlphaPlus W (AEP) возможно проведение счетчиком следующих тестов:

• System Service Tests (Тесты параметров сети).

Тесты параметров сети осуществляют проверку правильности подключения счетчика и соответствия фазных напряжений и токов пороговым значениям, определенным в условиях тестов. В случае несоответствия параметров сети заданным условиям выдается код ошибки на индикаторе счетчика.

• Power Quality Monitors (Тесты качества электроэнергии).

Тесты качества электроэнергии отслеживают электрические параметры сети согласно заданным в тестах уставкам (порогам). Cлучаи выхода параметров сети за пределы заданных уставок фиксируются счетчиком в Журнале Таймеров, при этом записываются дата и время начала и окончания события (можно запрограммировать сигнализирующее реле на срабатывание при произошедшем событии).

Тесты качества электроэнергии могут фиксировать провалы напряжения, понижение или повышение напряжения, выходы коэффициента мощности cos ϕза границы заданных порогов, понижение или отсутствие фазных токов, превышение порогов коэффициентов несинусоидальности кривой тока и напряжения.

Программный пакет AlphaPlus W (AEP), используя данные, считанные со счетчика, позволяет получить ряд диаграмм и создать базу данных параметров сети.

5.19.1 System Service Test / Тесты параметров сети.

Тесты параметров сети предназначены для определения соответствия основных параметров электроснабжения стандартным параметрам в точке подключения счетчика.

Проведение тестирования параметров сети возможно двумя тестами:

• Service Voltage Test / Тест напряжения сети – проверяет тип сети, чередование фаз, величины и углы фазных напряжений с целью выявления соответствия вышеназванных параметров заданным пороговым значениям;

• Service Current Test / Тест тока сети – тестируются фазные токи с целью определения соответствия токов нагрузки заданным пороговым значениям.

Определить конфигурацию, установить пороговые значения, способ проведения тестов можно с помощью модуля программы “Пороги”.

Во время прохождения теста на ЖКИ счетчика отображаются символы “SYS------” (см. рисунок 11).

5.19.1.1 Тест напряжения сети.

Счетчики Альфа А2 калибруются на заводе-изготовителе для включения в соответствующую сеть: двухэлементный счетчик – для включения в трехпроводную сеть; трехэлементный счетчик – универсального включения. Номинал напряжения, указанный на щитке счетчика, должен соответствовать напряжению сети, в которую включается счетчик; т. е. при оценке параметров сети обязательно включение счетчика Альфа А2 в сеть, для которой он предназначен.

В результате проведения Теста напряжения сети программа счетчика определяет соответствие данных, занесенных в счетчик при калибровке, и тестовых данных параметрам сети, в которую включен счетчик.

Соответствие напряжения определяется по следующим параметрам:

• углам сдвига фаз (должны находиться в пределах (120 ± 15)°, задаются при калибровке);

• величинам фазных напряжений (должны находиться в пределах, заданных в Service Voltage Test / Тест напряжения сети в программном модуле “Пороги” программы AlphaPlus W (AEP).

В модуле программы “Пороги” задаются максимальный и минимальный от номинала допуски напряжения сети. Если параметры сети удовлетворяют условиям теста и калибровочным данным, то на дисплее счетчика отображается тип сети, порядок чередования фаз и номинальная величина фазного (линейного) напряжения.

Именно это значение будет использоваться в дальнейшем при проведении Тестов качества электроэнергии.

На рисунке 12 приведен пример идентификации типа сети, где АbС - направление вращения фаз, 220 - фазное напряжение, 4У - четырехпроводная сеть, соединенная звездой (для трехпроводной сети последние два символа будут “3D”).

Если параметры сети не удовлетворяют заданным условиям теста и калибровочным данным, то на дисплее отображается код “SEr 555000”, который блокирует прокрутку выводимых на ЖКИ параметров (см. рисунок 13), что не влияет на нормальное функционирование счетчика. В этом случае, Тест напряжения запускается постоянно циклически и Power Quality Monitors (Тесты качества электроэнергии) счетчиком не проводятся, т. к. номинальные значения сети не определены.

Для снятия блокировки ЖКИ счетчика необходимо отключить выполнение Service Voltage Test / Теста напряжения сети, для чего необходимо выполнить команду в Спецзадачах>Задачи Power Tools>Варианты выполнения тecтa>NONE.

Способ выполнения Теста напряжения сети можно запрограммировать в модуле “Пороги” программы AlphaPlus W (AEP) в System Voltage Test следующим образом:

1 AUTOLOCK (Автоматически), т. е. тест будет проводиться:

• после подачи питания на счетчик;

• после перепрограммирования счетчика;

• каждые сутки в 00:00 часов;

• после выполнения Спецзадачи.

