Energie - Monitoring - Redeker Messtechnik - Software
Werbung
Energie - Monitoring TNS Analysator 2.6 SQL Multifunktions - Messgeräte Diris A40 Messbereiche • Strom L1, L2, L3, N • Spannung Phase - Phase, Phase - N, Frequenz • Wirkirkleistung, Blindleistung, Scheinleistung, Cos Phi • Mittel- und Maximalwerte • Netzharmonischen, THD - Werte • Energiezähler KWh und KVarh Erweiterbar durch rückseitige Steckmodule • Schnittstelle RS485 Modbus,Profibus Ethernet • Relaiskontakte / Grenzwerte • Impulsausgang • Analogausgang • Ereignisspeicher RMR • 45239 Essen • Telefon 0201 4099578 • www.redeker-web.de • [email protected] TNS-Analysator zur dauerhaften Überwachung und Kontrolle eines EMV- und EDVgerechten Elektronetzes Ein fremdstrom- und fremdspannungsarmes Elektronetz ist notwendig, um moderne EDVund Elektroniksysteme betreiben zu können. Eine Vielzahl der heute in Bürogebäuden und Industriebetrieben eingesetzten Verbraucher sind elektronisch geregelt. Schaltnetzteile und Phasen-Anschnittsteuerungen erzeugen teilweise erhebliche Oberschwingungsströme, die im ungünstigen Fall über das PEN System im ganzen Gebäude verteilt werden. Hierdurch können kostenintensive Störungen und Betriebsausfälle entstehen. Abhilfe schafft hier nur eine EMV - gerechte Verdrahtung mit einem 5 - Leiter System (TNS). Dieses ist gekennzeichnet durch eine klare Trennung von PE - und N-Leiter. Aber auch bei TN-S Systemen können durch versteckte Brücken und schadhafte Geräte leitende Verbindungen zwischen dem PE – und N - Leiter entstehen, die alle Bemühungen für eine EMV - günstige Installation zu Nichte machen. Das PE - System sollte deshalb als "Sicherheitsbleiter" dienen und nicht dauerhaft größere Ströme transportieren. Mit moderner Messtechnik ist es möglich die PE-Ströme kostengünstig und wirkungsvoll zu überwachen. Aus den ermittelten absoluten Strömen können aber keine sinnvollen Aussagen über die Qualität der Energieversorgung getroffen werden. Erst wenn man den PE - Strom in relativer Beziehung zu den Außenleiterströmen stellt, erhält man verwertbare Messgrößen. Eine sinnvolle Bezugsgröße sind 0,5% des Mittelwertes der Phasenströme. Eine weitere sicherheitsrelevante Messgröße in der Energieverteilung ist der Differenzstrom. In einem optimierten Drehstromnetz ist die Summe aller Ströme (L1 - L2 L3 - N) = Null. Bei defekten Anlagen oder Geräten kann ein Teil des Stromes über schadhafte Isolationen abfliessen und Menschen und Betriebsabläufe gefährden. Durch den Einsatz eines handelsüblichen Stromwandlers kann der Differenzstrom gemessen werden. Auch hier führt die Messung nur zu sinnvollen Ergebnissen, wenn man den Differenzstrom als relativen (Prozentwert) Bezug vom mittleren Phasenstrom berechnet. Eine sinnvolle Bezugsgröße sind 0,5% des Mittelwertes der Phasenströme. Mit einem weiteren Stromwandler im N-Leiter kann zusätzlich der tatsächliche Strom im Neutralleiter gemessen werden. Handelsübliche Messgeräte können den N-Strom mit großer Genauigkeit aus der Vektorsumme der Phasenströmen berechnen. Hierbei werden Oberschwingungsströme und Differenzströme nicht erfasst. Aus der Differenz zwischen berechneten und gemessenen N-Strom lassen sich wichtige Anhaltspunkte über mögliche Anlagenprobleme