Elektrische Meetcentrale

Elektrische Meetcentrale
Gebruik
De PM800 levert alle elektrische grootheden in een compact toestel. Eenvoudig integreerbaar
in een compleet energiebeheersysteem, biedt gevorderde functies zoals de analyse van
harmonischen, opslag van gegevens, ... .
Algemene beschrijving
De Power Meter bestaat in een basis, uitgebreid en een gevorderde versie. Elk toestel moet de
volgende echte effectieve waarden verschaffen :
a) Realtime-waarden

Stroom (per fase, N (berekend), gem. van de 3 fasen, % onevenwichtig)

Spanning (L–L per fase, gemiddelde L-L van de 3 fasen, L–N per fase, gemiddelde
van de 3 fasen, % onevenwichtig)

Werkelijk vermogen (per fase, totaal van de 3 fasen)

Reactief vermogen (per fase, totaal van de 3 fasen)

Schijnbaar vermogen (per fase, totaal van de 3 fasen)

(Echte) arbeidsfactor (per fase, totaal van de 3 fasen)

Arbeidsfactor (faseverschuiving) (per fase, totaal van de 3 fasen)

Frequentie

THD (stroom en spanning)
b) Energiewaarden

Gecumuleerde energie (werkelijke KWh, reactieve KVarh, schijnbare KVAh) (met
teken/absoluut)

Incrementele energie (werkelijke KWh, reactieve KVarh, schijnbare KVAh) (met
teken/absoluut)

Conditionele energie (werkelijke KWh, reactieve KVarh, schijnbare KVAh) (met
teken/absoluut)

Reactieve energie per quadrant
c) Verbruikte waarden

Berekenen van gemiddelde stroom (per fase, gemiddelde van de 3 fasen, nulleider) :
(i) huidige
(ii) gemiddelde aangevraagd
(iii) laatste verstreken interval
(iv) piek

Berekenen van het werkelijk gemiddelde vermogen (per fase, totaal van de 3 fasen) :
(i) huidig
(ii) gemiddelde
(iii) laatste verstreken interval
(iv) prognose
(v) piek
(vi) congruentie met gemiddelde piek-kVA
(vii) congruentie met gemiddelde kVAR

Berekenen van het gemiddeld reactieve vermogen (per fase, totaal van de 3 fasen) :
(i) huidig
(ii) gemiddelde aangevraagd
(iii) laatst verstreken interval
(iv) prognose
(v) piek
(vi) congruentie met gemiddeld piek-kVA
(vii) gemiddeld congruente KW

Berekenen van gemiddeld schijnbaar vermogen (per fase, totaal van de 3 fasen) :
(i) huidig
(ii) gemiddelde aangevraagd
(iii) laatste verstreken interval
(iv) prognose
(v) piek
(vi) congruentie met gemiddelde piek-kVA
(vii) gemiddeld congruente KW
d)Vermogenanalysewaarden

THD - spanning, stroomsterkte (3 fasen, per fase, nulleider)

thd - spanning, stroomsterkte (3 fasen, per fase, nulleider)

Faseverschuivingsarbeidsfactor (per fase, 3 fasen)

Basisspanning, amplitude en hoek (per fase)

Stromen, amplitude en basishoek (per fase)

Werkelijk basisvermogen (per fase, 3 fasen)

Reactief basisvermogen (per fase)

Harmonisch vermogen (per fase, 3 fasen)

Rotatie van de fasen

Onevenwicht (stroom en spanning)

