UPS technika. Villamos hálózatok zavaranalízis vizsgálata. Termikus mérések. Mérésszolgáltatás. 1 SZABÁLYOZOTT DC ÁRAMÚ TERHELÉS. Felépítünk egy 32 + 2 + 2 csatornát használó mérési feladatot. A sokcsatornás mintavételes mérésünk tárgya : 2 x 16 db BLOKK-ból felépített akkumulátor TELEP kapacitás vizsgálata. A kapacitás adottság az akkumulátor egyik legfontosabb jellemzője. A TELEP-ek felhasználási helye : szünetmentes áramellátó berendezésben. Funkciója : DC energia szolgáltatása a HÁLÓZAT kiesésének időtartamára. Az akkumulátor kapacitása és a kiszolgálható időtartam között kapcsolat van, ezért a kapacitás jellemző ismerete lényeges. A kisütéses vizsgálat játékszabályait az akkumulátor gyártója írja elő azzal, hogy meghatároz négy jellemzőt, a hőmérséklet, mint paraméter függvényében : Például : PANASONIC LC-X 1228Ap (1) állandó értékű kisütő áram 18,5 A DC (2) kisütési végfeszültség érték 10,8 V DC (3) kisütési időtartam 60 perc (4) kivehető kapacitás 18,5 Ah Paraméter : 20 C léghőmérséklet Állandó értékű kisütő áram : miután a kisütésben lévő TELEP DC feszültsége nem állandó érték, ezért a terhelő áram stabil értéktartásáról un. szabályozott terhelés használatával kell gondoskodni. Szokás un. passzív terhelést ( hősugárzó ) használni. Ekkor a kisütő áram az időben változik ( nő ), ezért ez a vizsgálat nem szolgáltathat korrekt kapacitás eredményt. Az aktív, azaz szabályozott DC terheléssel az áram 0,1A-es lépésekben állítható. A (2)-(3)-(4) jellemzők bármelyikének elérésekor az eszköz automatikusan megszakítja a kisütési folyamatot - ha programozzuk erre - védendő a TELEPet a mélykisütéstől. Az áramszabályozási köre alkalmas külső áram jelre történő szabályozásra, ami lehetővé teszi az élő UPS üzem melletti TELEP vizsgálatot. Az üzemi kisütő áramot az eszköz kiegészíti a TELEP-re megkívánt névleges értékre.
UPS technika. Villamos hálózatok zavaranalízis vizsgálata. Termikus mérések. Mérésszolgáltatás. 2 MÉRŐPERIFÉRIA A GYORS ÉS BIZTONSÁGOS CSATLAKOZÁSHOZ. Hogyan csatlakozzunk a mérendő elemekhez ( = BLOKK-okhoz )? A mérés telepítése jelentős időigénnyel bírhat, sőt szekrényben elhelyezett TELEP esetén akár meg is hiusulhat, hozzáférhetetlenség miatt. Miután a TELEP vizsgálat ismétlődő jellegű vizsgálat, ezért egyszeri idő befektetéssel, készítsünk egy perifériát, ami a későbbiek számára nagyban leegyszerűsíti a mérés telepítését, miközben megfelelő biztonságot is nyújt. Az egyik szempont fontosabb, mint a másik. Az ábrán látható PERIFÉRIA a mérő hardver számára került kifejlesztésre. A mérő hardver 9 kártyát tartalmaz, melyek egy közös házban vannak elhelyezve. Egy-egy kártya 8 mérőcsatornát kezel, így a teljes kapacitás 72db független jel vizsgálatát teszi lehetővé. Az áramjeleket, a kábel megszakítást elkerülendő, un. lakatfogók szolgáltatják, mely jelek fogadására egy speciális TERMINÁL-t használunk. Az egyik TELEP áramát mérő lakatfogó felhelyezése, illetve csatlakoztatása a mintavételes mérőmű jobb oldali TERMINAL blokkjához. ( BNC csatlakozó ) Szempontok : lakatfogó kimeneti impedancia és pontosság. Minden egyes BLOKK kapocsfeszültsége a PERIFÉRIÁRA van kihozva, megfelelő biztosítási pontokat beépítve. TELEP : PANASONIC LC-X 1228AP, szekrénybe telepítve. A példában vizsgált rendszert párhuzamos üzemű UPS-sek alkotják. Egy-egy UPS két, 16+16db BLOKK-ot tartalmazó TELEP-eket használ. A kidolgozott mérés az egy UPS-hez tartozó két TELEP egyidejű vizsgálatát teszi lehetővé UPS üzem fenntartása mellett.
UPS technika. Villamos hálózatok zavaranalízis vizsgálata. Termikus mérések. Mérésszolgáltatás. 3 MÉRÉS FELVONULÁSI KÉP. Az eszközök elhelyezése egy erre a célra tervezett mérőasztalon történik. Valamennyi tároló eszközünk saját fejlesztés. Fontos szempont a szétszedhetőségük, hogy a szállítást megkönnyítsék. A mintavételes mérőeszköz NATIONAL INSTRUMENTS termék az aktív, azaz szabályozható DC terhelés G.E. produktum. A vizsgált UPS SICON márka, DIGYS fantázia névre hallgat. A teljes mérés-felvonulás telepítési idő igénye kb. 0,75 óra.
