Použití analyzátorů řady Fluke 430 ke kontrole podle EN 50160
| Použití analyzátorů řady Fluke 430 ke kontrole podle EN 50160 Ing. Jaroslav Smetana, Blue Panther, s. r. o. Všechny distributorské společnosti v Evropě, včetně českých, jsou povinny poskytovat regulátorovi statistiky spolehlivosti dodávek elektrické energie pro plný rozsah kvalitativních charakteristik, které jsou důležité pro jeho komerční i průmyslové zákazníky. Tyto údaje zahrnují i předpokládaný počet napěťových poklesů a přerušení dodávky, úrovně harmonického zkreslení, napěťové nerovnováhy a změn napětí. Požadavky na kvalitu dodávky lze rozdělit do dvou kategorií:
 Obr. 1. Fluke 434 – analyzátor kvality energie podle EN 50160 Obr. 2. Volba funkce power quality monitor První kategorie se vztahuje k normálnímu napětí dodávanému do zařízení. Je to v zásadě měření rozpětí, ve kterém se může dodávané napětí měnit od jmenovité velikosti, včetně jeho zkreslení, a stupeň nevyvážení mezi třemi fázemi. Všechny takovéto limity byly kvantifikovány, sepsány a schváleny v evropském standardu EN 50160 Charakteristiky napětí elektrické energie dodávané z veřejné distribuční sítě. Tato norma zajišťuje minimální požadavky na kvalitu dodávky elektrické energie v ustáleném stavu. V uvedeném dokumentu je definováno sedm parametrů, jejichž splnění je vyžadováno pro dodržení kvality dodávky elektrické energie. Jsou to: 
Monitorované místo vyhovuje požadavkům normy EN 50160, je-li statistická hodnota zjištěná z měření během jednoho týdne pro specifikované parametry 95 % nebo lepší. Přístroje řady Fluke 430 (obr. 1) mohou s využitím funkce power quality monitor (sledování kvality energie) kontrolovat, zda energie v daném místě vyhovuje požadavkům EN 50160, a následně pomáhat při lokalizaci případných problémů. Tato funkce ukazuje důležité parametry požadované normou, které zahrnují: 
Jednoduchým stiskem tlačítka monitor lze zvolit funkci a zobrazit menu pro okamžitý start nebo časové spuštění měření (obr. 2). Nyní stačí již jen stisknout tlačítko start a přístroj zobrazí sloupcové grafy (obr. 3). Jsou zde ukázány aktualizované hodnoty napětí, harmonických složek, napěťových přerušení, rychlých změn napětí, přepětí, nevyváženosti a frekvence. Pro každý parametr je uvedeno, zda vyhovuje limitům podle normy EN 50160, nebo limitům nastaveným uživatelem. Barevně označené sloupce jasně ukazují, který parametr vyhovuje a který ne. Pro zjišťování shody s normou EN 50160 je přístroj vybaven funkcí pro pozorování stavu po dobu trvání jednoho týdne. Parametry napětí, harmonických a blikání mají sloupce pro všechny fáze: L1, L2 a L3. Parametry pokles, přerušení a rychlé změny napětí a frekvence, představující vlastnosti napříč třemi fázemi, mají každý jeden sloupec. Některé ze sloupců mají širší základnu, což indikuje nastavené limity (např. podle EN 50160 95 % času v limitu a horní úzké limit 100 %). Jakmile je limit překročen, změní sloupec barvu ze zelené na červenou. Sloupce pro poklesy, přerušení, rychlé změny a přepětí jsou celé úzké a indikují počet překročení limitů během doby pozorování.  Obr. 3. Přehled naměřených parametrů podle EN 50160Obr. 4. Obrazovka se sloupcovými grafy (zobrazeno prvních 25 harmonických) U měření na obr. 2 je zobrazeno napětí na jedné fázi, harmonické zkreslení na dvou fázích a počet přepětí, která nevyhovují normě EN 50160. Na hlavní obrazovce jsou zobrazeny nejhorší harmonické pro každou fázi. Pro zjištění přesných poměrů, které harmonické překračují limity, stačí přejít kursorem např. na fázi L1 a stisknout enter. Zobrazí se sloupcový graf (obr. 4), na kterém je udána velikost harmonického zkreslení a doba, po kterou každá z fází setrvávala v intervalu povolených limitů (v tomto případě pro prvních 25 harmonických). Příklad z obr. 3 jasně ukazuje, že 15. harmonická je odpovědná za nesplnění normy. Stisknutím tlačítka trend lze zobrazit průběh harmonických po dobu trvání celého týdne. Další tlačítko umožní zobrazit změny fáze. Na hlavní obrazovce je možné zobrazit změny všech proměnných, jako je napětí nebo proud. Je jen třeba zvolit proměnnou a stisknout tlačítko trend. Funkce trend může být také použita k analýze kvality dodávaného výkonu a k určení možného směru porušení limitů. Na obr. 5a a 5b je ukázán vzestup proudu a doprovodný pokles napětí každých dvanáct hodin.  Obr. 5. Zobrazení trendů: vlevo – trend proudu, vpravo – trend napětí Měření byla vykonána na výstupech distribučního transformátoru. Je patrná přítomnost nárůstu proudu a doprovázející pokles napětí. Za doprovodný pokles napětí je zodpovědná běžná uživatelská zátěž. Po přesunu kursoru na událost s krátkým ostrým výpadkem proudu se ukáže, že problém pochází z druhé strany transformátoru a spadá do zodpovědnosti distribuční společnosti. Je-li přibližně známo, kdy událost nastala, lze zjistit příčinu problému. Tabulka událostí na obr. 6 může být také získána z obrazovky na obr. 3 stiskem tlačítka event (událost). Měření podle normy EN 50160 může být komplikované a drahé. Tento problém je však vyřešen analyzátory kvality řady Fluke 430 a využitím jejich jednoduchých funkcí, vynikajícího uživatelského rozhraní a velmi zajímavého poměru ceny a výkonu. Úplný přehled poskytuje okamžitou informaci o kvalitě zdroje energie. Přístroj kontroluje shodu s normou EN 50160 a okamžitě indikuje, které parametry jsou mimo limity.  Obr. 6. Sledování událostí Shoda s normou EN 50160 však pro připojeného odběratele neznamená, že je bez problémů ohledně kvality energie. Přestože dodavatel elektrické energie má ověřenu kvalitu dodávaného produktu, v dodávané energii může být mnoho dalších rušení, která mohou ovlivnit hladké fungování připojených zařízení a jež EN 50160 nezohledňuje. Zde lze využít další výkonné vlastnosti přístrojů řady Fluke 430, jako je autotrend a autoscaling, k dalšímu sledování problému na straně odběratele. Všechny údaje mohou být podkladem k vypracování protokolu o měření; to usnadní program FlukeView 430. Přístroje řady Fluke 430 jsou rovněž velmi výkonné nástroje pro zajišťování hladkého provozu výrobních zařízení a pro zvyšování výkonu výroby. Další podrobnosti o přístroji Fluke 430 a jeho použití mohou zájemci získat na odborných seminářích a školeních společnosti Blue Panther s. r. o., která je výhradním zástupcem Fluke FPM pro Českou republiku, nebo na adrese: Blue Panther, s. r. o. | |