Amplitudes en hoeken van harmonischen voor de stroomsterkte en de spanningen (per
fase) tot de 63e harmonische (gevorderde versie) of tot de 31e harmonische
(tussenversie).
Gemiddelde
Alle gemiddeldenberekeningen moeten worden uitgevoerd met behulp van een van de
volgende berekeningsmethoden, naar keuze van gebruiker :
a) De thermische waarde moet worden berekend met behulp van een glijdend venster met
bijwerking op de seconde voor het huidige gemiddelde en op het einde van het interval voor
het laatste interval. De lengte van het venster moet worden gedefinieerd door de gebruiker
binnen een interval van 1 tot 60 minuten, met incrementen van een minuut.
b) Het blokinterval, met de mogelijkheid om subintervallen te boeken. De lengte van het
venster moet worden gedefinieerd door de gebruiker binnen een interval van 1 tot 60 minuten,
met incrementen van een minuut. De gebruiker moet de lengte van het subinterval kunnen
definiëren binnen een interval van 1 tot 60 minuten, met incrementen van een minuut. De
volgende bloktechnieken zijn beschikbaar :
1) Glijdend blok dat de verbruikte waarde op de seconde berekent met intervallen van minder
dan 15 minuten en om de 15 seconden met een interval van 15 tot 60 minuten.
2) Vast blok dat de verbruikte waarde op het einde van het interval berekent.
3) Rollend blok voor het configureren van een subinterval. De gemiddelde waarde wordt
berekend op het einde van ieder subinterval en wordt afgebeeld op het einde van het interval.
c) De gemiddelde waarde kan worden berekend met behulp van een synchronisatiesignaal :

De gemiddelde waarde kan worden gesynchroniseerd op een ingangsimpuls vanuit een
externe bron. De aanvraagperiode begint bij iedere impuls. Een gesynchroniseerde
ingang kan worden geconfigureerd op een blokberekening of een rollendblokberekening.

De gemiddelde waarde kan worden gesynchroniseerd op een communicatiesignaal.
Dat kan worden geconfigureerd op een blokberekening of een rollend-blokberekening.

De gemiddelde waarde kan worden gesynchroniseerd op de klok van de Power Meter.
Bemonstering
De stroom- en spanningssignalen moeten worden bemonsterd met digitale middelen in een
voldoende hoge mate om een toereikende nauwkeurigheid te garanderen op het vlak van de
echte effectieve waarden op de 63e harmonische.
De Power Meter moet zorgen voor een continue bemonstering van minstens 128
monsters/cyclus, gelijktijdig op alle spannings- en stroomkanalen van het meetapparaat.
Minimum- en maximumwaarden
De Power Meter moet maandelijkse minimum- en maximumwaarden produceren voor de
volgende parameters :

Spanning L-L

Spanning L-N

Stroomsterkte per fase

Spanningsonevenwicht L-L

Spanningsonevenwicht L-N

Werkelijke arbeidsfactor

Faseverschuivingsarbeidsfactor

Totaal werkelijk vermogen

Totaal reactief vermogen

Totaal schijnbaar vermogen

Spanning van THD L-L

Spanning van THD L-N

Stroom van THD

Frequentie
Voor elk van de min/max waarden van de lijst hierboven moet de Power Meter volgende
attributen registreren :

