A. Eberle PQ-Box 100 Bedienungsanleitung

Bedienungsanleitung

Netzanalysator PQ-Box 100

Power-Quality Auswertesoftware

d

Modell PQ-Box 100

Wir regeln das

Hinweis:

Bitte beachten Sie, dass die vorliegende Betriebsanleitung nicht in jedem Fall den aktuellsten Bezug zum Gerät darstellen kann. Wenn Sie beispielsweise die Firmware des Gerätes per Internet in Richtung einer höheren Firmware-Version verändert haben, passt unter Umständen die vorliegende Beschreibung nicht mehr in jedem Punkt.

In diesem Fall sprechen Sie uns entweder direkt an oder verwenden Sie die auf unserer Internetseite ( www.a-eberle.de

) verfügbare aktuellste Version der Betriebsanleitung.

A. Eberle GmbH & Co. KG

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D-90461 Nürnberg

Telefon: 0911 / 62 81 08 0

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Internet: www.a-eberle.de

Die Firma A. Eberle GmbH & Co. KG übernimmt keine Haftung für Schäden oder Verluste jeglicher Art, die aus Druckfehlern oder Änderungen in dieser Bedienungsanleitung entstehen.

Ebenso wird von der Firma A. Eberle GmbH & Co. KG keine Haftung für Schäden und Verluste jeglicher Art übernommen, die sich aus fehlerhaften Geräten oder durch Geräte, die vom Anwender geändert wurden, ergeben.

Copyright 2015 by A. Eberle GmbH & Co. KG

Änderungen vorbehalten.

2

Inhaltsverzeichnis

7.1.7

7.1.8

7.1.9

7.1.10

7.1.11

7.1.12

8.

8.1

7.1

7.1.1

7.1.2

7.1.3

7.1.4

7.1.5

7.1.6

2.2

3.

4.

4.1

4.2

4.2.1

4.2.2

4.2.3

5.

6.

7.

1.

1.1

1.2

1.3

2.

2.1

Benutzerführung ............................................................................................................ 6

Warnhinweise ...........................................................................................................................6

Hinweise ....................................................................................................................................6

Weitere Symbole.......................................................................................................................6

Lieferumfang/Bestellmerkmale ...................................................................................... 7

Lieferumfang .............................................................................................................................7

Bestellmerkmale .......................................................................................................................7

Sicherheitshinweise ...................................................................................................... 10

Technische Daten .......................................................................................................... 11

PQ-Box 100 ............................................................................................................................. 11

Zubehör Stromzangen ............................................................................................................ 13

Rogowskistromzangen ........................................................................................................... 13

Stromzangen .......................................................................................................................... 14

Zubehör Strommessung ......................................................................................................... 16

Bestimmungsgemäßer Einsatz ....................................................................................... 16

Beschreibung ................................................................................................................ 16

Betrieb/Bedienung ........................................................................................................ 17

PQ-Box.................................................................................................................................... 17

Übersicht PQ-Box 100 ............................................................................................................ 17

Direkter Anschluss am 3-phasigen Niederspannungsnetz direkt .......................................... 18

Anschluss am 1- phasigen Niederspannungsnetz direkt ....................................................... 20

Anschluss an Sekundärwandlern ........................................................................................... 22

Display .................................................................................................................................... 23

Messung starten .................................................................................................................... 25

Manueller Trigger................................................................................................................... 25

Zeitsynchronisation via RS232 Schnittstelle .......................................................................... 25

Setup PQ-Box 100 .................................................................................................................. 26

Datum, Uhrzeit, Sprache ........................................................................................................ 27

Tastensperre .......................................................................................................................... 28

Speicherverwaltung ............................................................................................................... 28

Auswertesoftware WinPQ mobil.................................................................................... 29

SW – Installation / Deinstallation / Update ........................................................................... 29

3

Wir regeln das

8.3.2

8.4

8.4.1

8.4.2

8.4.3

8.4.4

8.2

8.2.1

8.2.2

8.2.3

8.2.4

8.3

8.3.1

8.4.5

8.4.6

8.4.7

9.

9.1

9.1.1

9.2

9.3

9.4

9.5

9.6

9.7

10.

10.1

10.2

10.3

10.4

10.5

10.6

10.7

10.8

10.10

Startbildschirm WinPQ mobil ................................................................................................. 31

Allgemeine Einstellung der Software ...................................................................................... 32

Laden der Messdaten vom Messgerät PQ-Box 100 auf den PC ............................................. 36

Datenordner im Windows-Explorer ........................................................................................ 38

Laden der Messdaten bei laufender Messung ....................................................................... 38

Auswertung von Messdaten ................................................................................................... 39

Verzeichnis der Messdaten ändern ........................................................................................ 40

Normauswertung nach EN50160 und IEC61000-2-2 .............................................................. 43

Balkendiagramm der Harmonischen und Interharmonischen ............................................... 48

Bewertung der Stromharmonischen nach D-A-CH-CZ ............................................................ 50

Pegel-Zeit-Diagramme der Langzeitdaten .............................................................................. 51

Oszilloskop-Aufzeichnungen ................................................................................................... 59

10ms-RMS Störschriebe .......................................................................................................... 61

Rundsteuer-Rekorder ............................................................................................................. 62

PQ Ereignisse .......................................................................................................................... 63

Datenexport – Intervalldaten ................................................................................................. 65

Grenzwerte und Einstellungen PQ-Box 100 ................................................................... 70

Setup - Grundeinstellungen .................................................................................................... 71

Größe der Messdaten ............................................................................................................. 73

Setup – Grenzwerte EN50160 / IEC61000-2-2 / IEC61000-2-4 ............................................... 78

Triggereinstellungen Oszilloskopbild ...................................................................................... 80

10ms Effektivwert-Rekorder ................................................................................................... 82

Firmwareupdate PQ-Box 100.................................................................................................. 83

Lizenzupdate PQ-Box 100 ....................................................................................................... 84

Data Converter ........................................................................................................................ 84

Online-Analyse: PQ-Box 100 & PC ................................................................................ 86

Online - Oszilloskopbild .......................................................................................................... 86

Online – FFT – 5.000Hz ........................................................................................................... 87

Online - Harmonische ............................................................................................................. 89

Online - Zwischenharmonische ............................................................................................... 90

Online – Richtung der Harmonischen ..................................................................................... 91

Online Pegel-Zeitdiagramm .................................................................................................... 93

Online - Zeigerdiagramm ........................................................................................................ 95

Leistungsdreieck ..................................................................................................................... 96

Messverfahren / Formeln PQ-Box 100 ................................................................................. 102

4

11.

11.1

12.

13.

14.

Wartung/Reinigung ..................................................................................................... 111

Wartung ............................................................................................................................... 111

Kalibrierintervall ......................................................................................................... 111

Entsorgung .................................................................................................................. 111

Produktgewährleistung ............................................................................................... 111

5

Wir regeln das

1.

Benutzerführung

1.1

Warnhinweise

Abstufung der Warnhinweise

Warnhinweise unterscheiden sich nach der Art der Gefahr durch folgende Signalworte:

→ Gefahr warnt vor einer Lebensgefahr

→ Warnung warnt vor einer Körperverletzung

→ Vorsicht warnt vor einer Sachbeschädigung

Aufbau der Warnhinweise

Art und Quelle der Gefahr

Maßnahme, um die Gefahr zu vermeiden.

Signalwort

1.2

Hinweise

Hinweis zum sachgerechten Umgang mit dem Gerät

1.3

Weitere Symbole

Handlungsanweisungen

Aufbau der Handlungsanweisungen:

Anleitung zu einer Handlung.

→ Resultatsangabe falls erforderlich.

Listen

Aufbau nicht nummerierter Listen:

→ Listenebenen 1

- Listenebene 2

Aufbau nummerierter Listen:

1) Listenebene 1

2) Listenebene 1

1. Listenebene 2

2. Listenebene 2

6

2.

Lieferumfang/Bestellmerkmale

2.1

Lieferumfang

→ PQ-Box 100

→ Bedienungsanleitung

→ Koffer

→ 3 rote Delphinklemmen, 1 blaue Delphinklemme, 1 grüne Delphinklemme

→ 3 Sicherungsabgriffe mit Hochlastsicherungen (50kA)

→ USB Kabel

→ Kalibrierschein

2.2

Bestellmerkmale

Vier Messfunktionen sind für das Gerät PQ-Box 100 erhältlich:

- PQ-Box 100 basic

- Gerätevariante dient als Datenlogger und Leistungsmesser

- PQ-Box 100 light

- Gerätevariante dient für Leistungsanalysen und Spannungsqualitätsanalysen nach EN50160,

IEC61000-2-2 oder IEC61000-2-4.

- PQ-Box 100 expert

- Gerätevariante mit umfangreichen Triggerfunktionen dient zum Aufzeichnen von Oszilloskopbildern und 10 ms- Effektivwerten.

- PQ-Box 100 expert mit Rundsteuersignalanalyse

- Gerätevariante dient zum Triggern und Aufzeichnen von Rundsteuersignalen.

Mit einem Lizenzcode ist die nachträgliche Aufrüsten der PQ-Box 100 möglich.

7

Wir regeln das

MERKMAL

Störschreiber und Netzanalysator nach DIN EN 50160 und IEC 61000-3-40 Klasse A

Mobiler Power-Quality-Netzanalysator und Leistungsmesser für Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetze nach DIN EN-50160/ IEC 61000-4-30 Klasse A

0 2 GByte Flash- Speicher

0 USB Schnittstelle

0 Display

0 IP65

0 unterbrechungsfreier Stromversorgung

0 USB-Kabelset

0 Anschlusskabel für Spannung

0 2 Versorgungsleitungen

0 5 Delphinklemmen

0 3 Sicherungsadapter mit Hochleistungssicherungen

0 Koffer für Stromzangen und Messleitungen incl. Auswertesoftware

Ausführung

0 PQ-Box 100 (4U/4I) basic

0 PQ-Box 100 (4U/4I) light

0 PQ-Box 100 (4U/4I) expert

Betriebsanleitung und Display

0 deutsch

0 englisch

0 französisch

0 spanisch

0 italienisch

0 niederländisch

0 tschechisch

0 russisch

0 polnisch

UPGRADES

Ausführung

0 Upgrade der Version „basic“

0 Upgrade der Version „light“

0 Upgrade der Version „basic“

(B0) auf „light“

(B1) auf „expert“

(B0) auf „expert“

0 Upgrade von R0 auf R1 (Rundsteuer-Rekorder)

(B1)

(B2)

(B2)

ZUBEHÖR

0 Netz-Adapterstecker für Steckdosen 1~; 4mm Sicherheitsstecker

0 Kalibrierset für PQ-Box 100/200; Kalibriersoftware und Adapterbox

0 Silex Box, SX-3000GB; USB zu TCP-IP Konverter

0 Magnet-Spannungsabgriffe Set

0 GPS Funkuhr – 230V

0 CAT-Booster (600V CAT IV) Spannungswandlerbox für PQ-Box 100 / 200

0 Spannungsabgriff an isolierten Kabel; Kontaktträger 1~, Anschluss für 35-240mm²

0 Kabelsatz, 4-polig, 1,5mm², 2m lang, 4x Sicherung 16A, 4x 4mm Sicherheitsstecker

0 Lemp Gummischutzhülle für Hausanschlusskästen

8

KENNUNG

PQ-Box 100

B0

B1

B2

G1

G2

G3

G4

G5

G6

G7

G8

G9

IDENT-Nr.

900.9090

900.9091

900.9093

900.9092

IDENT-Nr.

582.0511

111.7039

111.9030.43

111.7008

111.9024.47

111.7026

111.7037

111.7038

111.7012

Messgrößen / Funktionen

PQ-Box 100

Statistik nach EN50160 / IEC61000-2-2; -2-4

PQ Ereignisse

Aufzeichnung freies Intervall:

Spannung: Mittel-. Min.- Max-Wert

Strom, Mittel, Max-Wert

Leistung: P, Q, S, PF, cos phi, sin phi

Verzerrungsblindleistung D

Energie: P, Q, P+, P-, Q+, Q-

Flicker (Pst, Plt, Ausgang 5)

Unsymmetrie

Spannungsharmonische

Stromharmonische

Phasenwinkel der Harmonischen

THD U und I; PWHD U und I; PHC

Zwischenharmonische-Gruppen Spannung, Strom

Rundsteuersignal

Frequenz

10/15/30 Min Leistungswerte P, Q, S, D, cos phi, sin phi

Online Modus:

Oszilloskopbild

10ms Effektivwertrekorder

Spannungs- Stromharmonische

Zwischenharmonische Gruppen (U, I)

Richtung der Harmonischen

Triggerfunktionen (Rec A / Rec B)

Manueller Trigger über Taste

Effektivwert-Trigger Unter- Überschreitung (U, I)

Effektivwert-Trigger Sprung (U, I)

Phasensprungtrigger

Hüllkurventrigger

Automatik Trigger

Option Rundsteueranalyse Rekorder - Optional x x x x x basic (B0)

x x x x x x x x x x x x x x light (B1) x x

x x x x bis 50. bis 50. bis 50. x x x x expert (B2) x x

x x x x

DC bis 5kHz DC bis 5kHz x x x x x x x x x x x x x x x x bis 50. bis 50. bis 50. x x x x x x x x x x x x

9

Wir regeln das

3.

Sicherheitshinweise

Bedienungsanleitung beachten.

Die Bedienungsanleitung immer beim Gerät aufbewahren.

Sicherstellen, dass das Gerät ausschließlich in einwandfreiem Zustand betrieben wird.

Das Gerät niemals öffnen.

Sicherstellen, dass ausschließlich Fachpersonal das Gerät bedient.

Das Gerät ausschließlich nach Vorschrift anschließen.

Sicherstellen, dass das Gerät ausschließlich im Originalzustand betrieben wird.

Das Gerät ausschließlich mit empfohlenem Zubehör betreiben.

Sicherstellen, dass das Gerät nicht über den Bemessungsdaten betrieben wird.

(Siehe technische Daten)

Sicherstellen, dass das Original Zubehör nicht über den Bemessungsdaten betrieben wird.

Bei Messungen in kurzschlussfesten Systemen, sicherstellen, dass Spannungsabgriffe mit integrierten

Sicherungen verwendet werden.

Das Gerät nicht in Umgebungen betreiben, in denen explosive Gase, Staub oder Dämpfe vorkommen.

Das Gerät ausschließlich mit handelsüblichen Reinigungsmitteln reinigen.

10

4.

