Analyzátory výkonu pro ověřování transformátorů

Obrázek 1 Obrázek 1

Analyzátory výkonu od společnosti Newtons4th Ltd. z anglického Leicesteru řady PPA55xx (obr. 1) jsou sofistikované a všestranné přístroje pro přesná měření výkonu v širokém frekvenčním pásmu.

Rodina výkonových analyzátorů PPA55xx pokrývá 1 až 3fázové aplikace v nízko-proudých i silnoproudých modelech.

Každý fázový vstup přístroje má širokopásmové napěťové a proudové kanály, které jsou plně izolované od sebe navzájem, a i od země. Napěťové vstupy mají zabudované vysokonapěťové atenuátory, případně lze použít i externí atenuátory. Proudové vstupy mají zabudovány proudové bočníky 20 A (30 A) nebo lze připojit bočníky externí.

Napěťové a proudové vstupy jsou simultánně vzorkovány a data jsou analyzována v reálném čase pomocí vysokorychlostních digitálních signálových procesorů (DSP). Samostatná CPU přebírá výsledky od DSP pro zobrazení a komunikaci. Srdcem systému je speciální FPGA, které propojuje různé části analyzátoru a zajišťuje jeho skvělý výkon.

Napěťové a proudové kanály jsou identické s výjimkou napěťového útlumu a bočníku proudu na vstupu. Každý kanál se skládá z přepínače pro výběr externího nebo interního útlumového členu / bočníku, po kterém následuje vysoko-impedanční člen, řízení šířky pásma a řada zesilovacích stupňů vedoucích k A / D převodníku. Volba vstupního zisku a vzorkování A / D převodníku jsou pod kontrolou DSP. Vstup je vybaven automatickým DC nulování. Analogové obvody jsou optimalizovány pro vysokou linearitu v širokém dynamickém a frekvenčním rozsahu. Oba vstupní kanály (myšleno jedna fáze - proudový i napěťový) jsou plně navzájem izolované s velmi dobrým CMRR a potlačením šumu. Proudový bočník má proprietární design, který poskytuje velmi širokou šířku pásma s minimálním fázovým posunem. Útlumový napěťový člen je též proprietární tak, aby zajistil širokopásmovou frekvenční odezvu přizpůsobenou odezvě proudového bočníku. Napěťový i proudový kanál je kalibrován digitálně, takže není třeba provádět žádné fyzické úpravy.

Tato výkonná a všestranná struktura přístroje umožňuje měření široké škály parametrů souvisejících s výkonem, včetně: W, VA, VAr, účiníku, Pf, fáze, efektivních hodnot U a I, provádět harmonickou analýzu, ale i integrované hodnoty (Watt hodiny atd.).

Dále pak je možné vypočítat impedance, rozběhový proud, ráz napětí a přistroj je vybaven i osciloskopickou funkcí.

Dokonce i obtížné aplikace, jako jsou motorové pohony PWM a předřadníky osvětlení lze snadno řešit pomocí aplikace speciálních režimů ve firmwaru přístroje a vyhrazených hardwarových funkcí včetně vstupů točivého momentu / otáček a synchronizace na napájecí síť.

Celý provoz přístroje lze ovládat na dálku přes sériové rozhraní (RS232 / USB), LAN nebo GPIB rozhraní.

Analyzátory řady PPA5500 jsou dodávány v několika verzích, z nichž jedna je speciálně určena pro měření a analýzu výkonových transformátorů.

Jedná se o model PPA5500-TE, který poskytuje bezkonkurenční integritu měření, spolehlivost a přesnost. Každý přístroj PPA5500-TE je důkladně testován v akreditované výkonové laboratoři ( ISO17025 ) společnosti Newtons4th, ve které se vedle dobře zdokumentované širokopásmové kalibrace až do 2 MHz provádí specializovaná kalibrace výkonu od 40 Hz do 450 Hz. Vlastnosti PPA5500-TE vyhovují normě IEC60076-8 a je na ně poskytována 3letá záruku a 2letý interval kalibrace.

Analýza ztrát výkonového transformátoru se stává náročnou v situaci, kdy transformátor je bez zátěže (například při provádění analýzy ztráty jádra ). Tento testovací stav vyžaduje, aby analyzátor výkonu vykazoval výjimečnou přesnost a opakovatelnost měření fázového úhlu. Model PPA5500-TE poskytuje špičkovou analýzu s nízkým Power faktorem (Pf), který je potvrzen dodaným certifikátem UKAS ISO17025.

Díky stabilitě všech parametrů, funkcím a snadnému používání, pro které je řada PPA5500 známa, je možné u PPA5500-TE kombinovat inherentní fázovou přesnost analyzátorů PPA s procesem kalibrace, který je optimalizován konkrétně pro aplikace s nízkým Pf.

obrazek 2Obrázek 2

Jak je vidět na obrázku 2, je pak pro základní a fázová měření v jedné ze tří fází PF 0,01.

Pokud je třeba vidět větší detail ve vyšším rozlišení, lze vybraná měření zobrazit na 6místném displeji. Na obrázku 3 vidíme šestimístnou prezentaci položek vybraných na předchozí obrazovce:

obrazek 3Obrázek 3

Kromě toho lze všechna měření zvolit buď jako 5 nebo 6místné rozlišení pro analýzu na PC, a to bez ohledu na zvolené nastavení obrazovky přístroje. Bezplatný počítačový software poskytuje numerická data v reálném čase plus tabulky, grafy a přímý export do souborů nebo dokumentů (obr. 4).

obrazek 4Obrázek 4

Stručně řečeno analyzátory PPA5500-TE dosahují přesnost jmenovitého výkonu 0,07%, 0,55% přesnost výkonu při PF = 0,01 a přesnost fáze 0,003 °. Další podrobnosti o těchto analyzátorech, možnosti jejich předvedení a dalších přístrojích z produkce firmy Newtons4th Ltd. získáte od jejího zástupce pro ČR a SR společnosti Blue Panther s.r.o. (https://www.blue-panther.cz/newtons4th).

Blue Panther

Společnost Blue Panther s 20. letou tradicí je předním odborníkem na elektrickou energii a poskytuje nejen výrobním podnikům auditorskou a konzultační činnost v otázkách kvality elektrické energie a její spotřeby. Prostřednictvím svých certifikovaných odborníků s dlouholetými zkušenostmi a vyškolených specialistů analyzuje aktuální situaci, vyhledává příčiny problémů dané kvalitou elektrické energie a navrhuje škálu možných řešení. Vše s cílem zajištění ekonomického přínosu a úspor pro podnik.

www.blue-panther.cz