ableiten. Mit den Multifunktionsmessgeräten Diris A40 ist es möglich alle wichtigen Messwerte einer Energieversorgung, wie z.B. Strom, Spannung, Leistung, Cos Phi, Energieverbrauch zu messen und zu erfassen. Neutralleiter-, Differenzstrom- und PE- Strom lassen sich durch den Einsatz eines zweiten Diris A40 Messgerätes erfassen. Hierbei werden von dem Messgerät nur die Strom- und Spannungseingänge genutzt. Das 1. Gerät wird genutzt, um die Betriebsparameter zu erfassen und darzustellen. Das 2. Gerät erfasst den N - Leiterstrom, den Differenzstrom als RCM- Wert und den PE Strom. Die Spannungen werden mit dem 1. Gerät zwischen Phase und Neutralleiter gemessen. Im 2. Gerät zwischen Phase und PE. Damit können Sternpunktverschiebungen oder unzulässig hohe Abweichungen zwischen N und PE erkannt werden. Der Fehler- und Leckagestrom (Differenzstrom) wird permanent gemessen. Bei Überschreitung eines 0.5% - Wertes vom mittleren Außenleiterstrom wird über Relaiskontakt ein Alarm an die zentrale Gebäudetechnik übergeben. Die Software TNS -Analysator errechnet ständig die relativen Bezüge (in %) zwischen den Sicherheitsmessungen und dem Strommittelwert. Die Messwerte werden alle 5 Sekunden in eine SQL - Datenbank geschrieben. Durch die permante Überwachung und Speicherung der Daten wird in Kombination mit einer Alarmweiterleitung eine maximale Betriebssicherheit erreicht. Energie Monitoring - Reduzierung der BGVA3 - Prüfungen Elektrische Anlagen und Betriebsmittel in Gewerbebetrieben müssen aufgrund berufsgenossenschaftliche Vorschriften (BGVA3 - Prüfungen) in bestimmten Zeitintervallen überprüft werden. Anlagen Elektrische Anlagen und ortsfeste Betriebsmittel Prüffrist 4 Jahre Art der Prüfung auf ordnungsgemäßen Zustand (VDE 0105 Teil 100) Elektrische Anlagen und elektrische Betriebsmittel in "Betriebsstätten, Räumen und Anlagen besonderer Art" (VDE 0100 Gruppe 700) 1 Jahr auf ordnungsgemäßen Zustand (VDE 0105 Teil 100) Fehlerstrom-, Differenzstrom- und Fehlerspannungs-Schutzschalter - in stationären Anlagen - in vorrübergehend stationären Anlagen 6 Monate arbeitstäglich auf einwandfreie Funktion durch Betätigen der Prüfeinrichtung Es stellt sich die Frage, wie die üblichen BGV A3- Prüfungen sinngemäß verbessert und substituiert werden können. Durch geeignete Monitoring - Systeme kann das gesamte Gebäude automatisch auf Fehlerströme hin überwacht werden. D.h. erste Isolationsfehler werden bereits sehr früh erkannt und erfasst und an dem Sicherheits - Verantwortlichen gemeldet. Die Betriebssicherheitsverordnung, welche seit Okt. 2002 in Kraft ist, überträgt die Verantwortung für den Betrieb und die Sicherheit dem Betreiber der Anlage und entlastet damit die Behörden. Als Fazit muss vom Verantwortlichen selbst eine Gefährdungsbeurteilung gemäß der Betriebssicherheitsverordnung §3 durchgeführt werden und danach mit den Erfahrungen der Vergangenheit entsprechende Prüfpläne aufgestellt und Verantwortliche benannt werden. Die BGV A3 wird in den nächsten Jahren durch die Betriebssicherheitsverordnung abgelöst werden. Die permanente kontinuierliche Aufzeichnung und Überwachung ist eine wesentlich sicherere Methode als eine zyklische temporäre Prüfung der Ableitströme, welche zu bestimmten