Technische Daten

4.1

PQ-Box 100

Spannungsbereich der Spannungsmesskanäle

L1, L2, L3, N, E

Spannungsbereich der Versorgungsleitungen

Sw- Sw

Spannungsbereich der Strommesskanäle

- Ministrom-Zangen & freies Anschlusskabelset

- Rogowski-Spulen

Datenspeicher

Schnittstellen

- USB 2.0

- RS232

Display

Abmessungen

Leistungsaufnahme

Schutzart

Messverfahren

Temperaturbereich

USV

0-400 V AC (570V DC) Leiter-Erde(L-E)

0-690 V AC (980V DC) Leiter-Leiter (L-L)

100-280 V AC

140-240 V DC

230 mV RMS, für Geräte bis 12/2010

700 mV RMS, 1000 mV DC, für Geräte ab 01/2011

280 mV RMS

SD-Karte 2 GByte

10 Mbyte/min

Zum Anschluss einer DCF Synchronisationseinheit

Beleuchtet, 6 Zeilen á 30 Zeichen

220 x 146 x 57 mm

< 10 VA; <7 W (ohne Displaybeleuchtung; 230 V)

IP65

IEC 61000-4-30; Klasse A

Betrieb: -20 °C …. 60 °C

Lagerung: -30 °C …. 70 °C

NiMH Akku 9,6 V (20 Sekunden)

11

Wir regeln das

Isolationskategorie

Umsetzer

Eingangsbürde der Spannungsmesskanäle

Genauigkeit Strommesskanäle

- 0.85 mV ≤ Ue < 5 mV

- 5 mV ≤ Ue < 50 mV

- 50 mV ≤ Uc ≤ 700 mV

Spannungsmessgröße

Grundschwingung : r.m.s.

Grundschwingung : Phase

Harmonische 2... 50

Zwischenharmonische 2..49

Frequenz

Flicker, Pst,Plt

Dip-Restspannung

Dip-Dauer

Swell-Restspannung

Swell-Dauer

Unterbrechungsdauer

Spannungsunsymmetrie

Rundsteuerspannung

CAT IV / 300V L-E (CAT III/ 600 V L-E)

24 Bit A/D

1 MΩ

0.01

% vom Endwert

1 % vom Messwert

0,2% vom Messwert

Fehlergrenzen nach IEC 61000-4-30, Class A

±0.1% von U din

über 10% ~ 150% von U din

± 0.15°


über f nom

±15%

±5% der Anzeige über U m

= 1% ~ 16% von U din

±0.05% von U din

über U m

< 1% von U din


= 1% ~ 16% von U din

±0.05% von U din

über U m

< 1% von U din

± 5mHz über f nom

±15% (f nom

= 50 Hz / 60 Hz)

±5% der Anzeige über 0.02% ~ 20% von ∆U / U

±0.2% von U din


±20 ms über 10% ~ 100% von U din

±0.2% von U din


±20 ms über 100% ~ 150% von U din

±20 ms über 1% ~ 100% von U din

±0.15% über 1% ~ 5% der Anzeige


= 3% ~ 15% von U din

±0.15% von U din

über U m

= 1% ~ 3% von U din

12

4.2

Zubehör Stromzangen

4.2.1

Rogowskistromzangen

1 Rogowskistromzangenset 4~: Ident-Nr. 111.7001

Durchmesser= 194mm; Spulenkörper Durchmesser= 9,9mm

1 Rogowskistromzangenset 4~: Ident-Nr. 111.7006


Typ: 111.7006

6000 A Messbereich

Verstellen des Stromwandlerfaktors auf x2

Modell 111.7001/6

Modell 111.7001 Pro Flex 3000 4~

Strombereich

Messbereich

3.000 A AC RMS

0-3300 A AC RMS

Ausgangsspannung

Frequenzbereich

85 mV / 1000A

1 Hz bis 20 kHz

Typ Isolationsspannung 600V AC / DC CAT IV

Genauigkeit

(20 °;50 Hz) <50 A/0,1 % v.E.

50-3000 A/1,5 % v.M.

111.7006 Pro Flex 6000 4~

6.000 A AC RMS

0-6.600 A AC RMS

42,5 mV / 1000 A

10 Hz bis 20 kHz

600 V AC / DC CAT IV

<100 A/0,1 % v.E.

100-6000 A/1,5 % v.M.

Winkelfehler

(45-65 Hz) <50 A/2,5 °

50-3000 A/1 °

Positionsgenauigkeit

<50 A/0,2 % v.E.

50-3000 A/1,5 %v.M.

Länge Rogowski- Spule 610mm

Anschlusskabellänge 2m 2m

1 Mini-Rogowskistromzangenset 4~: Ident-Nr. 111.7030

Messbereich: 2A bis 1500A RMS; Fehlergrenze: 1%

Rogowskizangenkopf: Länge= 400mm;


Frequenzbereich: 10Hz bis 20kHz

<100 A/2,5 °

100-6000 A/1 °

<100 A/0,1 % v.E.

100-6000 A/1 %v.M.

910mm

13

Wir regeln das

4.2.2

Stromzangen

Die Mu-Metall-Zangen sind speziell für Messungen an Sekundärwandlern in MS- oder HS-Netzen geeignet. Sie kombinieren eine sehr hohe Genauigkeit mit einem kleinen Winkelfehler.

1 Mu-Metall Ministromzangen 3~: Ident-Nr. 111.7003

Messbereich: 10mA bis 20A


1 Mu-Metall Ministromzangen 4~: Ident-Nr. 111.7015

Messbereich 20A Messbereich

Strombereich

Messbereich


Frequenzbereich

23 A AC RMS

100 mA bis 23 A RMS

10 mV/A

40 Hz bis 20 kHz

Typ Isolationsspannung 600 V AC

Genauigkeit

100 mA- 1A/2 % v.M.

10-20 A/1 % v.M.

>20 A/1 % v.M.

Winkelfehler

100 mA- 10 A/2°

10-20 A/2 °

>20 A/2 °

200 A Messbereich (111.7015)


200A Messbereich

200 A AC RMS

5 A bis 200 A RMS

1 mV / A

40 Hz bis 20 kHz

600 V AC / DC

10-40 A/<2 % v.M.

40-100 A/<1,5 % v.M.

100-200 A/<1 % v.M.

10-40 A/<2 °

40-100 A/<1,5 °

100-200 A/<1 °

1 Mu-Metall Ministromzange 0…5A 1~: Ident-Nr. 111.7043

Strombereiche: 5mA bis 5AAC RMS


Freies Anschluss-Kabelset erforderlich

14

1 AC/DC Stromzange 1~: Ident-Nr. 111.7020

AC/DC Hallsensorzangen Set. inkl. Netzteil und 2 Stk. 4mm Adapterstecker

Strombereiche umschaltbar 60A/600A

Messbereich

Strombereich

AC/DC 60 A

60 A AC/DC RMS

Messbereich


Frequenzbereich

Typ Isolationsspannung

200 mA bis 60 A RMS

10 mV / A

DC bis 10 kHz

Genauigkeit

-0,5-40 A/<1,5 % +5 mV

-40-60 A/1,5 %

Winkelfehler

-10-20 A/<3 °

-20-40 A/<2,2 °

AC/DC 600 A

600 A AC/DC RMS

0 bis 600 A RMS

1 mV / A

DC bis 10 kHz

-0,5-100 A/<1,5 % +1 mV

-100-400 A/<2 %

-400-600 A(nur DC)/<2,5 %

-10-300 A/<2,2 °

-300-400 A/<1,5 °

600 A Messbereich (AC/DC)


15

Wir regeln das

4.2.3

Zubehör Strommessung

1 Freies Adapterkabelset für Zangen: Ident-Nr.: 111.7004

Freies Anschlusskabelset für 4 Stromzangen oder Shunt mit 4mm Sicherheitsbuchsen.

Vorsicht

Beschädigung des Geräts durch externe Stromzangen

Vermeidung von Stromzangen mit A oder mA-Ausgang

Vermeidung von Eingangsspannungen der Stromeingänge über 30V

Stromwandlerfaktor

Korrektur des Stromwandlerfaktors; die Grundeinstellung beträgt 1A/10mV

1 Strom-Shunt 2A: Ident-Nr.: 111.7055

Zum Erfassen von AC- und DC-Strömen. Strommessbereich = 2A / 200mV Ausgangsspannung

1 Stromzangen-Kabelverlängerung: Ident-Nr.: 111.7025

Verlängerungskabel 5m für Minizangen und Rogowskizangen mit Zangenerkennung

5.

Bestimmungsgemäßer Einsatz

Das Produkt dient ausschließlich zur Messung und Bewertung von Spannungen und Strömen.

6.

Beschreibung

Der Netzanalysator PQ-Box 100 ist für Analysen in Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetzen geeignet.

Er entspricht allen Anforderungen der Messgerätenorm IEC61000-4-30 Ed. 2 der Klasse A.

Funktionen:

→ Spannungsqualitätsmessungen nach EN50160, IEC61000-2-2 und IEC61000-2-4 für

Nieder- und Mittelspannungsnetze

→ Störschreiberfunktionen (Version „Expert“)

→ Lastanalysen; Energiemessungen

→ Rundsteuersignalanalysen

16

7.

Betrieb/Bedienung

7.1

PQ-Box

7.1.1

Übersicht PQ-Box 100

17

Wir regeln das

7.1.2

Direkter Anschluss am 3-phasigen Niederspannungsnetz direkt

Vorsicht

Beschädigung Netzteil durch Unter- oder Überspannung

Gerät ausschließlich zwischen 100 und 280 V AC mit Spannung versorgen.

Gerät ausschließlich zwischen 140 und 240 V DC mit Spannung versorgen.

Versorgen Sie das Gerät nicht direkt von stark gestörten Spannungen. (z. B. am

Frequenzumrichterausgang / Vorsicht bei hohen Taktfrequenzen)

Beschädigung der PQ-Box 100 durch Kurzschlüsse

Bei Messungen in kurzschlussfesten Systemen, sicherstellen, dass Spannungsabgriffe mit integrierten Hochlastsicherungen verwendet werden.

Vorsicht

Sicherungsadapter Nr. 111.7014

Nutzen Sie pro Phase einen Sicherungsadapter mit Hochlastsicherung. Die Energieversorgung für das

Netzteil (schwarze Leitung) kann auf die Messleitung gestapelt werden. Somit sind Kurzschlüsse auf den

Leitungen sowie im Messgerät abgesichert.

18

Anschluss in einem 3-Phasen, 4 Leiter- Drehstromnetz

Spannungsanschlüsse

Sicherstellen, dass bei jeder Messung PE angeschlossen ist.

Wenn kein PE Anschluss vorhanden, Anschlüsse E und N verbinden.

Sicherstellen, dass Schaltungsart (4-Leiter) eingestellt ist.

19

Wir regeln das

7.1.3

Anschluss am 1- phasigen Niederspannungsnetz direkt

Vorsicht

Beschädigung der PQ-Box 100 durch Unter- oder Überspannung



Beschädigung der PQ-Box 100 durch Kurzschlüsse

Bei Messungen in kurzschlussfesten Systemen, sicherstellen, dass Spannungsabgriffe mit integrierten Hochlastsicherungen verwendet werden. (Sicherungsadapter)

Vorsicht

Sicherungsadapter Nr. 111.7014

Nutzen Sie pro Phase einen Sicherungsadapter mit Hochlastsicherung. Die Energieversorgung für das

Netzteil (schwarze Leitung) kann auf die Messleitung gestapelt werden. Somit sind Kurzschlüsse auf den

Leitungen sowie im Messgerät abgesichert.

20

Anschluss für 1- phasige Messungen


- Sicherstellen, dass bei jeder Messung E angeschlossen ist.

- Wenn kein PE Anschluss vorhanden, Anschlüsse E und N verbinden.

- Wandlerfaktor der Spannung einstellen.

- Wandlerfaktor der Ströme einstellen.

- Sicherstellen, dass Schaltungsart (1-Leiter) eingestellt ist.

- Messleitungen L2 und L3 müssen nicht angeschlossen werden in Einstellung 1-Leiter Netz.

In der 1-phasigen Gerätekonfiguration werden folgende Messkanäle aufgezeichnet:

Spannung L1-N; Spannung N-PE; Strom L1

21

Wir regeln das

7.1.4

Anschluss an Sekundärwandlern

Vorsicht

Beschädigung der PQ-Box 100 durch Unter- oder Überspannung




Sicherstellen, dass bei jeder Messung E angeschlossen ist.

Wenn kein PE Anschluss vorhanden, Anschlüsse E und N verbinden.

Sicherstellen, dass Schaltungsart (3-Leiter) eingestellt ist.

Die Spannungsversorgung der PQ-Box 100 sollte nicht über den Spannungswandler geschehen.

Das interne Schaltnetzteil der PQ-Box würde an der Impedanz des Wandlers Harmonische erzeugen.

22

Besondere Schaltungsarten

Konfigurationen wie V-Schaltung oder Aron-Schaltung können parametriert werden.

1) V-Schaltung (Parametrierung über die Auswertesoftware, Gerätesetup)

2) Aron-Schaltung (Parametrierung über die Auswertesoftware, Gerätesetup)

7.1.5

Display

Durch Drücken der Taste wechselt die Seite des Displays.

Wenn keine Taste betätigt wird, schaltet die Bildschirmbeleuchtung nach 15 Minuten ab

Display Seite 1

1) Aufzeichnung On/Off

2) Aktuelle Messwerte (1 sec. Mittelwerte)

3) Aktuelle Aufzeichnungsdauer

4) Freier Speicher im Gerät

Anzeige der Strommesswerte im Display

Im Display werden 0.00A angezeigt wenn folgende Stromwerte unterschritten werden.

< 10mA bei 20A Ministromzangen

< 1A bei 3000A Rogowskizangen

23

Wir regeln das

Display Seite 2

→ Anzeige aller PQ-Ereignisse und Rekorder im Aufzeichnungszeitraum.

Display Seite 3

→ Anzeige der Wirkleistung und Blindleistung mit Vorzeichen (einzelne Phasen, Summe)

Display Seite 4

→ Anzeige der Scheinleistung und des Leistungsfaktors (einzelne Phasen, Summe)

Display Seite 5

→ Anzeige der Wirkenergie seit Start der Aufzeichnung in kWh.

Display Seite 6

→ Anzeige des THD von Spannung und Strom (einzelne Phasen, Neutralleiter).

Display Seite 7

→ Anzeige von Datum, Uhrzeit, Geräteversion, aktuelle Firmwareversion und Zeitsynchronisation.