2 MANUAL (в ручном режиме), т. е. тест будет проводиться:

• по команде из Спецзадач>Задачи Power Tools>Старт теста (в этом случае Тест напряжения сети проводится непрерывно). Выход из данного режима возможен только при нажатии на кнопку “RESET”;

• после подачи питания на счетчик;

• после перепрограммирования счетчика.

3 NONE (запрет на выполнение Теста напряжения сети), в этом случае не будут выполняться и Тесты качества электроэнергии).

Прохождение Теста напряжения сети можно задать также в опциях ЖКИ, выбрав параметр в опциях ЖКИ SYS. тест напряжения, тест будет стартовать в момент индикации этого сообщения. Если тест завершается нормально, т. е. параметры сети удовлетворяют заданным условиям, то на ЖКИ отображается тип сети (например, ABC 057 4У). Обнаружение отклонения параметров при проведении теста будет отражено только индикацией “SЕr 000555” и не вызовет блокировку ЖКИ.

Рекомендуется однократно провести Тест напряжения сети с помощью команды Спецзадач>3адачи Powеr Tools>Варианты выполнения теста>AUTOLOCK.

5.19.1.2 Тест тока сети.

Так же, как и для Теста напряжения, пороговые значения для Теста тока сети задаются в модуле “Пороги” программы AlphaPlus W (AEP). Если тестирование пройдено успешно, то на жидкокристаллическом индикаторе счетчика отображается “SYS PASS” (см. рисунок 14).

Если тестирование по току сети завершено неудачно, то на дисплее счетчика отображается определенный код, который не блокирует показания ЖКИ счетчика (пример кода представлен на рисунке 15).

Появление кода на ЖКИ счетчика при неудачном прохождении Теста тока сети может быть вызвано следующими факторами:

• отсутствием тока в какой-либо фазе при наличии тока, как минимум, в одной из фаз;

• током в какой-либо фазе ниже заданного в тесте порога;

• током в какой-либо фазе выше заданного в тесте порога;

• направлением тока в какой-либо фазе противоположным по отношению к другим;

• коэффициентом мощности (cos ϕв какой-либо фазе ниже заданного в тесте порога.

Задание выполнения Теста тока сети возможно только при выборе в "Опциях ЖКИ" параметра SYS. тест тока. В этом случае, Тест тока сети стартует в момент индикации этого сообщения и выводит результат теста на ЖКИ счетчика.

5.19.1.3 Коды ошибок в тестах напряжения и тока.

Появление на ЖКИ счетчика надписи "SЕr" и кода ошибки означает, что при проведении Теста напряжения или Теста тока счетчиком обнаружено несоответствие параметров электроэнергии заданным условиям. Эти коды не следует путать с кодами ошибок при самодиагностике счетчика "Err xxxxxx".

Расшифровка кодов ошибок приведена в таблице 5.10; причем, место каждой цифры кода соответствует определенной фазе, в которой была обнаружена ошибка. При нахождении нескольких несоответствий параметров сети коды могут совмещаться.

5.19.2 Индикация параметров сети (ИПС) На ЖКИ счетчика в нормальном или вспомогательном режимах могут быть выведены параметры электрической сети (см. таблицу 3.1), измеренные или вычисленные счетчиком. Запрограммировать вывод на ЖКИ счетчика определенных величин можно с помощью пакета AlphaPlus W (AEP).

Счетчик начинает измерять тот или иной параметр непосредственно перед его отображением. На ЖКИ при этом высвечивается идентификатор, тире и единицы измерения, например, "Phb ---- А" (см. рисунок 16).

После завершения измерения (вычисления) вместо тире появляются цифры, показывающие значение тока фазы В.

В таблице 5.11 приведены пояснения идентификаторов (дополнительно к таблице 3.1), появляющихся на ЖКИ во время их отображения в том же порядке, что и в окне "Опции ЖКИ">Нормал/Вспомогат. режим ПО AlphaPlus W (AEP).

5.19.3 Тесты параметров электрической сети (модуль “Пороги”).

Счетчик может постоянно отслеживать параметры сети, используя заданные в Тестах параметров сети (PQM - как это обозначено в пакете AlphaPlus W (AEP)) пороговые значения (уставки) для этих параметров. Как только определенный параметр выходит за пределы установленных порогов и остается за этим пределом в течение времени, превышающего заданное, то это событие фиксируется счетчиком в Журнале Событий; при этом записывается дата и время начала и окончания события. Одновременно с фиксацией события можно запрограммировать срабатывание сигнализирующего реле*.