Fristen durchgeführt wird. Die Prüfungen können entsprechend ihrer Gefährdung sachgerecht selbst definiert und die Prüfeinrichtungen (RCM) müssen nur in vertretbaren Zeitpunkten ausgetestet werden, so dass die Funktion der Überwachungseinrichtungen sichergestellt ist. Eine starre Prüffrist, wie sie bisher nach BGV gehandhabt wurde, ist nach dem Sinne der Betriebssicherheitsverordnung entbehrlich. Es geht nicht darum, einen Fehlerstrom im mA - Bereich exakt zu messen, sondern einen eskalierenden Fehlerfall, wie z.B. das Auslösen einer Sicherung als Erdschluss, oder Feuchtigkeit / Erwärmung, rechtzeitig zu erkennen und zu erfassen. Die bisherigen Erfahrungen haben gezeigt, daß die absolute Größe der Fehlerströme mehr oder weniger bedeutungslos ist. Erst wenn man einen Fehlerstrom von z.B. 2 A in relativen Bezug zum Gesamtstrom von 400 A setzt erhält man aussagekräftige Messwerte. Ziel ist es einen Wert von 0.5% nicht zu überschreiten. Bei Grenzwertüberschreitungen werden entsprechende Alarmmeldungen an die Gebäudetechnik übermittelt. Dieses erfolgt in Analogie mit einer Brandmelde- oder Einbruchs- Meldeanlage für ein Gebäude. Ein Fehlerstrom muss allerdings immer im Zusammenhang mit der gerade verwendeten Last und Netzqualität gesehen werden. In einer Bildschirmmaske werden alle wichtigen Momentan - Messwerte dargestellt. Gleichzeitig werden die Messwerte der Sicherheitsmessung (2. Messgerät) angezeigt, sofern dieses installiert wurde. Es stehen 9 Menüs zur Anzeige von Tagesverlaufs - Grafiken zur Verfügung. Strom: L1 - L2 - L3 - N Neutralleiterströme: N in A, N in %, Differenzstrom in A, Differenzstrom in %, PE - Strom in A Spannung: Umschaltbar Phase - N, Phase - Phase Leistungen: Wirkleistung, Blindleistung, Scheinleistung Leistungsfaktor: L1 - L2 - L3 - Gesamt THD: Umschaltbar für Strom und Spannung Spannungs - Harmonischen: U3, U5, U7, U11, U13 Wirkarbeit - Blindarbeit Auswahl aus 32 verschiedenen Messwerten: 6 Messreihen von: Strom L1, Strom L2, Strom L3, N-Bedarf, Spannung L1-L2, Spannung L2-L3, Spannung L3L1, Spannung L1-N, Spannung L2-N, Spannung L3-N, Wirkleistung L1, Wirkleistung L2, Wirkkleistung L3, Wirkleistung Gesamt, Blindleistung L1, Blindleistung L2, Blindleistung L3, Blindleistung Gesamt, Scheinleistung Gesamt, Cos Phi Gesamt, THD I1, THD I2, THD I3, THD U1, THD U2, THD U3, Frequenz Mittlerer Strom L1 - L2 - L3 1 Messreihe von: N - Ist, N - Differenz, N - Differenz %, PE - Strom Datentabellen Für die wichtigsten Daten aus der Betriebs- und Sicherheitsmessung stehen Datentabellen mit Mittelwertbildung über Stunden - Minuten - Sekunden zur Verfügung. Zusätzlich können historische Energiedaten (Tage und Monat) in Tabellenform angezeigt werden. Alle Tabellenwerte können in eine Excel XML - Datei exportiert werden. Für jedes Messgerätepaar kann ein Bezeichnungstext eingegeben werden. Darüber hinaus lassen sich folgende Grenzwerte eingeben: • • • • Überstrom Mittelwert aus L1 - L2 - L3 Differenzstrom in % PE - Strom in % Unterspannung L - PE Alarm - Jornal Die Grenzwertüberschreitungen werden in einem Alarm - Journal angezeigt. Gleichzeitig kann eine Benachrichtigungs Email abgesetzt werden und in den Messgeräten jeweils ein Relais geschaltet werden. Energiejournal