→ Nach erneutem Wechsel der Displayseiten, erscheint wieder Displayseite 1.

24

7.1.6

Messung starten

Durch Drücken der Taste Messung starten bzw. stoppen.

Für eine positive Anzeige der Wirkleistung

Sicherstellen, dass die Pfeile des Zubehörs zur Strommessung in Richtung Verbraucher zeigen.

7.1.7

Manueller Trigger

Durch Drücken der Taste Trigger auslösen.

→ Festhalten der aktuellen Spannungen und Ströme mit Oszilloskop-Rekorder und 10ms-RMS-Rekorder.

Die Rekorderlänge ist von der eingestellten Rekorderkonfiguration in der Software abhängig.

25

Wir regeln das

- Automatische Synchronisation des Messgeräts nach Anschluss des Empfängers. Bei fehlender Synchronisation läuft die PQ-Box 100 mit einer internen Quarzuhr.

26

blättern

1) Nennspannung bezieht sich auf die vertraglich vereinbarte Leiter- Leiter- Spannung.

Sämtliche Rekorder beziehen sich prozentual auf diesen Wert. Für die Niederspannung gilt: 400V.

Auf → höher

Ab → niedriger

2) Messintervall frei einstellbar: 1s -60min (Grundeinstellung = 10min)

Einstellungen < 1 min sollten nur für kurze Messungen verwendet werden.

3) Wandlerfaktor (knu) entspricht Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärspannung.

4) Wandlerfaktor (kni) entspricht Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärstrom.

5) Auswahl zwischen 1~, 3~ oder 4 Leiternetz.

In einem 1 Phasennetz werden nur die Eingangskanäle L1, N und Erde bewertet.

In einem 3 Leiternetz werden alle Bewertungen der Norm EN50160 aus den Leiter- Leiter Spannungen berechnet.

In einem 4 Leiternetz werden alle Bewertungen der Norm EN50160 aus den Leiter- Erde

Spannungen ermittelt.

7.1.10

Datum, Uhrzeit, Sprache

Einstellungen drücken.

Uhrzeit drücken.

→ Uhrzeit kann verändert werden.

Datum drücken.

→ Datum kann verändert werden.

27

Wir regeln das

blättern drücken.

→ Sprache kann verändert werden.

7.1.11

Tastensperre

→ Messung läu_

Setup-Taste für >5sec gedrückt halten.

→ Tastensperre ist aktiv.

Anschließend >5 sec gedrückt halten.

→ Tastensperre ist inaktiv.

Bei aktivierter Tastensperre ist es nicht möglich, die Displayseiten zu wechseln.

Nur von aktiver Seite sind die Messwerte einzusehen. Das Setup ist gesperrt.

7.1.12

Speicherverwaltung

Damit bei einem zu empfindlich oder falsch eingestellten Triggerpegel, die Rekorderdaten nicht den kompletten Speicher füllen und somit die Langzeitaufzeichnung angehalten wird, reserviert die PQ-Box

100 am Anfang der Messung maximal 50% des freien Speichers oder maximal 300MB für Störschriebe.

Wird diese Speichergröße erreicht, so ist dies im Display mit einem * hinter der Anzahl der Störschriebe zu erkennen. z.B. Anzeige: Oszilloskoprekorder = 1312*

Werden keine Störschriebe aufgezeichnet, so verwendet die PQ-Box 100 den kompletten Speicher für die Aufzeichnung der Langzeitdaten.

Ist der Speicher voll, erscheint im Display die Meldung „Speicher voll“

Eine einzelne Messung ist auf einen Maximalwert von 690MB limitiert. Es können aber mehrere Messungen den gesamten Speicher von 2GB füllen.

Speicher löschen

gleichzeitiges Drücken beim Anlegen der Versogungsspannung der Tasten.

und

→ delete Memory?

Yes

→ Speicher wird gelöscht.

28

8.

Auswertesoftware WinPQ mobil

Die Auswertesoftware WinPQ mobil unterstützt die mobilen Netzanalysatoren PQ-Box 100, PQ-Box 150 und PQ Box 200.

Sie wurde in Zusammenarbeit mit Energieversorgungsunternehmen mit dem Ziel entwickelt, eine einfach zu bedienende und adaptierbare Lösung für die Bewertung von Netzqualitätsparametern in

Energieverteilungsnetzen zu schaffen.

Der Netzanalysator ist für Power Quality Messungen in Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetzen geeignet.

Anliegen des Programms ist es, die archivierten Power-Quality-Messdaten und Störschriebe für den

Betrachter aufzubereiten und auf dem Bildschirm des PCs in geeigneter Weise darzustellen. Zu diesem

Zweck bietet das Programm Werkzeuge für die effiziente Auswahl gespeicherter Daten, eine Reihe von grafischen und tabellarischen Darstellungsformen mit den Kenngrößen der Spannungsqualität nach Europanorm EN50160, der IEC61000-2-2 oder der Norm für Industrienetze IEC61000-2-4.

Automatische Berichterstellung nach den Verträglichkeitspegeln der EN50160, IEC61000-2-2 oder IEC61000-2-4

Information über Störungen im Netz mittels Störschrieben

Verwaltung vieler Messungen

Datenerfassung von Langzeitdaten und Ereignissen

Statistische Langzeitanalysen

Korrelation von Ereignissen und unterschiedlichen Messdaten

Bedienerfreundliche, anwenderorientierte Auswertung

8.1

SW – Installation / Deinstallation / Update

Systemvoraussetzungen:

Betriebssystem: Microsoft Windows XP (Service Pack 2)

Microsoft Windows NT

Microsoft Windows 7 (32bit & 64bit)

Microsoft Windows 8 & 10

Arbeitsspeicher mind. 1 GByte (Windows 7 mind. 2 GByte)

Die Software WinPQ mobil steht als 32bit und 64bit Version kostenfrei zur Verfügung.

29

Wir regeln das

Installation der Auswertesoftware:

Zum Starten der Installation der Auswertesoftware legen Sie die Installations-CD in Ihr CD-ROM-

Laufwerk. Bei aktivierter Autostart-Funktion startet das Installationsprogramm selbsttätig. Ansonsten navigieren Sie in das Stammverzeichnis Ihres CD-ROM-Laufwerkes und starten per Doppelklick die Datei

.

Die Installation entspricht dem Windows üblichen Standard einschließlich der Deinstallation des Programmsystems über die Systemsteuerung “Software“. Der Installationsort der Programme

(Zielverzeichnis) kann während der Installation frei gewählt werden.

Installieren Sie die Software in ein Verzeichnis in dem Sie auch Lese- und Schreibrechte haben.

Das Start-Icon wird automatisch auf dem Desktop des PC´s angelegt.

Deinstallieren der Software über die Systemsteuerung:

Das Entfernen aller Komponenten vom PC erfolgt über die Windows „Systemsteuerung“.

Unter „Software“, Eintrag „WinPQ mobil“ löschen Sie mit der Schaltfläche „Entfernen“ die Auswertesoftware.

Es werden alle Programmteile, einschließlich der erzeugten Verknüpfungen, nach einer einmaligen Bestätigung vollständig entfernt. Vor der Deinstallation sind die gestarteten Programmkomponenten zu schließen.

Software Update

Die Auswertesoftware sowie alle Updates und aktuelle Gerätefirmware finden Sie kostenfrei auf unserer

Webseite unter der Produktgruppe „Power Quality / Software mobile PQ-Geräte“: www.a-eberle.de

Bitte installieren Sie auch die aktuell Gerätefirmware auf Ihr Messgerät um neue Funktionen nutzen zu können.

30

8.2

Startbildschirm WinPQ mobil

Startbildschirm der Auswertesoftware WinPQ mobil

- Öffnen einer Messung von der Festplatte

- Laden der Messdaten der PQ-Box 100

- Setup der PQ-Box 100 ändern

- Onlinemessung mit PQ-Box 100

31

Wir regeln das

8.2.1

Allgemeine Einstellung der Software

Sprache ändern

Im Menü „Einstellungen“ kann die Sprache der Auswertesoftware geändert werden. Nach dem Wechsel auf eine neue Sprache muss die Software neu gestartet werden, damit die Änderung wirksam wird.

Farben der Linien ändern

Hier kann jedem Messkanal eine bestimmte Farbe zugewiesen werden.

Es können sowohl Kanalfarben für den hellen Hintergrund sowie für den schwarzen Hintergrund festgelegt werden. Für den Drucker werden immer die Farben mit hellem Hintergrund verwendet.

Export-Grundeinstellungen:

Hier werden die Grundeinstellungen für den Datenexport festgelegt.

Dezimalpunkt Trennung:

(,) = Deutsches Windows

(.) = Englisches Windows

32

Allgemein Einstellungen

Logo in Ausdrucken und Überschriften ändern

Überschrift für automatischen

Normbericht festlegen

Zwei Kommentarfelder können fest vorgegeben werden. Diese werden in jedem Ausdruck, sowie im Normbericht, angegeben.

Eigenes Logo für Ausdrucke und PDF einfügen

1) Erweiterter Normbericht:

Diese Funktion erweitert den Normbericht um die Informationen aller

PQ-Ereignisse und der ITIC-Grafik

2) Normbericht inkl. tan phi

Die Angabe des tan phi im Normbericht kann hier ein- oder ausgeschaltet werden

4 Textfelder für den Normbericht, und alle Ausdrucke können hier vorgegeben werden

An dieser Stelle kann der CO2-Faktor für eine kWh Energie hinterlegt werden.

Dieser wird dann in den Langzeitdaten als Grundlage für die Berechnung verwendet.

33

Wir regeln das

Diese 4 Textfelder erscheinen unter dem Icon „Kommentar“ als Vorlagetext und können hier mit Informationen zur Messung gefüllt werden.

Grundeinstellung Harmonische

Unter „Einstellungen / Grundeinstellung Harmonische“ ist die Art der Darstellung einstellbar.

1 Spannungsharmonische: Anzeige in “Volt” oder “% der Grundschwingung”

1 Stromharmonische: Anzeige in “Ampere”, “% der Grundschwingung” oder “% vom Anlagen-

Nennstrom“

34

Design WinPQ mobil ändern

WinPQ mobil bietet zwei verschiedene Designs von Bildschirmdarstellungen an .

- Windows native

- Black magic

Beispiel: Design „Black magic“ mit schwarzem Hintergrund

In der Einstellung „Black magic“ werden alle Druckaufträge in „Windows nativ“ gedruckt.

35

Wir regeln das

8.2.2

Laden der Messdaten vom Messgerät PQ-Box 100 auf den PC

Verbinden Sie den Netzanalysator über das mitgelieferte USB-Kabel mit dem PC.

Über das Icon wird Verbindung zum Messgerät aufgenommen. Nach dem Betätigen der Taste werden, bei angeschlossener PQ-Box 100, alle im Messgerät verfügbaren Messdaten angezeigt.

Für das Herunterladen der Messdaten von der PQ-Box 100 oder für Änderungen im Setup des Messgerätes muss keine zusätzliche Netzversorgung am Gerät angeschlossen sein. Das Messgerät wird über die angeschlossene USB-Schnittstelle versorgt.

Die Geschwindigkeit der Datenübertragung beträgt ca. 10MB / Minute. Die Datengröße des gesamten

Messfiles wird zu jeder Messung angezeigt.

Folgende Anzeige erscheint im Display der PQ-Box 100, wenn das Gerät nur über eine USB-Schnittstelle mit Energie versorgt wird:

Löscht markierte Messdaten von der Box

Laden von Messdaten auf den PC

Nach dem Auslesen der Messdaten vom Messgerät zur PC-Festplatte, kommt die Meldung „Sollen die

Messdaten nun in der PQ-Box 100 gelöscht werden?“

36

Ja – Messdaten werden gelöscht und der belegte Speicher im Gerät ist frei.

Nein – Die Messdaten bleiben weiterhin im Messgerät gespeichert und können von weiteren PC´s heruntergeladen werden.

Wir empfehlen Ihnen, die Messdaten aus dem Gerätespeicher nach dem Download zu löschen, um den Speicher des Messgerätes nicht unnötig zu füllen.

Beschriftung der Messungen

In dieser Ansicht können zu jeder Messung vier Kommentare vergeben werden. Ist noch keine Bemerkung eingegeben worden, steht „-“ in diesem Feld. Über einen Doppelklick auf das Kommentarfeld kann dieses editiert werden.

Alle Kommentarfelder erscheinen in den gedruckten Berichten.

37

Wir regeln das

8.2.3

Datenordner im Windows-Explorer

Wird ein Text in das 1. Kommentarfeld einer Messung eingetragen, so erhält auch der Ordner mit den

Messdaten im Windows Explorer diese Bezeichnung.

8.2.4

Laden der Messdaten bei laufender Messung

Um die Messdaten während einer gestarteten Aufzeichnung aus dem Messgerät auslesen zu können, wird die Messung für die Dauer der Datenübertragung kurz angehalten. Bestätigen Sie die Frage „Soll die Aufzeichnung angehalten werden?“ mit „Ja“

Selektieren Sie die Messdaten und betätigen Sie das Icon „Messdaten übertragen“.

38

Mit dem Betätigen der Taste „Messung weiterführen“ wird die aktuelle Messung weiter fortgeführt.

Alle Messdaten sind am Ende der Aufzeichnung in einer kompletten Messdatei verfügbar.

8.3

Auswertung von Messdaten

Unter der Karte „Festplatte“ werden alle auf dem PC verfügbaren Messungen aufgelistet.

Die verschiedenen Messdaten können nach „Datum“ und „Bemerkung“ auf- bzw. abwärts sortiert werden. Mit der Schaltfläche wird die markierte Messung für die Auswertung geöffnet.

Das Icon löscht die Messdaten von der Festplatte des PC´s. Es können auch mehrere

Messungen selektiert werden. Vor dem Löschen der Daten erfolgt eine Sicherheitsabfrage.

39

Wir regeln das

Daten auf- bzw. abwärts sortieren (nach Datum oder Kommentar)

Verzeichnis der

Messdaten ändern

8.3.1

Verzeichnis der Messdaten ändern

Über die Schaltfläche öffnet sich ein Explorerfenster. Hier wird der Ordner zugewiesen, unter dem sich die Messdaten befinden.

Nicht den Ordner der Messdaten direkt auswählen sondern den übergeordneten Ordner.

Es können beliebig viele Ordner mit Messdaten erstellt werden. Diese können an beliebigen Orten im

Netzwerk liegen. Beispiel: Ein Ordner für „Messdaten 20kV 2009“.