Datum/uur van de min/max waarde

Min/max waarde

Fase van de geregistreerde min/max waarde (voor de meerfasige kwantitieve waarden)
De minimum- en maximumwaarden moeten beschikbaar zijn via de communicatiemiddelen
en op het scherm.
Oplossing voor de harmonischen
Er moeten geavanceerde gegevens over de harmonischen beschikbaar zijn via de Power
Meter. Ze moeten betrekking hebben op de berekening van de amplitudes en hoeken van de
harmonischen van elk van de fasespanningen en -stromen tot de 63e harmonische (gevorderde
versie) of tot de 31e harmonische (tussenversie).
De gegevens over de harmonischen moeten beschikbaar zijn met betrekking tot de drie fasen,
stroomsterkte en spanning, en de reststroom. Om een optimale nauwkeurigheid van de
analyse te waarborgen, moeten de gegevens met betrekking tot de stroomsterkte en de
spanning van al de fasen gelijktijdig worden geregistreerd op basis van dezelfde cyclus.
De harmonische-amplitude moet worden uitgedrukt in een percentage van de grondtoon of in
een percentage van de effectieve waarde, afhankelijk van de keuze van de gebruiker.
Golfvorm-acquisitie (gevorderde versie)
De Power Meter moet permanente acquisities van golfvormen van de spannings- en
stroomkanalen verschaffen. De acquisitie van golfvormen moet overeenkomen met 3 cycli en
moet manueel worden gelanceerd met behulp van de software.
De Power Meter moet voor elk van de cycli van elk van de fasespanningen 128 digitaal
bemonsterde gegevenspunten registreren en opslaan in het interne niet-vluchtige geheugen.
Het aantal in de Circuit Monitor opgeslagen golfvorm-acquisities kan worden geconfigureerd
en hangt af van de beschikbare ruimte in het geheugen.
De Power Meter verstuurt golfvormmonsters via het netwerk naar het PC-workstation voor
afbeelding, archivering en analyse.
De analyse van de harmonischen die wordt uitgevoerd op de geregistreerde golfvormen moet
de harmonischen ontleden tot de 63e.
De gegevens die worden gebruikt voor het afbeelden van de golfvorm-acquisitie moeten
eveneens worden gebruikt om de kwantitatieve waarden af te trekken ten einde pertinente
bijkomende gegevens te verstrekken.
Alle golfvormen moeten de werkelijke prestaties van de kringen weerspiegelen. Synthesen en
wedersamenstellingen van golfvormen over bepaalde periodes zijn toelaatbaar.
Opslag (gevorderde en tussenversie)
De Power Meter moet de interne opslag van gegevens mogelijk maken. Iedere Power Meter
moet in staat zijn gegevens, alarmen, gebeurtenissen en golfvormen op te slaan (gevorderde
versie). De Power Meter moet een intern niet-vluchtig geheugen bezitten van 80 Kb
(tussenversie) of van 800 Kb (gevorderde versie). In iedere Power Meter moeten de volgende
opgeslagen gegevens worden geregistreerd :
Opslag van factureringsgegevens:
de Power Meter moet in zijn niet-vluchtig geheugen een configureerbaar factureringslogboek
hebben, dat om de 15 minuten wordt bijgewerkt. De gegevens moeten worden geregistreerd
per maand, per dag en om de 15 minuten. Het logboek moet 24 maanden aan maandelijkse
gegevens bevatten, 32 dagen aan dagelijkse gegevens en 2 tot 52 dagen aan gegevens
opgeslagen volgens het interval van 15 minuten op basis van het aantal geselecteerde
kwantitatieve waarden.
Gepersonaliseerde gegevenslogboeken:
de Power Meter moet tussen 1 gegevenslogboek (tussenversie) en tot 3 verschillende
gegevenslogboeken (gevorderde versie) verschaffen die door de gebruiker kunnen worden
geconfigureerd. Iedere logboekinvoer moet een datum en een tijdstip vermelden tot op de
seconde nauwkeurig. Iedere logboekinvoer moet gegevens bevatten die overeenkomen met
maximum 96 parameters. Ieder logboek moet zo configureerbaar zijn dat er gegevens bij
verschillende intervallen kunnen worden geregistreerd zoals geprogrammeerd door de
gebruiker. Bovendien moet de gebruiker een gebeurtenis kunnen definiëren. De
gegevenslogboeken kunnen door de gebruiker worden geconfigureerd volgens het Fill &
Hold-type of het Circular-type (FIFO)
Opslag van alarmen:
dit logboek moet de tijd, de datum en gegevens over de gebeurtenis bevatten alsook
overeenkomstige gegevens voor elk van de door de gebruiker gedefinieerde alarmen of
gebeurtenissen.
Opslag van golfvormen :
dit logboek moet golfvorm-acquisities bevatten. De golfvormlogboeken moeten van het Fill &
Hold-type of van het Circular-type (FIFO) zijn, afhankelijk van de keuze van de gebruiker.
De Power Meter moet standaardwaarden bevatten voor al de in de fabriek geladen logboeken
en moet starten zodra het apparaat onder spanning wordt gezet.
Alarmsysteem
De alarmgebeurtenissen moeten door de gebruiker kunnen worden gedefinieerd.