In einem Energiejournal lassen sich die Energieverbräuche in KWh darstellen nach Tagen, Monaten und Jahren. Die Messwerte werden nach 15 Minuten Mittelwerten gruppiert. Angezeigt wird der Verbrauch in KWh, der Zählerstand und die mittlere Wirkleistung. Sie Anzeige kann umgeschaltet werden auf Wirkleistung (Spitzenlast). Kommunikation Maximal 20 Messgeräte je Comport Server. Zykluszeit: 5 Sekunden x Anzahl der Messgeräte Die Software kommuniziert über einen Comport - Server mit den Messgeräten (RS485 2-Draht). Hierfür gibt es eine Ethernet Schnittstelle mit RS485 Gateway. Diese kann rückseitig in eines der Messgeräte eingesteckt werden. Alternativ kann von der Firma Moxa der DE-311 verwendet werden. Dieser benötigt ein externes Steckernetzteil. Die Daten werden in einer Firebird SQL Datenbank (Opensource) gespeichert. Standardmässig wird alle 5 Sekunden ein Datensatz mit 65 Messwerten gespeichert. Auf Wunsch ist die Software auch mit Microsoft SQL Server 2008 Express lieferbar. Diese Datenbank kann maximal 10 GB Daten speichern. Ein Upgrade auf eine lizensierte Version von Microsoft SQL Server ist möglich. Die historischen Daten werden regelmässig auf 15 Minuten Mittelwerte komprimiert. Die Anzahl der Tage, die nicht komprimiert werden, ist einstellbar. Der TNS Analysator 2.6 SQL kann als Desktop - Anwendung oder als Dienst installiert werden. Wenn das Programm als Dienst läuft ist keine Benutzer Anmeldung erforderlich – das Programm läuft im Hintergrund unter dem System – Account. Zur Visualisierung kann eine zweite Instanz des Programmes benutzt werden. Mittels zusätzlicher Web - Dateien, können die Messwerte auch im Intranet über jeden beliebigen Browser dargestellt werden. Schaltplanansicht Mit dem optionalen Zusatzprogramm Multi TNS SQL lassen sich die wichtigsten Messwerte von 2 x 10 Messgeräten in einem Schaltplan - Diagramm mit aktuellen Online - Messwerten darstellen. Die folgenden Messwerte sind darstellbar: • • • • • • Strom L1, L2, L3 (A) Wirkleistung Gesamt (KW) Neutralleiterstrom (A) Differenzstrom (A) PE - Strom (A) Mittlere Spannung Phase - PE Bei Grenzwertüberschreitung werden die entsprechenden Messwerte rot angezeigt. Für jeden Messpunkt können zusätzlich aufgerufen werden: • • • • Verlaufsgrafiken Tabelle Betriebsmessung Tabelle Sicherheitsmessung Journal mit den Energieverläufen Über die Taste Alarm werden die letzten Alarmmeldungen angezeigt. Die Ansicht kann von uns beliebig graphisch gestaltet und um weitere Elemente ergänzt werden. Zur Erstellung der kundenspezifischen Struktur ist ist eine Schaltplanskizze erforderlich. Visualisierung über Webbrowser Anbindung an IIS - Webserver oder Cassini (Freeware). Beliebige Ansichten und Grafiken können integriert werden. Alle wichtigen Verlaufsgrafiken lassen sich darstellen. Prüfbare Anlagen Heutige Sicherheitsanforderungen an die Anlagentechnik erfordern prüfbare Anlagen. Hierzu liefern wir Einbauplatten mit Sicherheits - Prüfbuchsen. Hiermit ist es möglich jeder Zeit gefahrlos auf die Spannungs- und Stromwandler - Anschlüsse zuzugreifen. Darüber hinaus ist es möglich über zusätzliche Buchsen die Bus- und Ethernetverkabelung von der Frontseite zugänglich zu machen. Comport - Server Moxa DE - 311 Zahlreiche