40

Nach dem Öffnen einer Messdatei, erscheint die Information zum gesamten Messzeitraum. Im Feld

„Auswerte Periode“ hat man die Möglichkeit einen bestimmten Zeitraum innerhalb der Messung auszuwählen und nur diesen auszuwerten.

Beispiel: Eine Messung wurde über 10 Tage durchgeführt. Der Normbericht soll aber fest über eine Woche erstellt werden. Über die Taste „1 Woche“ werden die Messdaten fest auf eine Woche beschränkt.

Nach dem Betätigen der Schaltfläche „OK“ wird die ausgewählte Messung mit dem festgelegten Zeitraum geöffnet.

Alle nachfolgend gezeigten Messdaten und Auswertungen sind mit Demomessdaten erstellt worden, welche in jeder Installation enthalten sind.

41

Wir regeln das

Startbildschirm nach dem Laden der Demomessung.

Bericht nach EN50160/

IEC61000-2-2 oder

IEC61000-2-4 erstellen

Spektrum der Spannungs- und Strom-Harmonischen, sowie der Interharmonischen. Skalierung nach eingestellter Norm

I n f o r m a t i o n z u r a u s g ew ä h lt e n M e s s u n g :

- N e n n s p a n n u n g

- M e s s i nt e r v a l l

- R u n d st e u e r f re q u e n z

-B e g i n n d e r M e s s u n g

- E n d e d e r M e s s u n g

-A u f z ei c h n u n g s d a u e r

-A n z a h l d e r M e s s i n t e r v a l l e

-Gerätnummer/FW-Version

5 Auswahlkarten:

- Zyklische Daten

- Oszilloskopbilder

- 10ms RMS Rekorder

- Rundsteuer-Rekorder

Hier können 8 Kommentarfelder zur

Messung hinterlegt werden. Alle Felder erscheinen in den Ausdrucken

Detailierte Auflistung aller Einstellungen zur aufgerufenen Messung (Triggereinstellungen, Grenzwerte, Wandlerfaktoren …)

- PQ-Ereignisse

Grafischer Überblick aller

Messdaten und Ereignisse der ausgewählten Messung

Wenn der Mauszeiger über einem Symbol für Oszilloskop- oder RMS-Rekorder steht, werden Angaben zu diesem Ereignis angezeigt.

42

Anzeige des Tages- oder

Wochenwechsels

1 Mit einem Mausklick auf ein Oszilloskopbild oder Effektivwertrekorder öffnet sich automatisch der zugehörige Störschrieb.

8.3.2

Normauswertung nach EN50160 und IEC61000-2-2

Die Schaltfläche verschafft einen schnellen Überblick aller Spannungsmesswerte, mit Bezug auf die

Verträglichkeitspegeln der eingestellten Norm. In der Grundeinstellung ist dies die EN50160 und

IEC61000-2-2 kombiniert. Je nach Messdatengröße kann die Erstellung dieser Statistik einige Sekunden dauern. In einer Wochenmessung werden mehr als 300.000 Messwerte mit dem zugehörigen Verträglichkeitspegel verglichen und grafisch dargestellt.

Bild: Beispiel einer EN50160 / IEC61000-2-2 -Auswertung

Grenzwertlinie nach

EN50160 /

IEC61000-2-2 oder

IEC61000-2-4

Die Balken zeigen in übersichtlicher Form den 95% Messwert in roter Farbe und den jeweils höchsten aufgetretenen Messwert „100%-Wert“ in blauer Farbe.

Im angezeigten Beispiel verletzt der Maximalwert des Langzeitflickers Plt die Verträglichkeitspegel der

Norm auf allen Phasen. Der 95%-Wert liegt aber weit unter den erlaubten Grenzwerten.

In den Grundeinstellungen zur Normauswertung ist es möglich zusätzlich einen 100% Grenzwert festzulegen. Sollte der im Setup festgelegte 100% Grenzwert überschritten worden sein, so wird der blaue

Balken rot schraffiert . Im dargestellten Beispiel verletzt der Flicker der Phase L1 diesen 100%-

Grenzwert.

43

44

Wir regeln das

Oberschwingungen:

In den Balken der Spannungsharmonischen werden alle Messwerte der 2. bis 50. Oberschwingung mit dem jeweiligen Verträglichkeitspegel der Normen EN50160 und IEC61000-2-2 verglichen. Es wird jeweils die Harmonische dargestellt, welche dem zugehörigen Grenzwert am nächsten kommt oder diesen

überschreitet.

Alle Norm-Grenzwerte können bei Bedarf vom Bediener im Menü „Konfiguration / Grenzwerte“ der

Software verändert werden.

Auflistung der Norm-Grundeinstellung des Netzanalysators:

In der Karte „Details“ des Normberichtes erhält man detaillierte Angaben der jeweiligen Höchst- und

Tiefstwerte, sowie den Bezug zum Normgrenzwert.

Beispiel: Normauswertung Flicker

Die Maximalwerte der Phasen betragen: L1 = 0,61; L2 = 1,02; L3 = 0,63. Da der Grenzwert Plt bei 1 liegt,

überschreitet der Balken der Phasen L2 in der Übersichtsdarstellung die Grenzwertlinie. Die 95% Werte

(rote Balken) liegen alle weit unter dem Grenzwert.

Die Karte „Spannungsharmonische“ zeigt alle Harmonischen in einem Balkendiagramm.

Alle Oberschwingungen werden zum jeweiligen Grenzwert der eingestellten Norm skaliert.

1 Die Balken zeigen in übersichtlicher Form den 95% Messwert in roter Farbe und den jeweils höchsten aufgetretenen Messwert „100%-Wert“ in blauer Farbe.

45

Wir regeln das

In der Karte „Harmonische“ werden die Grenzwerte der eingestellten Norm, sowie die 95%-Werte und

Maximalwerte der einzelnen Phasen tabellarisch aufgelistet. Sollte eine Harmonische die Grenzwerte verletzen, wird die entsprechende Zeile rot markiert.

Bild: Detaillierte Auflistung der 2. bis 50. Harmonischen und der jeweiligen Verträglichkeitspegel.

46

Höchster Messwert der Aufzeichnung (L1)

95%-Wert der Messung

(L1)

Grenzwert nach Norm

EN50160 / IEC61000-2-2 Bericht erstellen:

Mit der Funktion Drucken öffnet sich ein mehrseitiger Normbericht.

Durch den Normbericht blättern

Bericht auf Drucker senden

PDF-Dokument erstellen

Druckereinstellung ändern

47

Wir regeln das

8.4

Balkendiagramm der Harmonischen und Interharmonischen

Spannungsharmonische und Interharmonische

Stromharmonische und

Interharmonische

Über die beiden Icons werden alle Spannungs- und Stromharmonische, sowie Spannungs- und Strom- Interharmonische grafisch dargestellt.

Die Darstellung der Spannungs- und Stromharmonischen kann über das Menü „Grundeinstellung Harmonische“ nach der Messung verändert werden.

48

Das Beispiel zeigt die Auflistung aller Stromharmonischen der drei Phasen und Neutralleiter. Es fallen die

Ordnungszahlen 5. und 7, 11. und 13., sowie 17. und 19. auf.

Die Ströme und Spannungen können je nach Softwareeinstellung in Absolutwerten oder %-Werten dargestellt werden.

Tabelle der Harmonischen

49

Wir regeln das

8.4.1

Bewertung der Stromharmonischen nach D-A-CH-CZ

Die Beurteilung der Stromharmonischen nach der D-A-CH-CZ Richtlinie kann im Menüpunkt „Stromharmonische“ ausgewählt werden. Es ist möglich unter Eingabe der Kurschlussleistung des Netzes und der vereinbarten Anschlussleistung die maximal erlaubten Oberschwingungspegel von der

Software berechnen zu lassen. Die gemessenen Pegel werden in einer Tabelle mit den berechneten

Grenzwerten verglichen. Rote Messwerte zeigen eine Überschreitung der Grenzwerte.

In Abhängigkeit der Grenzwerte wird im druckbaren Bericht ein Kommentar (Anschlussbedingungen erfüllt / nicht erfüllt) eingeblendet.

50

8.4.2

Pegel-Zeit-Diagramme der Langzeitdaten

Im Menüpunkt „Zyklische Daten“ werden alle permanent aufgezeichneten Messdaten aufgelistet. Es werden in jeder Messung über 2.250 verschiedene Messwerte (Spannungen, Harmonische, Zwischenharmonische, Ströme, Leistungen und Energie) gespeichert. Beliebige Messwerte lassen sich miteinander in einem Pegel-Zeit-Diagramm darstellen. So lässt sich z. B. ein Zusammenhang zwischen den Spannungsschwankungen, den daraus resultierenden Flickerpegel und dem Verursacher im Netz mittels zugehöriger Stromänderungen bilden.

Das Markieren des gewünschten Parameters (oder mehrerer Parameter) und betätigen der Taste stellt das Pegel-Zeit-Diagramm der gewünschten Messwerte dar.

Bild: Pegel-Zeit-Diagramm der 10ms Minimalwerte der Spannungen L1, L2, L3

Anfang der Messdaten Dauer der Messung Ende der Messdaten

Über die Legende können die angezeigten Kanäle ein- und ausgeblendet werden

51

Wir regeln das

Zoomfunktion in der Grafik :

Um einen Bereich zu vergrößern aktiviert man die Zoomfunktion. Dann zieht man mit aktivierter linker

Maustaste ein Fenster von links oben nach rechts unten. Wird das Fenster entgegengesetzt gezogen, so wird die Vergrößerung zurückgesetzt. Man kann in mehreren Stufen in ein Bild hineinzoomen oder herauszoomen.

Grafik verschieben :

Balken stellt gezoomten Bereich dar.

Durch das Verschieben des Balkens kann man durch die Messung scrollen

Wenn die Taste „Verschieben“ aktiviert ist, lässt sich die Grafik frei in der Zeitachse, sowie Werteachse verschieben.

52

Marker setzen :

Über die Taste „Marker“ hat man die Möglichkeit zwei Marker in die Grafik zu setzen.

Es können zwei Marker mit Hilfe der linken Maustaste im Bild gesetzt werden. Dabei wird die am nächsten gelegene Kurve selektiert und der Marker nimmt deren Farbe an.

Marker Nr. 1 mit der linken Maustaste und Shift

Marker Nr. 2 mit der linken Maustaste und Steuerungstaste

Der Abstand zwischen beiden Markern wird als Absolutwert bestimmt. Der zeitliche Abstand wird immer berechnet, die Werte-Differenz wird nur bei identischen Einheiten berechnet.

53

Wir regeln das

Auch bei lang eingestellten Messintervallen (z.B. 10min) werden für die Extremwerte (10ms) die exakten Zeitangaben in Millisekunden im Marker angezeigt.

54

Darstellung der Linienarten

Es werden vier Arten von Darstellungen für die Linien angeboten.

1..

Verbindet jeden Messpunkt miteinander (Grundeinstellung für alle Diagramme)

2..

Stellt nur die Messpunkte dar, die Punkte werden nicht durch Linien verbunden

3..

Diese Stufendarstellung ist besonders geeignet für Mittelwerte, z. B. 15 Minuten Leistungswerte. Hier wird der Mittelwert über die Messperiode als gerade Linie dargestellt.

4..

Die „Stufendarstellung invertiert“ bietet die Möglichkeit Netzunterbrechungen im Pegel-Zeit Diagramm klar darzustellen.

55

Wir regeln das

1..

Weitere Funktionen im Menü der rechten Maustaste :

- Marker entfernen – bei gesetztem Marker kann dieser wieder entfernt werden

- Darstellung Flagging = Messdaten, welche während eines Netzeinbruches oder Netzunterbrechung ermittelt wurden, werden markiert (geflaggt). Hier kann die Markierung ein- und ausgeblendet werden

- Achsenskalierung links = linke Messwertachse kann manuell skaliert werden

- Achsenskalierung rechts = rechte Messwertachse kann manuell skaliert werden

- Achse logarithmisch skalieren

- Achsen automatisch teilen = SW trennt automatisch Messwerte mit eigener Skala sinnvoll so dass sich keine Messwerte überschneiden.

- Achsen automatisch skalieren = SW skaliert automatisch auf Maximal- und Minimalwerte über gesamten Bildschirm

- Einstellung Grenzwertlinie = Grenzwert und Farbe einer Grenzwertlinie kann festgelegt werden

- Messdaten komplett = gesamter Messzeitraum wird dargestellt

- Messdaten 1 Tag = die Zeitskalierung wird auf einen Tag gestellt

- Messdaten 7 Tage = die Zeitskalierung wird auf genau eine Woche gestellt

- Messdaten 2 Wochen = die Zeitskalierung wird auf 14 Tage gestellt

- Messdaten 4 Wochen = die Zeitskalierung wird auf 1 Monat gestellt

- Kommentar einfügen = Mit dieser Funktion kann ein Kommentar in die Grafik eingefügt werden. Dieser erscheint auch im Ausdruck.

- Drucken = aktuelle Grafik wird an den eingestellten Drucker gesendet oder als PDF-

Dokument gespeichert

- Zwischenablage = Die Grafikdarstellung wird in die Zwischenablage kopiert. Danach kann beispielsweise die Abbildung in ein MS-WORD ™-Dokument übernommen werden

56

Einstellung Grenzwertlinien

Im Menüpunkt „Einstellung Grenzwertlinie“ ist es möglich mehrere Grenzwertlinien zu definieren.

Es werden die Farbe, der Wert, sowie die zugehörige Y-Achse der Grenzwertlinie eingestellt.

Beispiel: Grenzwertlinie für die Spannung; 207V (-10% Unenn)

Grenzwert für Harmonische einblenden

Soll eine Grenzwertlinie für eine Harmonische eingeblendet werden, so schlägt die Software den zugehörigen Grenzwert der eingestellten Norm automatisch vor. Der Grenzwert wird automatisch als %-

Wert oder Absolutwert in Volt angeboten, abhängig von der dargestellten Kurve.

57

Wir regeln das

Kommentar einfügen

Mit der Funktion „Kommentar einfügen“ ist es möglich, beliebig viele Texte in die Grafik zu setzen.

Um diesen Begriff zu löschen, oder in der Grafik zu verschieben, muss man diesen mit der Maus anklicken damit er sich rot verfärbt. Nun kann über die Windowsfunkton „entfernen“ der Text gelöscht oder mit der Maus verschoben werden. Mit einen Doppelklick auf den Text ist dieser editierbar.