Прохождение тестов параметров сети возможно только после успешного завершения Service Voltage Test / Теста напряжения сети и записи в память счетчика номинальных данных сети.

Задать пороги и временные интервалы тестов параметров сети можно с помощью модуля "Пороги" программы AlphaPlus W (AEP).

Тесты параметров сети составляют конфигурационный лист, который может быть загружен в счетчик при помощи программного модуля "Пороги". Более подробно о Тестах параметров сети см. описание программы AlphaPlus W (AEP).

Ниже приведен список Тестов параметров сети:

⇒Service Voltage Test - Тест напряжения сети проверяет тип сети, порядок чередования фаз, величину фазных напряжений и углов Service Test Mode - Способ выполнения теста AUTOLOCK - Автоматически, т. е. тест будет проводиться при подаче напряжения на счетчик после перепрограммирования, в 00:00 часов ежесуточно, после выполнения Спецзадач.

MANUAL - Тест выполняется при подаче напряжения на счетчик после перепрограммирования счетчика и по команде из Спецзадач>Задачи PowerTools>Cтарт теста.

Выход из теста - только нажатием на кнопку «СБРОС». Использовать этот способ не рекомендуется.

NONE - He выполнять этот тест.

Power Quality Monitor - Определяется, будут ли во время проведения теста выполняться PQM (Тесты параметров сети).

Portable Alpha Application - Используется ли портативный счетчик ALPHA.

Rotation Test - Тестирование порядка фаз.

ABC - прямое, СВА - обратное, BOTH - оба направления вращения фаз.

System Service Voltage Test Tolerance - Определяются минимальный и максимальный от номинала допуски напряжения сети. В случае выхода значения напряжения за пределы установленных допусков, на ЖКИ после прохождения теста появится сообщение с кодом “SEr 555000” с блокировкой прокрутки остальных параметров на ЖКИ. При этом тесты модуля "Пороги" проводиться не будут.

* Необходимо запрограммировать второе реле в “Опциях реле” с помощью функции “Load Control” (Управление нагрузкой).

⇒Service Current Test - Тест тока нагрузки проверяет величины фазных токов Reverse Power Flow Tests - Контролировать ( [ X ] ) или нет направление потока энергии.

Absolute Minimum - Определяется нижний предел в процентах от значения 20 А, ниже которого значения тока принимаются равными нулю.

Absolute Maximum - Определяется порог в процентах от значения 20 А, превышение которого фиксируется как нарушение.

Low Current - Устанавливаются пороги в процентах от значения 20 А, по фазам. При снижении тока за пределы порогов фиксируется как нарушение.

Min. Lagging PF - Определяется минимально допустимое значение отстающего коэффициента мощности.

Min. Leading PF - Определяется минимально допустимое значение опережающего коэффициента мощности.

⇒PQM 0 Momentary Voltage Sag / Провал напряжения.

Данным Тестом регистрируется провал напряжения.

Low Threshold - Пороговая граница напряжения в процентах от номинала. Снижение напряжения ниже этой границы фиксируется как провал напряжения.

Minimum Duration - Минимальный интервал понижения напряжения в миллисекундах, превышение которого фиксируется как провал напряжения. Этот интервал можно задать в пределах от 31 до 1500 миллисекунд.

Maximum Duration - Максимальный интервал понижения напряжения в миллисекундах, превышение которого будет фиксироваться тестом PQM 2 как "Пониженное напряжение" или тестом Service Voltage Test как "Отклонение напряжения".

⇒PQM 1: Service Voltage Check / Контроль напряжения сети.

Осуществляется контроль напряжения сети согласно уставкам, заданным в карте Service Voltage Test / Тест напряжения сети.

Display Warning - Определяется пользователем, будет ли отображаться предупреждение на ЖКИ при выходе напряжения за пределы заданных уставок1).

Relay Output - Использовать или нет функции реле при фиксации отклонения напряжения.

Minimum Duration - Это поле позволяет задать минимальный интервал нахождения напряжения за пределами заданных уставок в минутах, по истечении которого регистрируется данное события. Число 0 вызывает фиксацию нарушения с минимально возможным интервалом.

1) При выходе параметра за пределы заданных уставок на ЖКИ появится предупреждение "F010000".

⇒PQM 2: Low Voltage / Пониженное напряжение.

Тест предназначен для регистрации понижения напряжения.

Display Warning - Определяется пользователем, будет ли отображаться предупреждение на ЖКИ при выходе напряжения за пределы заданных уставок1).