De gebruiker moet meer dan 50 alarmstatussen kunnen definiëren.

De volgende alarmgebeurtenissen moeten beschikbaar zijn :

Overstroom/onderstroom

Overspanning/onderspanning

Stroomonevenwicht

Faseverlies, stroom

Faseverlies, spanning

Spanningsonevenwicht

Te hoge kW-vraag

Faseomkering

Digitale OFF/ON-ingang

Einde van het incrementele energie-interval

Einde van het aanvraaginterval
Voor iedere te hoge of niet voldoende hoge alarmwaarde moet de gebruiker een begin, een
einde en een wachttijd kunnen definiëren.
Er moeten vier alarmbelangrijkheidsniveaus worden aangeboden zodat de gebruiker de
belangrijkste gebeurtenissen eerst kan behandelen.
De alarmstatus moet worden aangegeven op het frontpaneel.
De Power Meter moet boolealarmen verschaffen in de vorm van een combinatie van
maximum 4 andere alarmen met behulp van NAND, NOT, OR, en XOR (gevorderde versie).
Uitgangsrelaiscontrole
De relaisuitgangen moeten werken op basis van een door de gebruiker verzonden commando
via de communicatieverbinding, of in reactie op een door de gebruiker gedefinieerde
alarmgebeurtenis.
Het uitgangsrelais moeten dichtgaan in de tijdelijke of vergrendelingsmodus naar gelang van
de keuze van de gebruiker.
Ieder in tijdelijke-contactmodus gebruikt uitgangsrelais moet onafhankelijk door de gebruiker
instelbare timer bezitten.
De verschillende relaisuitgangen moeten kunnen worden gecontroleerd door verschillende
alarmen die gebruik maken van een logica van het booletype (gevorderde versie).
Het display
Het display van de Power Meter moet de gebruiker in staat stellen te kiezen tussen drie talen
voor de weergegeven informatie : Engels, Frans en Spaans. Het display van de Power Meter
moet de gebruiker ook in staat stellen een formaat te selecteren voor de datum en het uur.
Het display van de Power Meter moet een LCD-scherm zijn met achtergrondverlichting voor
een goede leesbaarheid. Het display moet bovendien niet-weerkaatsend en krasvrij zijn.
Het display moet de gebruiker in staat stellen vier waarden gelijktijdig te bekijken. Er moet
ook een overzichtsscherm beschikbaar zijn om de gebruiker in staat te stellen een
momentopname van het systeem te krijgen.
Het display van de Power Meter moet een lokale toegang bieden tot de volgende gemeten
kwantitatieve waarden :

Stroomsterkte, effectieve waarden per fase, gemiddelde van de drie fasen en de
nulleider (in voorkomend geval)

Spanning, van fase tot fase, van fase tot nulleider, en gemiddelde van de drie fasen
(van fase tot fase en van fase tot nulleider)

Werkelijk vermogen, per fase en totaal van de 3 fasen

Reactief vermogen, per fase en totaal van de 3 fasen

Schijnbaar vermogen, per fase en totaal van de 3 fasen

Arbeidsfactor, totaal van de 3 fasen en per fase

Frequentie

Verbruikte stroom, per fase en gemiddelde van de drie fasen

Werkelijk verbruikt vermogen, totaal van de 3 fasen

Werkelijk schijnbaar vermogen, totaal van de 3 fasen

Gecumuleerde energie (MWh en MVARh)

THD, stroom en spanning, per fase
Het herinitialiseren van de volgende elektrische parameters moet eveneens mogelijk zijn
vanuit het display van de Power Meter :

Verbruikte piekstroom

Verbruikt piekvermogen (kW) en verbruikt schijnbaar piekvermogen (kVA)