58

8.4.3

Oszilloskop-Aufzeichnungen

Mit der Karte „Oszilloskop“ werden alle manuell, sowie über Triggereinstellungen aufgezeichneten Oszilloskopbilder, aufgelistet. Diese können nach dem Zeitpunkt oder der Triggerbedingung sortiert werden.

Über einen Doppelklick auf die Zeile oder durch betätigen der Schaltfläche entsprechende Oszilloskopbild.

erhalten Sie das

Bei jeder Störwertaufzeichnung werden alle Spannungen „Leiter gegen Leiter“ sowie „Leiter gegen Erde“ aufgezeichnet.

Auflistung aller

Oszilloskopbilder

Triggerlinie

Über die beiden Tasten kann durch die getriggerten Bilder geblättert werden. Die SW merkt sich hierbei die Einstellungen des vorherigen Bildes und zeigt alle weiteren Bilder in der gleichen Darstellung (im Beispiel z.B. nur die Spannungskanäle ohne Strom)

Menü „rechte Maustaste“:

59

Wir regeln das

Daten Export Oszilloskopbild

Triggerlinie in Grafik anzeigen oder ausblenden

Die Berechnung des FFT Spektrums (DC – 5.000Hz) ist über die Aktivierung des Feldes „FFT“ von jedem getriggerten Oszilloskopbild möglich .

Die Markerfelder zeigen in der FFT Analyse die ausgewählte Frequenz und Amplitude im Spektrum an.

60

8.4.4

10ms-RMS Störschriebe

Mit der Karte „10ms RMS“ werden alle manuell, sowie über Triggereinstellungen aufgezeichneten Effektivwert-Recorder, aufgelistet. Diese können nach dem Zeitpunkt oder der Triggerbedingung sortiert werden. Über einen Doppelklick auf die Zeile oder die Schaltfläche sprechenden 10ms- Effektivwertschrieb.

erhalten Sie den ent-

Auflistung aller 10ms-RMS Aufzeichnungen

Über die beiden Tasten kann durch die getriggerten Bilder geblättert werden. Die SW merkt sich hierbei die Einstellungen des vorherigen Bildes und zeigt alle weiteren Bilder in der gleichen Darstellung (im Beispiel z.B. nur die Spannungskanäle ohne Strom)

61

Wir regeln das

8.4.5

Rundsteuer-Rekorder

Mit der Option „Rundsteuersignalanalyse“ kann die PQ-Box 100 gezielt auf ein Rundsteuersignal getriggert werden. Das Telegramm wird mit einer Auflösung von 10ms über die eingestellte

Aufzeichnungsdauer registrieren. Die maximale Rekorderlänge beträgt 210 Sekunden.

Im Beispiel wurde die Rundsteuerfrequenz 180Hz über eine Dauer von 1 Minute und 40 Sekunden aufgezeichnet. Es werden die Spannungen und Ströme erfasst.

Auflistung aller Rundsteuerrekorder in der Tabelle sowie in der grafischen Übersicht

Über die beiden Tasten kann durch alle getriggerten Bilder geblättert werden

62

8.4.6

PQ Ereignisse

Mit der Karte „PQ-Ereignisse“ werden alle Verletzungen der eingestellten Grenzwerte angezeigt.

Über die Schaltfläche

Zeitpunkt und Extremwerten.

erhalten Sie die detaillierte Auflistung der PQ-Ereignisse mit

Über die Schaltfläche ist es möglich alle Spannungsereignisse als ITIC-Darstellung anzuzeigen. Es werden alle Abweichungen zur Nennspannung in Dauer und Amplitude grafisch dargestellt.

Auf der Karte “PQ Ereignisse” gibt es zusätzlich zur ITIC Grafik eine Ereignistabelle UNIPEDE Statistik für alle Spannungseinbrüche und Überspannungen.

63

Wir regeln das

Unter WinPQ mobil / Einstellungen / Allgemein kann diese Statistik umgeschalten werden, auf die

Auswertung nach NRS 048 (Südafrika-PQ-Norm).

64

8.4.7

Datenexport – Intervalldaten

Unter „Einstellungen / Export“ können grundlegende Parameter für den Messdatenexport festgelegt werden. Die Trennung des Dezimalzeichens ist bei einem deutschsprachigen Windows als Komma anzugeben, im englischsprachigen Windows als Punkt.

Unter „Daten / CSV Export“ können nun alle Intervalldaten einer Messung exportiert werden um diese z.B. in MS Excel zu öffnen.

Im folgenden Menü können alle gewünschten Messwerte ausgewählt und mit der Taste „Export“ in eine

Datei exportiert werden. Unter „Save Selektion“ können verschiedene Auswahldateien gespeichert werden. (z. B. Exportdatei aller Harmonischen).

65

Wir regeln das

Der Name dieser Exportdatei sowie das Programmverzeichnis können frei gewählt werden.

Beispiel einer Exportdatei in MS-Excel mit Leistungsmessdaten:

Die Reihenfolge der angewählten Messdaten im Auswahlfenster von WinPQ mobil ist automatisch auch die Reihenfolge der Spalten in der Exportdatei.

66

Im CSV Export werden die Minimal - und Maximalwerte der Effektivwerte mit den genauen Zeitstempeln ausgegeben. Außerdem wird der Kurzzeitflicker (PST) und der Langzeitflicker (PLT) als eigene

Zeitreihe unabhängig vom eingestellten Messintervall immer als 10 min Intervall ausgegeben.

Zusatzfunktionen

Über den Menüpunkt „Fenster/Aufteilen“ ist es möglich alle bisher ausgewählten Auswertungen übersichtlich in einem Bild miteinander darzustellen.

67

Wir regeln das

Die Felder „Information“ oder „Übersicht Messdaten“ können geschlossen werden, um mehr Platz für die Auswertegrafik zu erhalten.

Über das Feld „Ansicht“ ist es möglich diese wieder zu aktivieren.

Feld „Übersicht Messdaten“ schließen

68

Zwei unterschiedliche Messungen miteinander vergleichen.

Es ist möglich, während einer Auswertung, eine weitere Messung zu öffnen, Pegel-Zeitdiagramme und

Normauswertungen zu starten und diese in einem Bild nebeneinander darzustellen und miteinander zu vergleichen.

Bild: Zwei unterschiedliche Messungen miteinander dargestellt (2 x EN50160 Bericht; 2 x Pegel-

Zeitdiagramm)

69

Wir regeln das

9.

Grenzwerte und Einstellungen PQ-Box 100

Mit dem Icon „Setup“ haben Sie die Möglichkeit Geräteparameter, Triggerbedingungen und

Grenzwerte der PQ-Box 100 zu ändern.

Setup Startbildschirm:

Laden der aktuellen Einstellungen aus dem Netzanalysator

Sendet die geänderten Einstellungen an das Messgerät

Öffnet eine Vorlagedatei auf dem PC

Speichert eine Setup-Einstellung auf dem PC als Vorlage. Es werden alle

Einstellungen auf allen Karten gespeichert.

Setzt alle Grenzwerte und Triggereinstellungen aller Karten auf die Grundeinstellung

Synchronisiert die Uhrzeit PQ-Box 100 auf die PC-Zeit

70

Ist dieses Feld aktiviert, so wird die PQ Box 100 automatisch mit dem Senden des Setups auf den PC synchronisiert.

Mit dieser Funktion kann auf dem Messgerät eine Messung gestartet und gestoppt werden.

9.1

Setup - Grundeinstellungen

Im Menü Grundeinstellungen werden Einstellungen wie Netzform, Nennspannung und Übersetzungsverhältnis von Strom- und Spannungswandler vorgenommen.

Einstellung Spannungsanschluss:

• 1 Leiteranschluss (Phase L1)

• 3-Leiteranschluss (Isoliertes Netz ohne Erde)

• 4-Leiteranschluss (L1, L2, L3, N und Erde)

• V-Schaltung (Sind die Spannungssekundärwandler im Mittel- oder Hochspannungsnetz in V-

Schaltung geschaltet, wird diese Funktion aktiviert. Der Spannungsanschluss U2 liegt auf Erde.

• Delta-high-leg

• Split-phase Netz

Mit der Einstellung 3-Leiter oder 4-Leiter Netz unterscheidet das Gerät die zu messende Netzform. In einem isolierten 3-Leiter Netz, werden alle Bewertungen der Norm EN50160 aus den Leiter-Spannungen berechnet. In einem 4-Leiter Netz (geerdetes Netz) werden alle Power-Quality-Parameter aus den

Strangspannungen ermittelt. In der 1-Leiter Messung wird nur Messwerte der Phase L1, N und PE erfasst.

71

Wir regeln das

Es ist möglich einen Messauftrag vor einer Messung mit einem Text (maximal 32 Zeichen) zu beschriften. Nach dem Übertragen der Messdaten auf den PC, findet man diesen Text unter „Kommentar 2“ wieder.

Aronschaltung für Stromwandleranschluss:

Liegen die Stromwandler im Mittel- oder Hochspannungsnetz in Aronschaltung vor, wird diese Funktion verwendet. Der Strom I L2 wird nicht angeschlossen und von der PQ-Box 100 berechnet.

Die PQ-Box 100 bezieht alle Triggerschwellen oder PQ-Ereignisse auf die eingestellte Nennspannung.

Als Nennspannung wird im 3-Leiter Netz die vertraglich vereinbarte Leiter-Leiter Spannung angegeben z.B. 20400V. Im 4-Leiter Netz wird die Leiter-Erdspannung angegeben z. B. 230V.

Das Messintervall der PQ-Box 100 kann frei, im Bereich von einer Sekunde bis 1800 Sekunden, eingestellt werden. Die Grundeinstellung beträgt 10 Minuten, da dies in der Norm EN50160 und IEC61000-2-2 als Intervall fest vorgegeben ist.

72

9.1.1

Größe der Messdaten

Die Einstellung des Messintervalls auf Werte kleiner als 60 Sekunden ist nur für kurze Messzeiträume

(wenige Stunden) geeignet, da hier sehr große Datenmengen vom Messgerät aufgezeichnet werden.

Das Messgerät erfasst über 2.250 verschiede Messwerte parallel.

Beispiele der Datengröße von den Langzeitdaten. Die Störschriebe erhöhen den Speicherbedarf zusätzlich: ein Messintervall von 10 Minuten erzeugt eine Datengröße von ca. 10 MByte in einer Woche ein Messintervall von 1 Sekunde erzeugt eine Datengröße von ca. 10 MByte in 30 Minuten

Die anfallende Datengröße kann über zwei Wege eingeschränkt werden. a) Aufzeichnung nur Spannung

In dieser Einstellung werden keine Ströme und Leistungen erfasst. Die anfallende Datenmenge reduziert sich auf ca. 40%. b) Aufzeichnung nur Basismessdaten

Basismessdaten beinhaltet folgende Messdaten:

(es fehlen die Harmonischen / Zischenharmonischen/ Phasendifferenz)

Alle Recorder sind nach wie vor aktiviert.

Status, Events, Flagging

Netzfrequenz

Extremwerte Frequenz

Spannungsmessgrößen

Spannungsextremwerte, Flickerbemerkbarkeit

Strommessgrößen

Stromextremwerte

Leistungsmessgrößen

Extremwerte Leistungen

Rundsteuersignal

THC, K-Faktor, Phasendifferenz, Mit-, Gegen-, Nullsystem

Verzerrungsblindleistung, Leistungsflußrichtung, Phasendifferenz

Spannungsextremwerte, Rundsteuersignalextrema

Spannungsabweichung, Symmetrie, PWHD

Stromwerte, symmetrische Komponenten, Unsymmetrie, PWHD, PHC

Leistungsmesswerte, cosPhi, sinPhi, tanPhi, Grundschwingungsleistungen

Grundschwingungsverschiebungsblindleistung

73

Wir regeln das

Blindleistungsextremwerte

Scheinleistungsextremwerte

Leistungsmessgrößen

10/15/30-Minuten-Intervall

Verzerrungsblindleistung, Leistungsflußrichtung, Phasendifferenz

Leistungsmesswerte, cosPhi, sinPhi, tanPhi, Grundschwingungsleistungen

Grundschwingungsverschiebungsblindleistung

Spannungsmessgrößen

Eine Messung im 1sec Intervall über 1h benötigt ca. 6,6 Mbyte.

Damit ergibt sich für die 1 Gbyte Karte eine berechnete maximale Aufnahmedauer von ca. 6,6 Tagen.

Wandlerfaktor Einstellung

In den Wandlereinstellungen ist das Übersetzungsverhältnis der Strom- und Spannungswandler, an denen der Netzanalysator angeschlossen wird, einzutragen.

Beispiel:

Spannung: primär = 20.000V; sekundär = 100V; Wandlerfaktor UL1 = 200

Strom: 100A / 5A = Wandlerfaktor 20

74

Intervall der Leistungen:

Alle Leistungswerte werden zusätzlich zum frei einstellbaren Intervall mit 10, 15 oder 30 Minuten Intervallen aufgezeichnet. Diese Intervalle beginnen immer synchron zu den vollen Stunden.

Grundeinstellung der Leistungsberechnung

Die Leistungsberechnung in der Gerätefirmware kann zwischen zwei Messfunktionen ausgewählt werden:

- Leistungsberechnung nach DIN40110-Teil 2 – mit Berechnung der Unsymmetrie-Blindleistung (ist die Werkseinstellung des Gerätes)

- Vereinfachte Leistungsberechnung ohne Beachtung der Unsymmetrieblindleistung in den

3~Phasenleistungen

Diese Einstellung hat Einfluss auf die Leistungsmesswerte im Gerätedisplay, den Onlinedaten und den aufgezeichneten Messdaten.

75

Wir regeln das

Rundsteuersignalanalyse:

Im Feld Rundsteuerfrequenz kann eine beliebige Frequenz im Bereich von 100 Hz bis 3750 Hz vorgegeben werden. Diese wird nun permanent als 200ms-Maximalwert in den zyklischen Daten aufgezeichnet.

Option Rundsteuersignalanalyse:

Ist die Option Rundsteuersignalanalyse im Gerät frei geschaltet, kann ein zusätzlicher Rekorder für diese

Frequenz gestartet werden. Der Rekorder erfasst alle Spannungen und Ströme des Rundsteuersignales.

Es können die Aufzeichnungsdauer, die Bandbreite des Filters, sowie der Triggerpegel für diesen Rekorder, eingestellt werden. Die maximale Aufzeichnungsdauer beträgt 210 Sekunden.