Multifunktions - Messgeräte übertragen Messdaten über RS485 / Modbus Schnittstellen. Der Comport - Server DE-311 bietet die Möglichkeit serielle Schnittstellen auf Ethernet umzulenken. Durch die Nutzung bestehender IP - Netzwerke lässt sich der Verkabelungsaufwand von Energie-Management Komponenten erheblich reduzieren. An einen Comport-Server können ca. 20 Messgeräte angeschlossen werden. Preisliste TNS Analysator Software TNS - Analysator 2.6a SQL • • • • • • • • • 150,00 € Kommuniziert mit 1 .. 2 Messgeräte über Com-Server Visualisierung der Momentanwerte Betriebsmessung und Sicherheitsmessung Tabellarische Darstellung von Betriebsmessung, Sicherheitsmessung Historische Energiedaten, 9 verschiedene Tagesverlaufsgrafiken Alarm - Journal für Überstrom, % Diff, % PE, Unterspannung, Alarmgrenzwerte für jedes Messgerätepaar getrennt einstellbar Energie - Journal mit 15 Min. KWh-Auswertungen für Tage und Monate Abfrageeditor für eigene SQL - Abfragen Automatische Datenbank Komprimierung auf 15 Minuten Mittelwerte, Watchdog - Funktion, Email Benachrichtigung Speichert Daten in SQL Datenbank TNS - Analysator 2.6b SQL dto., jedoch für 1 .. 20 Messgeräte 800,00 € TNS - Analysator 2.6 Service 600,00 € • • • • • • • • Kommuniziert mit den Messgeräten über Ethernet / RS485 Speichert die Messwerte in SQL Datenbank Läuft als Dienst im Hintergrund, keine Benutzeranmeldung erforderlich Überwachung durch Watchdog Komprimierung der historischen Daten auf 15 Minuten Mittelwerte Für jeweils 1 .. 20 Messgeräte ist ein Service erforderlich Die Messwerte können mit dem Programm TNS 2.6b visualisiert werden. Die Visualisierung erkennt automatisch ob ein Dienst im Hintergrund läuft TNS - Analysator 2.6 Multi • • • • • • • 800,00 € Gleichzeitige Darstellung von 10 Gerätepaaren in einer Schaltplan - Ansicht Mini - Applets mit Anzeige von Strom L1 / L2 / L3, Leistung Gesamt in KW, Neutralleiterstrom, Differenzstrom, PE-Strom, mittlere Spannung L - PE Farbliche Markierung von Grenzwertüberschreitungen Datensatztabelle für Betriebs- und Sicherheitsmessung Enenergiejournal mit Anzeige der Energieverbräuche Alarmjournal Kundenspezifische Darstellung der Schaltplanstruktur mit Online Messwerten Webserver - Interface ermöglicht die Visualisierung der Daten im Intra- oder Internet mittels Webbrowser 800,00 € Inbetriebnahme Unterstützung Überprüfung der Messgeräte, Einstellung der Systemparameter an den Messgeräten, einrichten und überprüfen der Com - Server, Tagessatz zzgl. Reisekosten 500,00 € Support und Wartung Stundensatz 60,00 € Als Datenbank wird Firebird SQL oder Microsoft Server 2008 Express verwendet. Die TNS Software erfordert Messgeräte Socomec Diris A40. Es sind mit kleinen Einschränkungen preisgleiche Ausführungen für Janitza UMG96 und Siemens Sentron PAC 4200 lieferbar. Testversionen sind kostenlos verfügbar. Diese sind nach jedem Systemstart 72 Stunden lauffähig. Empfohlene Hardware: PC mit 2 Prozessoren (Dual Core) >2500 GHz oder Server, 2 .. 4 Gbyte Arbeitsspeicher, 40 Gbyte Festplatte, Netzwerkkarte, DVD - Laufwerk, Monitor 1280x1024 Empfohlene Software: Windows XP, Windows Server 2003, Windows Server 2008, Vista Dotnet Framework 3.5 SP1, Microsoft Installer 4.5, Windows Powershell