Energie (MWh) en reactieve energie (MVARh)
Het moet mogelijk zijn de parameters van de vereiste configuratie te regelen vanuit het
display van de Power Meter. De volgende configuratieafstellingen moeten worden voorzien :

Het kaliber van de stroomstransformators

Het kaliber van de spanningstransformators

Systeemtype [driefasig, 3-draads] [driefasig, 4-draads]

Watt-uur per impuls
Overeenstemming met de normern
De Power Meter moet voldoen aan de bepalingen van de normen ANSI C12.20 0.5 en CEI
60687 0.5S (tussenversie en gevorderde versie) voor meetapparaten die gebruikt worden voor
factureringsdoeleinden, of van de norm CEI 61036 1 (basisversie).
Constructieve karakteristieken
Alle configuratieparameters van de Power Meter moeten worden opgeslagen in het nietvluchtige geheugen en blijven bewaard bij een onderbreking van de voeding.
De Power Meter kan worden gebruikt in driedraadse of vierdraadse driefasesystemen.
De Power Meter moet kunnen worden gebruikt zonder wijzigingen in de nominale frequenties
van 50, 60, of 400 Hz.
Nauwkeurigheid
De Power Meter moet een afleesnauwkeurigheid vertonen van 0,25 % + 0,025 % van de
volledige schaal voor het vermogen en de energie. De spanning en de stroomsterkte moeten
een afleesnauwkeurigheid vertonen van 0,075 % plus 0,025 % van de volledige schaal. De
meting van de arbeidsfactor moet een afleesnauwkeurigheid vertonen van +/- 0,002 van 0,5
faseverschuiving naar voren tot 0,5 faseverschuiving naar achteren. De meting van de
frequentie moet een nauwkeurigheid vertonen van +/- 0,01 Hz tot 45-67 Hz
Dit type van nauwkeurigheid moet zowel worden gerespecteerd voor kleine belastingen als
voor grote belastingen.
De naleving van de aangekondigde nauwkeurigheid mag geen jaarlijkse herkalibrering
noodzakelijk maken.
Ingangen / Uitgangen
De Power Meter moet standaard een digitale ingang en een statische digitale uitgang/KYimpulsuitgang.
De Power Meter moet in staat zijn een statisch KY-uitgangsrelais te beheren voor het
genereren van de uitgangsimpulsen op basis waarvan de gebruiker incrementen kan definiëren
met betrekking tot de gerapporteerde energie. De levensduur van het relais moet meer dan 1
miljard operaties bedragen. De standaard KY-uitgang moet tot 240 Vac, 300 Vdc, 96 mA
beheren en moet een scheiding bij 3750 volt verschaffen (effectieve waarden).
De digitale ingangen moeten drie werkingsmodi bezitten :

De normale modus voor eenvoudige digitale on/off-ingangen

Sychronisatie van verbruikte-waarde-intervalimpulsen voor het aanvaarden van een
verbruikte-waardesynchronisatie-impuls afkomstig van een meetapparaat van een
openbare dienst.

De conditionele energiecontrole-ingang voor het controleren van de opstapeling van
conditionele energie.
Controle van het uitgangsrelais
De relaisuitgangen moeten werken op basis van een gebruikerscommando verzonden via een
communicatieverbinding, of in reactie op een door de gebruiker gedefinieerd(e) alarm of
gebeurtenis.
Het uitgangsrelais moeten normaal open en normaal gesloten contacten bezitten en kunnen
worden geconfigureerd voor een werking in verschillende modi :

Normale sluiting van het contact, wanneer de contacten van status veranderen tijdens
de volledige duur van het signaal

In vergrendelingsmodus, wanneer de contacten van status veranderen bij ontvangst
van een beginsignaal en die status behouden tot ze een eindsignaal ontvangen.

Timermodus, wanneer de contacten van status veranderen bij ontvangst van een
beginsignaal en die status behouden gedurende een vooraf geprogrammeerde tijd.