Ist die Geräteoption „Rundsteuer“ freigeschalten, so erkennt man dies auf der letzten Displayseite der

PQ-Box 100 mit der Bezeichnung: PQ-Box 100 Light / Expert + S

Der spezielle Rundsteuerrekorder kann ein- und ausgeschaltet werden

Achtung: Der Rundsteuerrekorder kann große Datenmengen erzeugen und sollte nur eingeschaltet werden wenn gezielt eine Störung im Signalverlauf gesucht wird.

76

PQ-Box über Zeitauftrag programmieren

Es ist möglich die PQ-Box über einen voreingestellten Zeitauftrag zu starten und zu stoppen.

Anwendungsbeispiel: Die PQ-Box soll von 0:00 Uhr bis 3:00 Uhr mit einem 1 Sekunden Intervall zeitgesteuert ein- und ausschalten.

Wird die Starttaste auf der PQ-Box vor dem Messauftrag betätigt, so fängt die Box sofort mit der Aufzeichnung an.

Wird die Stopptaste der PQ-Box vor dem Ende des Messauftrages betätigt, so wird die Messung sofort angehalten.

Uhrzeit der PQ-Box 100 einstellen:

Synchronisiert die Uhrzeit PQ-Box 100 auf die PC-Zeit im Augenblick der

Tastenbetätigung. Die Uhrzeit der PQ-Box 100 wird hiernach nicht permanent in der Anzeige weitergeführt.

77

Wir regeln das

9.2

Setup – Grenzwerte EN50160 / IEC61000-2-2 / IEC61000-2-4

In diesem Menüpunkt sind alle Grenzwerte der Norm EN50160 und IEC61000-2-2 voreingestellt. Die Verträglichkeitspegel können vom Benutzer verändert werden.

Über die Schaltfläche lung zurückgesetzt.

werden die Grenzwerte aller Karten wieder auf die Werkseinstel-

2. bis 25. Harmonische

EN50160

26. bis 50. Harmonische

Da die EN50160 nur Grenzwerte für Harmonische bis zur 25. Ordnungszahl vorgibt, wurden in den

Grundeinstellungen der PQ-Box 100 die Verträglichkeitspegel der IEC61000-2-2 für die 26. bis 50. Oberschwingung hinterlegt.

78

Die Schaltfläche bietet die Möglichkeit, verschiedene auf dem PC gespeicherte

Konfigurationen zu öffnen. In den Vorlagen sind auch die Grenzwertdateien IEC61000-2-4 für Industrienetze hinterlegt.

Mit dem Icon gespeichert werden.

THD Berechnung

können beliebig viele Einstellungsvorlagen für die PQ-Box 100

Die Berechnung der THD Werte der Spannungen und Ströme sind im Gerätesetup einstellbar.

0 H2 bis H40 (Messung nach EN50160)

0 H2 bis H50 (Messung nach IEC61000-x-x)

Berechnung der Spannungs- und Stromharmonischen

Das Berechnungsverfahren für die Harmonischengruppierungen kann je nach Anwendungsgebiet (Spannungsqualitätsmessung oder Geräteprüfung) eingestellt werden.

IEC61000-4-30 Class A für EN50160 Messungen

Vollgruppierung (IEC61000-4-7 Kap 5.5.1) für Geräteprüfungen nach IEC 61000-3-X

Harmonische werden vollgruppiert berechnet (2. Harm. = 75Hz bis 125Hz).

Zwischenharmonische werden vollgruppiert berechnet. ( 55Hz bis 95Hz)

79

Wir regeln das

9.3

Triggereinstellungen Oszilloskopbild

Im Menüpunkt „Oszilloskop“ können Auslösekriterien für Oszilloskopbilder gesetzt werden.

In der Grundeinstellung ist eine Effektivwertschwelle von +10% und -10% der Nennspannung eingestellt.

Ist ein Feld grau hinterlegt und nicht markiert, so ist dieses Triggerkriterium nicht aktiv. Alle Triggerbedingungen können parallel betrieben werden und sind „oder verknüpft“.

Die „Aufzeichnungsdauer“ ist die gesamte Aufzeichnungszeit für das Oszilloskopbild in Millisekunden.

Als „Vorgeschichte“ wird die Zeit definiert, die vor dem Eintreten des Ereignisses aufgezeichnet wurde.

Die Länge des Oszilloskopbildes, sowie die Vorgeschichte können frei von 20ms bis 4.000 Millisekunden verändert werden.

Automatik Trigger für Oszilloskoprekorder: Ist dieses Feld aktiviert, dann verändert die PQ-Box 100 selbstständig alle auf dieser Seite aktivierten Triggerschwellen, im Falle eines zu empfindlich eingestellten Grenzwertes. Dies verhindert, dass unnötig große Datenmengen aufgezeichnet werden. Der

„Automatik Trigger“ greift hierbei in jede einzelne Schwelle selektiv ein und erhöht diese. Sollte die

Netzstörung, welche den Triggerwert permanent verletzt abklingen, so wird der Grenzwert automatisch auf den vorher eingestellten Wert zurückgestellt.

Bei Aktivierung wird je nach eingestellter Intervalldauer, regelmäßig ein Oszilloskopbild aufgezeichnet. Über die in der Software integrierte FFT Funktion kann man über das berechnete Spektrum die Oberschwingungsbelastung bewerten.

80

Erklärung der Triggerbedingungen

:

Sind die Triggerschellen in „%“ angegeben, so bezieht sich dieser Wert auf die im Setup eingestellte

Nennspannung; z.B. 20.300V oder 400V

Startet eine Triggeraufzeichnung bei Unterschreitung der eingestellten Trigger-

schwelle. Triggergrundlage sind die 10ms Effektivwerte.

Startet eine Triggeraufzeichnung bei Überschreitung der eingestellten Triggerschwelle.

Triggergrundlage sind die 10ms Effektivwerte.

Startet eine Triggeraufzeichnung bei einem Effektivwertsprung in eingestellter Höhe.

Triggergrundlage sind die 10ms Effektivwerte.

Startet eine Triggeraufzeichnung bei einem Phasensprung.

Triggergrundlage ist eine Verschiebung der Sinusnulldurchgänge in „ ° „

Startet eine Triggeraufzeichnung bei einer Sinusverletzung. Das Messgerät ermittelt eine Verletzung der Sinuskurve auf Abtastebene. (z. B Kommutierungseinbrüche erfassen). Eine sinnvolle Einstellung des Schwellwertes liegt bei 10% bis 25%.

Beispiel für einen Kommutierungseinbruch:

Totzeit Hüllkurventrigger:

Der Hüllkurventrigger kann in sehr kurzer Zeit eine sehr große Anzahl von Oszilloskopbildern erzeugen. Um die Datenmenge zu verringern kann man eine feste Pausenzeit zwischen den einzelnen Rekordern einstellen.

Beispiel: Totzeit = 5 Sekunden

Am Ende einer Aufzeichnung eines Oszilloskopbildes ist die Triggerbedingung

„Hüllkurventrigger“ für 5 Sekunden deaktiviert. Alle anderen Triggereinstellungen arbeiten ohne Totzeit weiter.

Hysterese: In der Norm IEC61000-4-30 ist eine Hysterese für Ereignisse vorgesehen.

Beispiel: Grenzwert für einen Spannungseinbruch = 90% - Hysterese = 2%

Der Netzeinbruch beginnt mit der Unterschreitung der 90% Grenzwertlinie und ist beendet, wenn die Netzspannung 92% (+2%) wieder erreicht.

81

Wir regeln das

9.4

10ms Effektivwert-Rekorder

Im Menüpunkt „Effektivwerte (10ms)“ können Auslösekriterien für Effektivwert-Rekorder gesetzt werden. In der Grundeinstellung ist eine Effektivwertschwelle von +10% und -10% der Nennspannung eingestellt.

Nur die Schwellwerte mit einem Haken sind aktiv, Triggerbedingungen ohne Haken sind nicht eingeschaltet.

Die „Aufzeichnungslänge“ ist die gesamte Aufzeichnungszeit für das Oszilloskopbild in Millisekunden.

Als „Vorgeschichte“ wird die Zeit definiert, die vor dem Eintreten des Ereignisses aufgezeichnet wurde.

Die Länge der Aufzeichnung, sowie die Vorgeschichte können frei von 20ms bis 2 Minuten (120.000

Millisekunden) verändert werden.

Automatik Trigger für 10ms Rekorder: Ist dieses Feld aktiviert, dann verändert im Falle eines zu empfindlich eingestellten Grenzwertes, die PQ-Box 100 selbstständig alle auf dieser Seite aktivierten

Triggerschwellen. Dies verhindert, dass unnötig große Datenmengen aufgezeichnet werden und das

Gerät permanent die gleichen Bilder festhält. Der „Automatik Trigger“ greift hierbei in jede einzelne

Schwelle selektiv ein und erhöht diese. Sollte die Netzstörung, welche den Triggerwert permanent verletzt abklingen, wird der Grenzwert automatisch auf den vorher eingestellten Wert zurückgestellt.

82

9.5

Firmwareupdate PQ-Box 100

Im Menüpunkt „Update“ kann ein Update der Firmware des Netzanalysators durchgeführt oder das Gerät über einen Lizenzcode mit mehr Funktionen ausgerüstet werden.

Reihenfolge für ein Geräteupdate PQ-Box 100:

1) PQ-Box 100 von Spannungsversorgung trennen (auch USB trennen)

2) Beide Tasten „Start/Stop“ und „Blättern“ gemeinsam gedrückt halten

3) PQ-Box 100 mit Spannung versorgen (Messleitung oder USB)

4) Gerät zeigt nun im Display: „Waiting for Download“

5) Menü Einstellungen / Update in der SW öffnen

6) Update-Datei „PQBoot“ auf Messgerät laden

7) Update-Datei „MCU-Application“ auf Messgerät laden

8) Update-Datei „DSP-Application“ auf Messgerät laden

9) PQ-Box 100 von Spannungsversorgung trennen (auch USB trennen)

10) Beim nächsten Gerätestart wird die Firmware im Gerät installiert.

Lizenzupdate:

PQ-Box 100 auf

- PQ-Box 100 light

- PQ-Box 100 expert

- Rundsteueranalyse aufrüsten.

83

Wir regeln das

9.6

Lizenzupdate PQ-Box 100

Über die Schaltfläche erscheint bei angeschlossenem Messgerät die Seriennummer der

PQ-Box 100. Im Feld „Lizenz Code“ geben Sie den Lizenz Code per Angabe des Verzeichnisses oder per

Tastatur in das Feld ein. Wenn der Lizenzcode zur Seriennummer des Gerätes passt, wird das Feld „Update Lizenz“ aktiv.

9.7

Data Converter

Mit dem Programm “Data Converter” ist es möglich, Korrekturen an einer vorhandenen Messdatei, durchzuführen. Wurde bei einer Parametrierung einer PQ Box 100 eine falsche Nennspannung oder ein falscher Stromwandlerfaktor angegeben, so kann dies hier nachträglich geändert werden.

1 Änderung der Nennspannung z. B. von 400V auf 20.000V

1 Änderung des Stromwandlerfaktors z.B. von 1:1 auf 1:10

1) Öffnen Sie die zu ändernde Messdatei mit „Laden“

2) Geben Sie den richtigen Spannungswert oder Stromwandlerfaktor ein

3) Mit „Ausführen“ werden die Messdaten nun umgerechnet und in einer Kopie der Originaldatei abgespeichert. Zu erkennen an der Bezeichnung „New“ im Kommentarfeld Nr. 4

84

Mit dem Programm „ Data Converter “ können verschiedene Teilmessungen zu einer Gesamtmessung zusammengefügt werden.

1) Öffnen Sie die zu ändernden Messdateien mit „Laden“

2) Markieren Sie zwei oder mehr Dateien

3) Mit „Verbinden“ werden diese Messdateien nun zusammengefügt und in einer neuen Messdatei gespeichert.

85

Wir regeln das

10.

Online-Analyse: PQ-Box 100 & PC

Über die Funktion „Online-Analyse“ werden Effektivwerte, Oszilloskopbilder, Harmonische, Zwischenharmonische, sowie Leistungsflussrichtung der Harmonischen online am Bildschirm eines PC´s oder Laptops dargestellt. Die angezeigten Daten werden im Sekunden-Intervall aufgefrischt.

Die Onlinemessung ist während einer laufenden Messung, vor einer gestarteten, sowie nach einer beendeten Messung, möglich. Alle Karten können über die Icons werden.

gestartet und angehalten

10.1

Online - Oszilloskopbild

Über die Karte „Oszilloskop“ werden Online-Oszilloskopbilder aller Messkanäle auf dem Bildschirm dargestellt.

Karte - Oszilloskopdarstellung

Start = Daten werden im 1 sec. Intervall überschrieben

Stopp = aktuelles Bild bleibt stehen

Länge des Oszilloskopbildes in Abtastpunkten z. B. 2048 = 50ms

86

Dargestellte Kanäle können über die

Legende ein- und ausgeblendet werden

Wichtige Online-

Effektivwerte

Marker 1

Marker 2

Differenz

10.2

Online – FFT – 5.000Hz

Mit der Messfunktion „FFT -5kHz“ wir das Spektrum aller Harmonischen und Zwischenharmonischen von DC bis 5.000 Hz online dargestellt.

Im Menü „rechte Maustaste“ stehen folgende Funktionen zur Verfügung:

Drucken:

Zwischenablage:

Inkl. DC:

Aktuelles Bild wird an den Drucker gesendet

Das Spektrum wird in die Windows-Zwischenablage kopiert

DC-Anteil kann in der Grafik ein- und ausgeblendet werden

Inkl. Grundschwingung: Grundschwingung kann in der Grafik ein- und ausgeblendet werden

Achsen teilen: Trennt den Bildschirm für Spannungen und Ströme in zwei Bereiche

87

Wir regeln das

Maximalwerte aufzeichnen:

Mithilfe dieser Funktion ist es möglich, die Maximalwerte der Spektrallinien der Online FFT festzuhalten.

(gestrichelte Linie). So ist es möglich bereits online über einen Zeitraum festzustellen ob erhöhte Oberschwingungspegel im Bereich bis 5 KHz an der Messstelle auftreten.

88

10.3

Online - Harmonische

Über die Karte „Harmonische“ werden alle Strom- und Spannungsoberschwingungen (2. bis 50.) online dargestellt. Die Messdaten werden vom Messgerät gemäß der IEC61000-4-30 Klasse A berechnet und an den PC übertragen.

Karte – Harmonische Spannung und Strom

Auch hier stehen viele Funktionen über das Menü „rechte Maustaste“ zur Verfügung.

