KEM1 Kolektor energetske meritve

Merjenje električne energije je sestavni del sodobnih razdelilcev za distribucijo električne energije ali sistemov smotrne rabe energije. To od nas zahtevajo tudi različni standardi. Skoraj ni več zahtevnejšega stikalnega bloka ali naprave, v kateri ne bi merili električnih veličin. V ta namen se uporablja več načinov merjenja. V Kolektor Synatecu smo na osnovo merilne opreme TrendPoint dodali svojo rešitev, ki zaokroži meritev v sodobno in uporabniku prijazno.

Slavko Munih, Kolektor Synatec, d. o. o.
Simon Pervanja, Kolektor Synatec, d. o. o.

Standardne rešitve

V praksi se uporablja nekaj merilnih elementov in načinov, s katerimi merimo električno energijo in ostale električne veličine. Najpogosteje se uporablja t. i. power metre s standardnim načinom montaže in priklopa.
Merilni element, ki je hkrati tudi prikazovalnik meritev, se običajno montira na vrata stikalnega bloka.
Odvzem meritev iz porabnika se izvede preko klasičnih tokovnih transformatorjev s tokom 1 A ali 5 A na sekundarni strani. Preko tokovnih sponk se jih ožiči na merilni modul.
Za meritev napetosti potrebujemo ustrezno varovalko, da varujemo napetostni tokokrog, potrebno pa je povezati še napajanje merilnega modula.
Tak način meritev zahteva določen čas za montažo in prostor za vgradnjo zgoraj opisanih elementov.

Slika 1 – Vezava tokovnih sponk in varovalk

Slika 1 – Vezava tokovnih sponk in varovalk

Slika 2 – Tokovni transformatorji

Slika 2 – Tokovni transformatorji

KEM1

Vedno pa se išče nove rešitve; izboljšan način vgradnje in posluževanja, možnosti vključitve obstoječih (starih) merilnih elementov, sodobnejše komunikacijske povezave, povezave na energetske informacijske sisteme ...

Zato smo v Kolektor Synatecu merilne elemente podjetja TrendPoint nadgradili z našimi rešitvami in jih poimenovali KEM1 ali Kolektor energetske meritve.

Tehničnih in funkcionalnih razlik med standardnimi rešitvami in KEM1 je več:

  • meritev napetosti na enem mestu, kar bistveno zmanjša ožičenje in število potrebnih varovalk,
  • merjene veličine so napetost, tok, moč, faktor moči in delovna energija,
  • merilnik ima že v osnovni konfiguraciji vgrajen spletni strežnik, Ethernet in ModBus TCP ter RTU,
  • 120 enofaznih ali 40 trifaznih meritev oz. poljubna kombinacija teh na eno CPU-enoto,
  • enostavna povezava merilnih letev preko običajnega kabla Ethernet CAT6 FTP,
  • dislociran način merilnih letev z različnimi tokovnimi transformatorji .../5A, .../33 mA ali .../0,333 V z deljivim jedrom,
  • možnost priklopa merilnih enot na obstoječe elektro sisteme brez izklopa slednjih,
  • lokalni prikaz (grafi, alarmi, prosto nastavljiva imenovanja odcepov ...) z do 60 trifaznih meritev preko barvnega panela, 
  • oddaljeni dostop do prikazov na grafičnem panelu (Remote Client ali VNC) preko lokalnega omrežja ali interneta,
  • možnost direktne povezave grafičnega panela na podatkovno bazo SQL (vpis meritev)
  • točnostni razred 1 po IEC 6205-21.

Gradniki KEM1

Merilni sistem KEM1 je sestavljen iz dveh delov:

  • merilni elementi, ki delujejo avtonomno brez lokalnega prikaza meritev,
  • grafični panel, preko katerega se spremlja meritve, opozorila, alarme, grafe, stanja varovalnih elementov ...

KEM1 sestavljajo naslednji gradniki:

1. Napetostni merilni transformator, primarna stran 230/400 VAC, sekundarna stran 0,333 V, galvansko ločena merjena napetost. (ustreznost standardu UL61010 – Medical Grade Instrument Safety).

Slika 3 – Napetostni merilni transformator

Slika 3 – Napetostni merilni transformator

2. Enota CPU z Ethernet, ModBus TCP in RTU ter spletnim strežnikom .

Slika 4 – Enota CPU

Slika 4 – Enota CPU

3. Merilne letve s 4, 8 ali 21 0,333 V vhodi za različne merilne tokovne transformatorje do 4000 A.

Sliki 5 in 5.1 – Merilne letve Sliki 5 in 5.1 – Merilne letve

Sliki 5 in 5.1 – Merilne letve

4. Merilni tokovni transformatorji so različnih izvedb in tokovnih območjih, od 5 A do 32 A direktno na merilni letvi, ostali preko tokovnih transformatorjev z deljivim jedrom (do 4000 A).

Slike 6, 6.1 in 6.2 – Različni tokovni transformatorji

Slike 6, 6.1 in 6.2 – Različni tokovni transformatorji Slike 6, 6.1 in 6.2 – Različni tokovni transformatorji

Slike 6, 6.1 in 6.2 – Različni tokovni transformatorji

5. Prikaz meritev in alarmov se spremlja preko panela z naslednjimi lastnostmi:

  • barvni, na dotik občutljiv zaslon, diagonala zaslona 5,7' ali 10,4'', PLC-funkcionalnost,
  • prikaz I, U, kW, kWh, cos fi, cena kWh na časovno enoto dan/mesec, grafi, alarmi in opozorila, prosto naslovljiva imena porabnikov, min. in maks. vrednosti merjenih veličin,
  • prikaz meritev do 2 CPU-enoti s pripadajočo diagnostiko, do 60 trifaznih meritev,
  • arhiviranje dogodkov, opozoril in alarmov s časovno značko,
  • prikaz grafov, tokov, moči in porabljene energije na do 10 meritvah,
  • prikaz stanja varovalnih elementov,
  • prikaz grafa konične moči in merjene napetosti,
  • konfiguriranje sistema na panelu ali v Excel tabeli,
  • oddaljeni dostop z osebnega računalnika, "Remote Client" ali VNC,
  • povezava dodatnih merilnikov ali krmilnikov preko vmesnikov ModBus RTU/TCP,
  • povezava dodatnih D I/O in A I/O enot za beleženje stanj, alarmov in dogodkov (stikala, stanja zaščitnih modulov, daljinsko posluževanje …),
  • povezava na podatkovno bazo SQL,
  • prilagodljivost potrebam uporabnika.

Slika 7 – Prikaz meritev na zaslonu

Slika 7 – Prikaz meritev na zaslonu

Topologija vezave elementov KEM1

Slika 8 – Topologija vezave merilnih elementov KEM 

Slika 8 – Topologija vezave merilnih elementov KEM

Razmišljamo naprej ...

Nazaj