Einde van het gemiddeldeberekeningsinterval, wanneer het relais werkt op basis van
een synchronisatie-impuls voor de andere apparaten.

Energie-impulsuitgang. Het relais verstuurt impulsen die overeenkomen met de
verbruikte kwantitatieve waarden in absolute kWh, in absolute kVARh, kVAh,
ingangs-kWh, ingangs-kVARh, uitgangs-kWh en uitgangs-kVARh.
Het moet mogelijk zijn een uitgangsrelais te controleren met behulp van verschillende
alarmen met gebruikmaking van de boolelogica (gevorderde versie).
Toevoeging van functies
Het moet mogelijk zijn de firmware van de Power Meter te upgraden bij de klant om zijn
functies uit te breiden. Deze upgrades van de firmware moeten worden uitgevoerd via de
communicatieverbinding en moeten de bijwerking van één enkele Power Meter of van
meerdere Power Meters mogelijk maken. De operatie mag geen demontage of wijziging van
IC’s impliceren en de kring of de hardware moet onder spanning kunnen blijven tijdens de
upgrade.
Verbindingen
De Power Meter moet communiceren via het RS-485 Modbus- of Jbus-protocol en via een
aansluiting met 2 kabels.
Via een optioneel Ethernet-communicatierandapparaat moet de Power Meter Modbuscommunicatie via Modbus TCP verzorgen via een Ethernet-netwerk met 10/100 Mbaud dat
gebruik maakt van UTP, of met 100 Mbaud met behulp van een aansluiting met optische
vezels.
Elektrische karakteristieken
Stroomingangen
De Power Meter moet de stroomingangen afkomstig van de standaardstroomtransformators
van het instrument met een secundaire uitgang van 5 ampère aanvaarden, en hij moet
beschikken over een meetbereik van 0-10 ampère met de volgende toelaatbare stroomsterkten
: 15 ampère continu, 50 ampère gedurende 10 sec. per uur, 500 ampère gedurende 1 sec. per
uur.
De primaire kringen van de stroomtransformator moeten worden verdragen tot 327 kA.
Spanningsingangen
De Power Meter moet kunnen worden aangesloten op kringen tot 600 Vac zonder gebruik te
maken van spanningstransformators. De Power Meter moet ook spanningsingangen
aanvaarden afkomstig van de standaardspanningstransformators van het instrument. De Power
Meter moet de primaire spanningen van de spanningstransformator verdragen tot 3,2 MV.
De maximale nominale ingang van de Power Meter moet 347 Vac L-N, 600 Vac L-L
bedragen.
Het meetinstrument moet een overschrijding van het meetbereik met 50% aanvaarden. De
ingangsimpedantie moet hoger zijn dan 2 MOhm.
Bedieningsvoeding
De Power Meter moet correct werken met tal van verschillende voedingstypes, zoals onder
meer 100-415 VAC, +/-10 % en 125-275 VDC, +/-20 %.
Opties
De Power Meter moet kunnen worden voorzien van extra functies door toevoeging van bij de
klant installeerbare optionele modules aan de basiseenheid. Anderzijds moeten deze functies
standaard beschikbaar zijn in tussenversies of gevorderde versies (zoals gespecificeerd in de
tekst).
De Power Meter moet meerdere ingangs/uitgangsopties ondersteunen, met inbegrip van de
digitale ingangen en de mechanische relaisuitgangen.
Deze optionele I/O moet worden aangeboden in de vorm van een optionele module die bij de
klant kan worden geïnstalleerd.
De optionele relaisuitgangsmodule moet een laadspanningsbereik van 20 tot 240 VAC of van
20 tot 30 VDC waarborgen. Ze moet een laadstroom van 2A kunnen verdragen.
Laatst gewijzigd: 5-/-0/2006 - 08: 1.4:
Copyright © 2001 Schneider Electric