89

Wir regeln das

10.4

Online - Zwischenharmonische

Über die Karte „Inter-Harmonische“ werden alle Strom- und Spannungszwischenharmonische bis 2.500

Hz online dargestellt. Die Messdaten werden vom Messgerät gemäß der IEC61000-4-30 Klasse A nach dem Gruppierungsverfahren berechnet und an den PC übertragen.

Karte - Zwischenharmonische

Erklärung zum Gruppierungsverfahren nach IEC61000-4-7:

Zum Bewerten der Zwischenharmonischen im Netz werden Untergruppen gebildet. Es werden jeweils alle Zwischenharmonische zwischen zwei Harmonischen zu einer Harmonischenuntergruppe zusammengefasst. Beispiel für 50Hz: Interharmonische H2 enthält die Frequenzen 110Hz bis 140Hz

90

10.5

Online – Richtung der Harmonischen

Über die Karte „Richtung Harmonische“ wird die Leistungsflussrichtung der Harmonischen am Messpunkt dargestellt. Ein Skalierung im positiven Bereich (+) bedeutet eine Leistungsflussrichtung vom Netz zum Verbraucher (im Beispiel die 5. Harmonische). Liegt der Messwert in der negativen Skala (-) liegt eine Leistungsflussrichtung vom Verbraucher in das Netz vor.

P

2

=

U

2

⋅

I

2

⋅

cos ϕ

2

Bemerkung: In einem mit Spannungsharmonischen vorbelasteten Netz ist die Aussage der Richtung der

Harmonischen nicht immer aussagekräftig. Je größer die Belastung des Netzes mit einer Stromharmonischen vom Verbraucher ist und je geringer das Netz mit Spannungsharmonischen vorbelastet ist, desto größer ist die Aussagekraft dieses Vorzeichens auf den Verursacher von Harmonischen im Netz.

+

-

Phasenwinkel der Stromharmonischen:

Die Messwerte im unteren Bereich der Grafik zeigen den Winkel der Stromharmonischen (2. Bis 32.

Harmonische) in Bezug zur jeweiligen Grundschwingung der Spannung.

91

Wir regeln das

Beispiel:

An einem Anschlusspunkt mit mehreren Verbrauchern soll bewertet werden ob sich z.B. die 5. Stromharmonische günstig oder ungünstig am Verknüpfungspunkt addieren. In unserem Beispiel beträgt die

5. Stromharmonische von Verbraucher A 92A und Verbraucher B 123A. Mit der Angabe des Stromwinkels ist es möglich den Summenstrom komplex zu berechnen. Im Beispiel mit 55,5A.

92

10.6

Online Pegel-Zeitdiagramm

Im „Online Pegel-Zeitdiagramm“ können über einen einstellbaren Zeitraum (1, 3, 5 oder 10 Minuten)

Spannungen, Ströme und Leistungen beobachtet werden. Über das Menü der rechten Maustaste können die Skalierungen angepasst werden oder das Bild in die Zwischenablage kopiert werden.

Mit der Funktion „Anzeige löschen“ werden die Messdaten im Bild gelöscht.

93

Wir regeln das

Online - Details Messwerte

Über die Karte „Details“ werden die Wirk-, Blind- und Scheinleistungen der Einzelphasen und auch dreiphasigen Werte online dargestellt. QV zeigt die Grundschwingungsblindleistung und D die

Oberschwingungsblindleistung an.

Des Weiteren werden der Leistungsfaktor und die Phasenwinkel der Grundschwingung des Netzes angezeigt.

Karte – Details Messwerte

Erklärung der Leistungsmesswerte in den Onlinedaten

P = Wirkleistung

S = Scheinleistung

D = Verzerrungsblindleistung / Oberschwingungsblindleistung

Q = Gesamtblindleistung

QV = Grundschwingungsblindleistung

94

10.7

Online - Zeigerdiagramm

Mit der Funktion Zeigerdiagramm werden alle Spannungen und Ströme mit Betrag und Phasenwinkel grafisch dargestellt.

95

Wir regeln das

10.8

Leistungsdreieck

Auf der Karte „Leistungsdreieck“ werden alle Leistungswerte in einer dreidimensionalen Grafik dargestellt. Unter dem Punkt 7.8 wird die Verzerrungsblindleistung näher erläutert.

Es wird jeweils ein Leistungsdreieck für jede Phase, sowie für die Netzgesamtleistungen angezeigt.

Die Grafik stellt die einzelnen Leistungswerte einmal für den Gesamteffektivwert sowie für die Grundschwingungswerte dar.

S

S

50

P

50

D

Q

Q

50

96

10.9 Online Status PQ Box

In „Online Status PQ Box“ kann der Zustand des Messgerätes über eine Fernverbindung abgefragt werden.

Dauer der laufenden Messung bisher

Anzahl der Störschriebe in der laufenden Messung

Belegter Speicher des Messgerätes

Freier Speicher des Messgerätes

Aktuelle Uhrzeit und Datum des Messgerätes

97

Wir regeln das

Messdaten – Messverfahren PQ-Box 100

Zyklische Messgrößen PQ-Box 100

Bemerkung: Das Intervall entspricht dem frei einstellbaren Messintervall (1sec bis 30min)

Pro zyklischem Messintervall fallen 5604 Bytes an Aufzeichnungsdaten an. Reserviert man den halben

Speicherplatz für zyklische Messdaten (500 MByte), so können 91360 Messintervalle geschrieben werden, bis der reservierte Speicherplatz erschöpft ist.

Stellt man das Aufzeichnungsintervall auf 10min, entspricht dies einer Aufzeichnungsdauer von 632

Tagen.

Zeichenerklärung : = berechnet und abgespeichert

* = berechnet und online Daten

Primäre Messgrößen :

10ms 0.2s 1s Intervall

Zykluszeit

Messgrößen

Effektivwerte von u

1E/N

, u

2E/N

, u

3E/N

, u

NE

, u

12

, u

23

, u

31

:

U

1E/N

, U

2E/N

, U

3E/N

, U

NE

, U

12

, U

23

, U

31

Effektivwerte von i

1

, i

2

, i

3

, i

Σ /N

:

I

1

, I

2

, I

3

, I

Σ /N

Strang-Wirkleistungen :

P

1

, P

2

, P

3

Frequenz (Grundschwingung) : f

Effektivwerte von DC-Komponente und Grundschwingung für jeden der Messkanäle 1..8

*

*

*

*

*

*

*

10s

98

Abgeleitete Messgrößen :

Zykluszeit

Messgrößen

Normierte Harmonische der Spannungen (n=1..50) von u

1E/N

, u

2E/N

, u

3E/N,

u

NE, u

12

, u

23

, u

31

:

U

1E/N-n

, U

2E/N-n

, U

3E/N-n

, U

NE-n

, U

12-n

, U

23-n

, U

31-n

Harmonische der Ströme (n=1..50) von i

1

, i

2

, i

3

, i

Σ /N

:

I

1-n

, I

2-n

, I

3-n

, I

Σ -n

Normierte Zwischenharmonische der Spannungen (n=0..49) von u

1E/N

, u

2E/N

, u

3E/N

, u

NE

, u

12

, u

23

, u

31

:

U

1E/N-n+0.5

, U

2E/N-n+0.5

, U

3E/N-n+0.5

, U

NE-n+0.5

, U

12-n+0.5

, U

23-n+0.5

,

U

31-n+0.5

Zykluszeit

Messgrößen

Zwischenharmonische der Ströme (n=0..49) von i

1

, i

2

, i

3

, i

Σ /N

:

I

1-n+0.5

, I

2-n+0.5

, I

3-n+0.5

, I

Σ -n+0.5

Effektivwerte Rundsteuersignale auf u

1E/N

, u

2E/N

, u

3E/N,

u

NE, u

12

, u

23

, u

31

: U

Rundsteuer (200ms)

U

S1

, U

S2

, U

S3

, U

SN

, U

S12

, U

S23

, U

S31

Energieflussrichtungen der Harmonischen (n=1..32) auf L

1

, L

2

, L

3

:

FD

1-n

, FD

2-n

, FD

3-n

Total Harmonic Distortion der Spannungen (2...40. Harmonische) von u

1E/N

, u

2E/N

, u

3E/N

, u

NE

, u

12

, u

23

, u

31

:

THD

1E/N

, THD

2E/N

, THD

3E/N

, THD

NE

, THD

12

, THD

23

, THD

31

Total Harmonic Distortion der Ströme in %

(2...40. Harmonische) von i

1

, i

2

, i

3

, i

N

: THD

1

, THD

2

, THD

3

, THD

Σ /N

Total Harmonic Currents in Ampere (2..40. Harmonische) von i

1

, i

2

, i

3

, i

N

:

THD(A)

1

, THD(A)

2

, THD(A)

3

, THD(A)

N

K-Faktoren (Transformator Reduktionsfaktor) von i

1

, i

2

, i

3

, i

Σ /N


*

*

*


*

*

*

*

*

*

*

99

Wir regeln das k

1

, k

2

, k

3

, k

Σ /N

Mittelwert von I

1

, I

2

, I

3

, I

N

Summen-Wirkleistung :

P

Strang-Scheinleistungen :

S

1

, S

2

, S

3

Strang-Blindleistungen (m.Sgn.) :

Q

1

, Q

2

, Q

3

Strang-Verzerrungsblindleistungen :

D

1

, D

2

, D

3

Summen-Scheinleistung, 3-/4-Leiter Netz n. DIN 40110 : S

Summen-Blindleistung :

Q

Summen-Verzerrungsblindleistung :

D

Strang-Gesamt-Wirkenergien :

E

1

, E

2

, E

3

Kollektive Gesamt-Wirkenergie :

E

Strang-Abgabe-Wirkenergien :

-E

1

, -E

2

, -E

3

Kollektive Abgabe-Wirkenergie :

-E

Strang-Bezugs-Wirkenergien :

E

1

, E

2

, E

3

Kollektive Bezugs-Wirkenergie :

+E

Strang-Gesamt-Blindenergien :

EQ

1

, EQ

2

, EQ

3

Kollektive Gesamt-Blindenergie :

EQ

Abgegebene (induktive) Strang-Blindenergien:

-EQ

1

, -EQ

2

, -EQ

3

Abgegebene (induktive) Kollektive Blindenergien :

100

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

-EQ Netz

Zykluszeit

Messgrößen

Bezogene (induktive) Strang-Blindenergien:

+EQ

1

, +EQ

2

, +EQ

3

Bezogene (induktive) Kollektive Blindenergie:

+ EQ Netz

Wirkfaktoren :

PF

1

, PF

2

, PF

3

, PF

Blindfaktoren :

QF

1

, QF

2

, QF

3

, QF

Anzeigefunktion Wirkfaktor :

Y

1

, Y

2

, Y

3

, Y

Phasendifferenz Spannung-Strom (Grundschwingung) : ϕ

1

, ϕ

2

, ϕ

3

Phasendifferenz Spannung-Referenzspannung (Grundschwingung) von u

1E/N

, u

2E/N

, u

3E/N

, u

NE

, u

12

, u

23

, u

31

: ϕ

1E/N

, ϕ

2E/N

, ϕ

3E/N

, ϕ

NE

, ϕ

12

, ϕ

23

, ϕ

31

Drehsinn (Grundschwingung):

Flickerstärken von u

1E/N

, u

2E/N

, u

3E/N

:

Pst

1E/N

, Pst

2E/N

, Pst

3E/N

Flickerstärken von u

12

, u

23

, u

31

:

Pst

12

, Pst

23

, Pst

31

Spannungs-Mitsystem, -Gegensystem, -Nullsystem

Spannungsunsymmetrie u u

Spannungsunsymmetrie u

0

10ms Spannungsextremwerte pro Messintervall

U

1E/N-1/2

, U

2E/N-1/2

, U

3E/N-1/2

, U

NE-1/2

, U

12-1/2

, U

23-1/2

,U

31-1/2

Strom-Mitsystem, -Gegensystem, -Nullsystem

Stromunsymmetrie u u

Stromunsymmetrie u

0

10ms Stromextremwerte pro Intervall

I

1-1/2

, I

2-1/2

, I

3-1/2

, I

Σ /N-1/2


*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

101

Wir regeln das

200ms Leistungsextremwerte

P

1-10/12

, P

2-10/12

, P

3-10/12

, P

10/12

Frequenzextremwerte von f (10s) und f (200ms)

Maxima von U

S1-10/12

, U

S2-10/12

, U

S3-10/12

, U

SN-10/12

, U

S12-10/12

, U

S23-

10/12

, U

S31-10/12

10.10

Messverfahren / Formeln PQ-Box 100

Signalabtastung:

Die Spannungs- und Stromeingänge werden mit einem Anti-Aliasing-Filter gefiltert und mit einem 24-Bit

Wandler digitalisiert. Die ADCs liefern 2048 Abtastwerte je Kanal für einen Synchronisationszyklus von

10 (50Hz-Netze) bzw. 12 (60Hz-Netze) Perioden der Phasenreferenz (T

S

= 200ms bei Nennfrequenz).

Die Abtastrate beträgt bei der Nennfrequenz 10,24kSamples/s.

Die Werte aller Parameter werden aus diesen Daten errechnet.

Die Aggregation der Messwerte erfolgt nach der Norm IEC61000-4-30 für Klasse A Geräte.

Effektivwerte der Spannungen und Ströme, Min- / Maximalwerte

U eff / I eff

Der Intervallwert der Spannung oder des Stroms ist der Mittelwert der Effektivwerte (RMS) über die

Länge des eingestellten Intervalls.

U min / max; I min / max

Pro Messintervall wird der jeweils höchste und niedrigste 10ms Spannungs- oder Stromeffektivwert zusätzlich zum Mittelwert festgehalten.

Rundsteuersignal

U Rundsteuersignal (200ms)

Im Setup der PQ-Box 100 kann eine beliebige Zwischenharmonische eingestellt werden. Diese wird als

200ms Maximalwert innerhalb eines Messintervalls dargestellt.

102

Flickerstärke Pst / Plt

Die Kurzzeit-Flickerstärken P st

(10min) und die Langzeit-Flickerstärken P lt

(2h) werden für Stern- und

Dreieckspannungen berechnet. P st

und P lt

sind in der EN 61000-4-15: 2010 definiert.

Realisierungsempfehlungen sind der Quelle „EMV Messung von Spannungsschwankungen und Flickern mit dem IEC-Flickermeter“ von W.Mombauer, VDE-Verlag, VDE-Schriftenreihe „Normen verständlich“,

ISBN 3-8007-2525-8 zu entnehmen.

