Power logger alebo analyzátor kvality siete: ktorý potrebujete na čo?

Power logger je vhodným prístrojom, ak je hlavným cieľom sledovanie spotreby energie, priebehu zaťaženia a odberových špičiek.

Typické otázky sú:

• Koľko energie sa spotrebúva?
• Kedy dochádza k špičkám zaťaženia?
• Ako sa spotreba mení počas dňa, týždňa alebo mesiaca?
• Ktoré spotrebiče alebo záťaže majú najväčší podiel na celkovom zaťažení?
• Existuje potenciál na zníženie nákladov na energie?

Power logger zvyčajne zaznamenáva napätie, prúd, výkon a energiu počas dlhšieho obdobia. Jeho hlavnou prednosťou nie je analýza jednotlivých krátkodobých udalostí, ale priebežné sledovanie správania záťaže.

Power loggery HIOKI, ako sú PW3360-20, PW3360-21 alebo PW3365, sú rovnako ako power loggery všeobecne určené na merania súvisiace s elektrickou sieťou. Výpočet výkonu preto vychádza z meracej frekvencie 50 Hz alebo 60 Hz a využíva celé periódy na dosiahnutie vysokej presnosti merania: 10 periód pri 50 Hz a 12 periód pri 60 Hz. V oboch prípadoch to zodpovedá výpočtovému oknu 200 ms.

Power logger však nevykonáva hĺbkovú analýzu údajov v rámci tohto 200 ms výpočtového okna. Veľmi krátke výkonové udalosti preto nie je možné detegovať ako samostatné udalosti a zaznamenať spolu s príslušným priebehom signálu. Logger namiesto toho ukladá vypočítané hodnoty výkonu. Výhodou je, že to dokáže spoľahlivo počas dlhého obdobia, napríklad počas jedného alebo niekoľkých týždňov.

Power loggery, ako sú PW3360-21 alebo PW3365, môžu zaznamenávať aj harmonické zložky alebo THD. V praxi je to užitočné, pretože harmonické zložky môžu napríklad indikovať prítomnosť nelineárnych záťaží. Primárnou úlohou však zostáva dlhodobé zaznamenávanie údajov o spotrebe a zaťažení.

Rovnako ako power logger je aj analyzátor kvality siete určený na merania súvisiace s elektrickou sieťou, typicky v systémoch s frekvenciou 50 Hz alebo 60 Hz. Zahŕňa tiež základné merania typické pre power logger. Jeho hlavným účelom však nie je zaznamenávanie spotreby a priebehu zaťaženia, ale detekcia a dokumentácia udalostí súvisiacich s kvalitou elektrickej energie.

Typické otázky sú:

• Došlo k poklesom napätia, zvýšeniam napätia alebo prerušeniam dodávky?
• Boli zaznamenané prechodové javy?
• Kedy k udalosti súvisiacej s kvalitou elektrickej energie došlo?
• Ako dlho trvala?
• Bol zaznamenaný príslušný priebeh signálu?

Na zodpovedanie týchto otázok potrebuje analyzátor kvality siete spúšťací systém (trigger), ktorý dokáže detegovať udalosti súvisiace s kvalitou elektrickej energie. Typickými príkladmi sú poklesy napätia, zvýšenia napätia, prerušenia alebo prechodové javy. Tieto udalosti môžu byť veľmi krátke, napriek tomu môžu stačiť na resetovanie riadiacich systémov, zastavenie pohonov alebo aktiváciu ochranných prvkov.

Keď analyzátor kvality siete takúto udalosť deteguje, zaznamená ju s časovou značkou. V závislosti od typu udalosti je možné zaznamenať aj ďalšie podrobné údaje, napríklad príslušný priebeh signálu. Inými slovami, analyzátor kvality siete môže rovnako ako power logger zaznamenávať trendové údaje, ale ak dôjde k udalosti súvisiacej s kvalitou elektrickej energie, zdokumentuje ju samostatne.

Samotné označenie „analyzátor kvality siete“ neurčuje, akým spôsobom prístroj kvalitu elektrickej energie meria. Dôležitou referenčnou normou je IEC 61000-4-30. Tá stanovuje, ktoré parametre kvality elektrickej energie sa merajú, ako sa merajú a aké triedy merania sa používajú. HIOKI PQ3198 spĺňa požiadavky triedy A, zatiaľ čo HIOKI PQ3100 je navrhnutý ako prístroj triedy S. Inými slovami, prístroj, ktorý dokáže zobrazovať harmonické zložky alebo flicker, nie je automaticky analyzátorom kvality elektrickej energie podľa IEC 61000-4-30.

Jednoducho povedané, trieda A je prísnejšia. Či už si „A“ zapamätáte ako „Advanced“, alebo „Accuracy“, podstata je rovnaká: trieda A sa používa tam, kde musia byť výsledky merania mimoriadne spoľahlivé a vzájomne porovnateľné, napríklad na účely dokazovania, riešenia sporov alebo preberacích skúšok. Ak prevádzkovateľ distribučnej siete podozrieva stroje alebo zariadenia vo výrobnom závode z negatívneho vplyvu na kvalitu elektrickej energie, meranie v mieste pripojenia bude s najväčšou pravdepodobnosťou vykonané prístrojom triedy A.

Trieda S znamená „Survey“, teda prieskum. Je určená skôr na orientačné merania, kontrolu stavu a odstraňovanie problémov, keď je prvým krokom získanie prehľadu o situácii priamo na mieste. Výrobca strojov môže napríklad pred inštaláciou stroja zaznamenať kvalitu elektrickej energie u zákazníka, aby zdokumentoval existujúci stav napájacej siete. Zaznamenané údaje môžu tiež ukázať, že určité opakujúce sa udalosti boli prítomné už pred inštaláciou nového zariadenia, a neboli teda spôsobené práve týmto zariadením.

Ani trieda A, ani trieda S neurčuje, či je kvalita elektrickej energie „dobrá“, alebo „zlá“. Triedy opisujú požiadavky na prístroj a metódu merania. Norma IEC 61000-4-30 stanovuje, ako sa parametre kvality elektrickej energie merajú, ale nedefinuje limity pre hodnotenie vyhovuje/nevyhovuje. Toto hodnotenie sa vykonáva na základe iných dokumentov, najmä v Európe podľa EN 50160, ktorá stanovuje charakteristiky napätia vo verejných distribučných sieťach. V závislosti od konkrétnej aplikácie môžu platiť aj zmluvné alebo projektovo stanovené limity.

Power loggery a analyzátory kvality siete môžu zaznamenávať podobné elektrické veličiny. Rozdiel nespočíva v konkrétnej meranej veličine, ale predovšetkým v úlohe, na ktorú je prístroj určený.

Power logger dokumentuje údaje o zaťažení a spotrebe energie.

Analyzátor kvality siete dokumentuje udalosti súvisiace s kvalitou elektrickej energie.

Preto samotné meranie harmonických zložiek ešte z prístroja nerobí analyzátor kvality siete. Rozhodujúce je, či prístroj iba zaznamenáva hodnoty v čase, alebo či dokáže aj detegovať, spúšťať záznam a dokumentovať konkrétne udalosti.