Relay Output - Использовать или нет функции реле при фиксации отклонения напряжения.

Minimum Duration - Это поле позволяет задать минимальный интервал нахождения напряжения ниже заданной уставки в минутах, по истечении которого регистрируется данное событие. Число 0 вызывает фиксацию пониженного напряжения с минимально возможным интервалом.

Low Threshold - Пороговое значение в процентах к номиналу, ниже которого фиксируется пониженное напряжение.

⇒PQM 3: High Voltage / Повышенное напряжение.

Тест предназначен для регистрации напряжения, превышающего установленный порог.

Display Warning - Определяется пользователем, будет ли отображаться предупреждение на ЖКИ при выходе напряжения за пределы заданных уставок1).

Relay Output - Использовать или нет функции реле при фиксации отклонения напряжения.

Minimum Duration - Это поле позволяет задать минимальный интервал в минутах, в течение которого напряжение может быть выше заданной в этом Тесте уставки для регистрации этого нарушения. Число 0 вызывает фиксацию нарушения с минимально возможным интервалом.

Low Threshold - Пороговое значение в процентах к номиналу, выше которого фиксируется повышенное напряжение.

⇒PQM 4: Reverse Power&PF test / Реверс потока мощности и Коэффициент мощности.

Тест коэффициента мощности и изменения направления потока мощности.

Пороговые значения для этого Теста устанавливаются в Service Current Test / Тесте тока нагрузки.

Display Warning - Определяется пользователем, будет ли отображаться предупреждение на ЖКИ при выходе коэффициента мощности за пределы заданных уставок или при обнаружении изменения потока энергии1).

Relay Output - Использовать или нет функции реле при фиксации отклонения от заданных уставок коэффициента мощности или при реверсе энергии.

Minimum Duration - Это поле позволяет задать минимальный интервал в минутах, в течение которого коэффициент мощности может быть за пределами установленных значений. Число 0 вызывает фиксацию нарушения с минимально возможным интервалом.

1) При выходе параметра за пределы заданных уставок на ЖКИ появится предупреждение "F010000".

⇒PQM 5: Low Current / Низкий ток.

Тест предназначен для регистрации токов нагрузки, значения которых ниже заданной уставки в Service Current Test / Тесте тока нагрузки.

Display Warning - Определяется пользователем, будет ли отображаться предупреждение на ЖКИ при понижении тока ниже заданной уставки1).

Relay Output - Использовать или нет функции реле при регистрации понижения тока.

Minimum Duration - Это поле позволяет задать минимальный интервал в минутах, в течение которого ток нагрузки может быть ниже заданной уставки для регистрации этого нарушения. Число 0 вызывает фиксацию понижения тока нагрузки с минимально возможным интервалом.

⇒PQM 6: Power Factor / Коэффициент мощности.

Тест коэффициента мощности. Уставки в этом Тесте могут отличаться от уставок, заданных в Service Current Test / Тесте тока нагрузки. Этот Тест совместно с Тестом PQM 4 обеспечивает более тщательный анализ отклонений коэффициента мощности, выдавая более "раннее предупреждение" о его изменении до достижения порогов, заданных в PQM 4.

Display Warning - Определяется пользователем, будет ли отображаться предупреждение на ЖКИ при превышении заданной уставки1).

Relay Output - Использовать или нет функции реле при регистрации превышения уставки.

Minimum Duration - Это поле позволяет задать минимальный интервал в минутах, в течение которого коэффициент мощности может быть ниже заданной уставки для регистрации этого нарушения. Число 0 вызывает регистрацию выхода коэффициента мощности за пределы заданных порогов с минимально возможным интервалом.

Lagging Threshold - Минимальный "запаздывающий" коэффициент мощности при индуктивной нагрузке. Величина в пределах от 0 до 1 с двумя знаками после запятой. Значения коэффициента мощности меньше заданного порога регистрируются как нарушение.

Leading Threshold - Минимальный "опережающий" коэффициент мощности при емкостной нагрузке. Величина в пределах от 0 до 1 с двумя знаками после запятой.

Значения коэффициента мощности меньше заданного порога регистрируются как нарушение.

⇒PQM 7: Second Harmonic Current / Вторая гармоника тока.

Тест обнаруживает превышение второй гармоникой тока величины заданного порога.

Display Warning - Определяется пользователем, будет ли отображаться предупреждение на ЖКИ при превышении заданной уставки1).

Relay Output - Использовать или нет функции реле при регистрации превышения уставки.

1) При выходе параметра за пределы заданных уставок на ЖКИ появится предупреждение "F010000".