Die Intervall-Länge Pst ist fest auf 10 Minuten eingestellt und ist unabhängig vom eingestellten

Messintervall.

Formel zur Plt Berechnung:

P lt

=

3

1

12

12

∑

i = 1

P

3

Das Flickermeter kann im Gerätesetup für folgende Netzkonstellationen parametriert werden:

230V/50Hz; 230V/60Hz und 120V/50Hz; 120V/60Hz

THD – PWHD – K Faktor

Gesamter Oberschwingungsanteil, die Berechnung erfolgt nach folgenden Formeln gemäß

IEC61000-4-7.

Die Berechnung der THD Werte der Spannungen und Ströme sind im Gerätesetup einstellbar.

- H2 bis H40 (Messung nach EN50160)

- H2 bis H50 (Messung nach IEC61000-x-x)

THD Spannung:

THD u

=

THD Strom in %:

ν

40

∑

= 2

U ν

2

U

1

THD i

=

ν

40

∑

= 2

I ν

2

I

1

THD(A) Strom in Ampere:

THC =

40

∑

n = 2

I

2 n

103

Wir regeln das

PWHD - Partial Weighted Harmonic Distortion

Der partiell gewichtete THD bewertet die Harmonischen der 14. bis 40. Harmonischen.

40

∑

n n = 14

⋅ C n

2

PWHD =

C

1

PHC - Partial Odd Harmonic Current

Der PHC wird aus den ungeradzahligen Stromharmonischen n = 21..39 berechnet.

PHC =

39

∑

C n

2 n = 21 , 23

K-Faktor

Die Werte der K-Faktoren werden für Leiterströme aus den entsprechenden Effektivwerten C n

der Harmonischen n = 1..40 berechnet.

K-factor ist eine Maßeinheit, welche die Fähigkeit eines Transformators angibt, den Stromharmonischen eines Systems zu widerstehen.

Verschiedene Transformatorlieferanten bieten Transformatoren mit z.B. K-Faktoren von K=4, K=13,

K=20 und K=30 an.

Transformatoren werden durch Stromharmonische stärker erwärmt als mit 50Hz Strömen.

Ein Transformator mit höherem K-Faktor hält diese besser aus und wird nicht so stark erwärmt als ein

Transformator mit niedrigerem K-Faktor.

Die PQ Box 100 gibt den K-Faktor der Ströme an. Interessant sind nur die k-Werte welche bei maximaler

Leistung auftreten. Ähnlich wie der THD der Ströme in % ist der Wert nicht relevant bei sehr niedrigen

Strömen.

K =

40

∑ ( n ⋅ C n

) 2 n = 1

40

∑ n = 1

C n

2

104

Harmonische / Zwischenharmonische

Die Ermittlung der Harmonischen- und Zwischenharmonischen-Intervallwerte wird nach den Methoden der Norm IEC61000-4-30 Klasse A basierend auf 10/12 Periodenwerten gebildet.

Die PQ-Box 100 erfasst für alle Spannungs- und Stromkanäle jeweils die Harmonischen bis zur 50. Ordnungszahl. Zur Bewertung der Zwischenharmonischen werden Oberschwingungs-Untergruppen gebildet. Es werden für alle Strom- und Spannungskanäle 50 Untergruppen aufgezeichnet. harmonic subgroup n+1 interharmonic subgroup n+2,5 harmonic order n

Beispiel: n+1 n+2 n+3

DFT output

„IH0“ ist die erste Zwischenharmonischen-Gruppe und bewertet den Frequenzbereich von > 5 Hz bis

< 45 Hz.

Es werden die Harmonischen von n=0...50 berechnet

Spannungsharmonische (normiert, 10/12 Perioden):

U n − 10 / 12

=

1

2

⋅ n ⋅ N

∑

+ 1 k = n ⋅ N − 1

C k

U nom

2

Stromharmonische:

I n − 10 / 12

=

1

2

⋅ n ⋅ N

∑

+ 1 k = n ⋅ N − 1

C k

2

105

Wir regeln das

Blindleistung / Blindenergien

Im Setup der PQ Box 200 sind zwei Varianten der Leistungsberechnung einstellbar a) Leistungsberechnung vereinfacht

Netz-Blindleistung ohne Unsymmetrie-Komponente:

Q = Q

V

2

+ D

2 b) Messung nach DIN40110 Teil 2

Q

∑

= Q L1+ Q L2 + Q L3

Blindleistung inklusive der Unsymmetrieblindleistung:

Blindleistung:

Q

L − 10 12

= Sgn

( ϕ

L −

)

⋅ 2

S

L −

− 2

P

L −

Q

Blindenergie:

= Sgn

( ϕ

)

⋅ S

2 − P

2

„Blindenergie Lieferung“ induktiven Blindenergien +EQ:

Q

S

= Q

L − 10 / 12 für : Q

L − 10 / 12

( n ) ≥ 0

Q

S

( n ) = 0

„Blindenergie Verbrauch“ kapazitive Blindenergien -EQ:

Q

S

= Q

L − 10 / 12

Grundschwingungsblindleistung: für : Q

L − 10 / 12

( n ) < 0 für : Q

L − 10 / 12

( n ) < 0

106

Verzerrungsblindleistungen - D

Die Verzerrungsblindleistung - auch Oberschwingungsblindleistung genannt - beschreibt eine spezielle

Form der Blindleistung, die in Wechsel- und Drehstromnetzen durch nichtlineare Verbraucher wie zum

Beispiel Gleichrichter in Netzteilen verursacht wird. Die Oberschwingungen des Stromes in Kombination mit der Netzspannung ergeben Blindleistungsanteile, die als Verzerrungsblindleistungen bezeichnet werden.

Die Verzerrungsblindleistungen werden aus den Spannungen und den zugehörigen Verzerrungsströmen berechnet:

D = U ⋅

ν

∞

∑

= 2

I

ν

2

S

D Q

S

50

Q

50

Leistungsfaktor – Power Faktor PF

Als Leistungsfaktor, Wirkleistungsfaktor oder auch Wirkfaktor bezeichnet man in der Elektrotechnik das

Verhältnis von Wirkleistung P zur Scheinleistung S. Der Leistungsfaktor kann zwischen 0 und 1 liegen.

Das Verhältnis wird in folgender Formel ausgedrückt:

Leistungsfaktor (Power Faktor PF): λ = P / S

Der Leistungsfaktor enthält das Vorzeichen der Wirkleistung.

Cos phi

Die PQ-Box berechnet den cos phi in zwei Varianten: a) Cos phi – Standard b) Cos phi – VDE N4105

Im Gerätedisplay sowie in den Onlinemessdaten wird der Standard- cos phi (Variante a) angezeigt.

In den Langzeitmessdaten sind beide Varianten verfügbar.

107

Wir regeln das

Scheinleistungen – S

Im Setup der PQ Box 200 sind zwei Varianten der Leistungsberechnung einstellbar a) Leistungsberechnung vereinfacht

Netz-Scheinleistung ohne Unsymmetrie-Komponente :

S = P

2 + Q

2 b) Netzscheinleistung inkl. Netzunsymmetrie nach DIN40110 Teil 2

Strang-Scheinleistungen 4-Leiter-System :

S

L

= U

LNrms

⋅ I

Lrms

Strang-Scheinleistungen 3-Leiter-System :

S

L

= U

L 0 rms

⋅ I

Lrms

Kollektive Scheinleistung n. DIN40110 :

S

Σ

= U

Σ

⋅ I

Σ

1

U

Σ

= ⋅

2

4-Leiter-Netz :

U

2

12 rms

+ U

2

23 rms

+ U

2

31 rms

+ U

2

1 Nrms

+ U

2

2 Nrms

+ U

2

3 Nrms

I

Σ

= I

2

1 rms

+ I

2

2 rms

+ I

2

3 rms

+ I

2

Nrms

3-Leiter-Netz, I1 + I2 + I3 ≠ 0 :

U

Σ

=

1

2

⋅ U

2

12 rms

+ U

2

23 rms

+ U

2

31 rms

+ U

2

1 Erms

+ U

2

2 Erms

+ U

2

3 Erms

I

Σ

= I

1

2 rms

+ I

2

2 rms

+ I

2

3 rms

+ I

2

Erms

Geometrische Grundschwingungs-Scheinleistung :

S

G

= 3 ⋅ [ U

1 _ PS

⋅

*

I

1 _ PS

+ U

1 _ NS

⋅ I

*

1 _ NS

+ U

1 _ ZS

⋅ I

*

1 _ ZS

]

108

Wirkleistung - P

Die Vorzeichen der Wirkleistungen entsprechen der Flussrichtung der Grundschwingungs-Wirkenergie

(+ : Abgabe, - : Bezug).

Die Werte der Strang-Wirkleistungen werden aus den Abtastwerten eines Synchronisationszyklusses errechnet.

P

L − 10 / 12

=

2048

∑ n = 1 p

L

( n )

2048

(200ms Werte) mit Strangindex L = {1, 2, 3, E}

Die 10min-Werte werden als lineare Mittelwerte errechnet.

Die kollektive Wirkleistung ist für 4-Leiter-Systeme definiert mit

P

Σ

= P

1

+ P

2

+ P

3

Die kollektive Wirkleistung ist für 3-Leiter-Systeme definiert mit

P

Σ

= P

1

+ P

2

+ P

3

+ P

E

Grundschwingungs-Wirkleistung (Leitung):

P

G

= Re

{ }

G

S

G

= Geometrische Grundschwingungs-Scheinleistung

Symmetrische Komponenten

Die komplexen symmetrischen Komponenten werden aus den entsprechenden komplexen Spektralkomponenten der Grundschwingungen der Sternspannungen und Leiterströme errechnet.

Sternspannung im 4-Leiter-System = Spannung Außenleiter-Neutralleiter

Sternspannung im 3-Leiter-System = Spannung Außenleiter-Erde

109

Wir regeln das

Mitsystem :

U

1 _ PS

=

1

3

⋅

(

U

1 N − 1

+ a ⋅ U

2 N − 1

+ a

2

⋅ U

3 N − 1

)

I

1 _ PS

=

1

3

⋅ I

(

1 − 1

+ a ⋅ I

2 − 1

+ a

2

⋅ I

3 − 1

)

Gegensystem :

U

1 _ NS

=

1

3

⋅

(

U

1 N − 1

+ a

2

⋅ U

2 N − 1

+ a ⋅ U

3 N − 1

)

I

1 _ NS

=

1

3

⋅ I

(

1 N − 1

+ a

2

⋅ I

2 N − 1

+ a ⋅ I

3 N − 1

)

Nullsystem :

U

ZS

=

1

3

⋅

(

U

1 N − 1

+ U

2 N − 1

+ U

3 N − 1

)

I

ZS

=

1

3

⋅

(

I

1 N − 1

+ I

2 N − 1

+ I

3 N − 1

)

UU Unsymmetrie

Die Spannungsunsymmetrien werden aus den entsprechenden Werten der modalen Komponenten Mitsystem, Gegensystem und Nullsystem errechnet.

Für die EN50160 (Ereignisse) ist nur die Spannungsunsymmetrie u u

relevant und entspricht dem Verhältnis von Gegensystem zu Mitsystem. Der Wert wird in [%] ausgegeben.

110

11.

Wartung/Reinigung

11.1

Wartung

Dieses Gerät ist für Kunden Wartungsfrei.

Lebensgefahr durch Stromschlag!

Gerät nicht öffnen.

Wartung des Geräts ausschließlich durch A-Eberle durchführen lassen.

Gefahr

Bei Servicefällen A-Eberle kontaktieren.

Serviceadresse:

A. Eberle GmbH & Co. KG

Frankenstraße 160

D-90461 Nürnberg

Verwenden Sie ein weiches, leicht angefeuchtetes und fusselfreies Tuch. Achten Sie darauf, dass keine Feuchtigkeit in das Gehäuse eindringt. Verwenden Sie keine Fensterreiniger,

Haushaltsreiniger, Sprays, Lösungsmittel, alkoholhaltige Reiniger, Ammoniaklösungen oder Scheuermittel für die Reinigung.

12.

Kalibrierintervall

Wir empfehlen ein Kalibrierintervall von drei Jahren für den Netzanalysator PQ-Box 100, um die geforderte Genauigkeit der IEC61000-4-30 für Klasse A Messgeräte beizubehalten. Die Geräte werden im

Hause der A. Eberle GmbH & Co. KG justiert und kalibriert.

13.

Entsorgung

Zur Entsorgung des Geräts und des Zubehörs, alle Komponenten an A-Eberle schicken.

14.

Produktgewährleistung

A-Eberle gewährleistet, dass dieses Produkt und Zubehör für die Dauer von drei Jahren ab dem Kaufdatum frei von Material- und Fertigungsdefekten bleibt. Diese Gewährleistung gilt nicht für Schäden durch

Unfälle, Missbrauch und abnormalen Betriebsbedingungen.

Um die Garantieleistung in Anspruch zu nehmen, kontaktieren Sie A-Eberle GmbH & Co KG in Nürnberg.

111

A. Eberle GmbH & Co. KG

Frankenstraße 160

D-90461 Nürnberg

Tel.: +49 (0) 911 / 62 81 08-0

Fax: +49 (0) 911 / 62 81 08 99

E-Mail: [email protected]

http://www.a-eberle.de

Nr. 584.0770

Vers. PQ Box 100 – 15.06.2015

A. Eberle PQ-Box 100 Bedienungsanleitung

Bedienungsanleitung

Netzanalysator PQ-Box 100

Power-Quality Auswertesoftware

Modell PQ-Box 100

Inhaltsverzeichnis

1.

Benutzerführung

Abstufung der Warnhinweise

Aufbau der Warnhinweise

Handlungsanweisungen

Listen

Aufbau nicht nummerierter Listen:

2.

Lieferumfang/Bestellmerkmale

3.

Sicherheitshinweise

4.

Technische Daten

Spannungsmessgröße

Fehlergrenzen nach IEC 61000-4-30, Class A

5.

Bestimmungsgemäßer Einsatz

6.

Beschreibung

7.

Betrieb/Bedienung

8.

Auswertesoftware WinPQ mobil

9.

Grenzwerte und Einstellungen PQ-Box 100

10/15/30-Minuten-Intervall

:

10.

Online-Analyse: PQ-Box 100 & PC

=

⋅

⋅

10.9 Online Status PQ Box

Abgeleitete Messgrößen :

∑

∑

∑

∑

∑

ν

∑

ν

11.

Wartung/Reinigung

12.

Kalibrierintervall

13.

Entsorgung

14.

Produktgewährleistung

http://www.a-eberle.de

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