Minimum Duration - Это поле позволяет задать минимальный интервал в минутах, в течение которого величина второй гармоники может быть выше заданной уставки для регистрации этого нарушения. Число 0 вызывает регистрацию превышения второй гармоникой значения тока заданных порогов с минимально возможным интервалом.

High Threshold - Значение порога в амперах, превышение которого второй гармоникой будет зарегистрировано. Значение задается в пределах от 0 до 100 А с двумя знаками после запятой.

⇒PQM 8: THD Current / Total Harmonic Distortion / Коэффициент несинусоидальности кривой тока.

Несинусоидальность характеризуется наличием помимо гармоники основной частоты и гармоник других высших частот. Этот Тест, отслеживая величину несинусоидальности, регистрирует превышение заданного порога.

Display Warning - Определяется пользователем, будет ли отображаться предупреждение на ЖКИ при превышении заданной уставки1).

Relay Output - Использовать или нет функции реле при регистрации превышения уставки.

Minimum Duration - Это поле позволяет задать минимальный интервал в минутах (от 0 до 60 мин), в течение которого величина коэффициента несинусоидальности может быть выше заданной уставки для регистрации этого нарушения. Число 0 вызывает регистрацию превышения вычисленным коэффициентом несинусоидальности заданного порога с минимально возможным интервалом.

High Threshold - Порог в процентах к первой гармонике, превышение которого будет регистрироваться как нарушение. Значение задается в пределах от 0 до 100 %.

⇒PQM 9: THD Voltage / Total Harmonic Distortion / Коэффициент несинусоидальности напряжения.

Тест отслеживает величину несинусоидальности кривой напряжения и регистрирует превышение заданного порога.

Display Warning - Определяется пользователем, будет ли отображаться предупреждение на ЖКИ при превышении заданной уставки1).

Relay Output - Использовать или нет функции реле при регистрации превышения уставки.

Minimum Duration - Это поле позволяет задать минимальный интервал в минутах, в течение которого величина коэффициента несинусоидальности может быть выше заданной уставки для регистрации этого нарушения. Число 0 вызывает регистрацию превышения вычисленным коэффициентом несинусоидальности заданного порога.

High Threshold - Порог в процентах к первой гармонике, превышение которого будет регистрироваться. Значение задается в пределах от 0 до 100 %.

1) При выходе параметра за пределы заданных уставок на ЖКИ появится предупреждение "F010000".

5.19.3.1 Журнал Событий.

Если какой-либо параметр сети вышел за пределы установленного порога, этот факт будет зафиксирован в Журнале Событий добавлением строки, например, 12/11/06 15:13:55 Reverse Power&PF Test – Старт.

Данной записью фиксируются дата и время выхода коэффициента мощности cos ϕза пределы уставок. Ниже приведен пример Журнала Событий, который можно прочитать со счетчика с помощью программы AlphaPlus W (AEP).

Записи в Журнале Событий накапливаются по схеме кольцевого буфера: последняя по времени запись замещает первую. Количество записей (максимально возможное 255), хранимых в Журнале, задается в программе счетчика с помощью пакета AlphaPlus W (AEP) и ограничено объемом памяти счетчика, которую занимают совместно Журнал Событий и графики нагрузки; т. е. увеличение количества записей влечет уменьшение глубины хранения графиков нагрузки. Поэтому следует выбирать оптимальное количество хранимых записей в Журнале Событий.

5.19.3.2 Журнал Таймеров.

Помимо Журнала Событий факты выхода параметров за пределы порогов регистрируются в Журнале Таймеров. В данном Журнале фиксируется общее количество и суммарное время нарушений по каждому тесту. Очистить содержимое журнала можно командой Спецзадачи>ЗадачиPowerTools>Oчистка Журнала Таймеров.

Таким образом, благодаря расширенным функциональным возможностям счетчика Альфа А2, пользователь может отслеживать состояние параметров сети двумя способами:

а) выводя и отслеживая визуально необходимые параметры сети на ЖКИ;

б) используя пороговые значения параметров сети (опция “Q”), загруженные в счетчик, и считывая Журнал Событий и Журнал Таймеров.

5.19.4 Учет потерь в силовом трансформаторе и линии электропередачи.

Расчет потерь в силовом трансформаторе, при условии задания этих потерь в процентах по отношению к номинальной мощности, производится, как описано ниже.

Занесение всех констант, необходимых для расчета потерь, осуществляется с помощью специализированного программного пакета AlphaPlus_LV. Подробно алгоритм расчета приведен в 3.3.4.