UPS technika. Villamos hálózatok zavaranalízis vizsgálata. Termikus mérések. Mérésszolgáltatás. 4 ON-LINE ADATSZOLGÁLTATÁS A PC-ÉN. Hogyan áll a mérési információ (adathalmaz) a rendelkezésünkre? A mérés 100msec-ként gyűjt mintavételi értékeket 32db BLOKK feszültségéről. A 100msec-os kiolvasási idő gyakoriság megválasztható érték. Valójában erre a mérési feladatra sec-os nagyságrend is bőven elegendő lenne. Hasonlóan 100msec-ként áll rendelkezésre a két TELEP áram információja, illetve a két TELEP eredő kapocsfeszültség jellemzője. A mintavételi eredményekből, egy a PC-én futó karakterisztika-sereg születik, melyen egy kurzoros mérés segítségével a mért értékek egy táblázatban jeleníthetők meg. Miközben az adatgyűjtés folyik, a jelleggörbe futása megállítható, azon kiértékelések, kurzoros mérések, zoommolások végezhetők. Minden csatornára LIMIT határok definiálhatók, melyek elmetszésekor jelzés adás kérhető, a figyelemfelkeltés számára.( Hangjelzés, vizuális mód a képernyőn, e-mail stb.) A szoftver és hardver NATIONAL INSTRUMENTS ( USA ) termék : Signal Express a program és SCXI-1001 a hardver azonosító neve.
UPS technika. Villamos hálózatok zavaranalízis vizsgálata. Termikus mérések. Mérésszolgáltatás. 5 Kapocsfeszültség skála (1) 16+1+1 CSATORNA JELEINEK TELJES IDŐTARTAMÚ MEGJELENITÉSE. Terhelő ( kisütő ) áram skála (3) BLOKK feszültség skála (2) Kurzoros mérési lehetőség ( vastagabb ZÖLD vonal ) Szabályozott kisütő áram ( 18,5A ) Az akkumulátor gyártó által előírt érték. A mérés a D4 csatornához tartozó BLOKK hibája miatt 54perc után befejeződött. Hibának számít a 10,80V elérése. A teljes mérési időtartamhoz tartozó görbe-seregeket TELEP-enként vizsgáljuk utólag, a kiértékelés számára. A1 B8, U1_POZ és I1_POZ csatornákról van szó. A többi csatorna jelét kikapcsoltuk az ábra jobb láthatősága céljából. 16db BLOKK feszültség karakterisztika kisütésben Kimagyítandó mérés részlet ( Lásd a következő ábrát.) Külön skálát vettünk fel a TELEP kapocsfeszültség (1), illetve a BLOKK feszültség (2) és áram (3) számára. Berajzoltuk a 10,80V-os LIMIT szintet is, amit az A1 B8 csatornák jeleinek egyike sem ér el, bár egy BLOKK-hoz tartozó karakterisztika erősen elhajlik és megközelíti azt. 10,80V-os LIMIT érték Teljes kisütési folyamat ( 60/54perc ). Az akkumulátor gyártó által specifikált időtartam. Mintavételi sebesség : 2,5usec/csat Csatorna szám : 8 x 4 + 2 + 2 Teljes lekérdezési időigény : 90usec Olvasási gyakoriság : megválasztható ( pl.:100msec )
UPS technika. Villamos hálózatok zavaranalízis vizsgálata. Termikus mérések. Mérésszolgáltatás. 6 UTÓLAGOS MÉRÉS A GÖRBESEREG BÁRMELY IDŐSZAKASZÁN. A mérés időpontja 36db csatorna mért értéke ( 32db BLOKK kisütési végállapothoz tartozó feszültség, 2db kapocsfeszültség, 2db kisütő áram érték.) A kurzoros mérés időbeli helye. ( 10:37:24 ) Kisütési folyamat OFF Rázoommolva az ábra azon szakaszára, amikor a D4 csatorna jele éppen 10,80V-ra csökkent, odahelyezve a kurzort, mérjük meg az öszszes csatorna ezen időpillanathoz tartozó feszültség értékeit. A mérés eredményét az ábra bal oldali táblázata tartalmazza. Meginduló töltő áram. A problémás elemhez ( D4 ) tartozó feszültség érték. ( =10,80V ) 10,80V-os LIMIT érték
UPS technika. Villamos hálózatok zavaranalízis vizsgálata. Termikus mérések. Mérésszolgáltatás. 7 PREZENTÁCIÓ. Hogyan prezentáljuk a mérés eredményeit? A kurzor mérés eredményeinek táblázatos kigyűjtése az elemzés-értékelés számára. 16db BLOKK kisütési végállapothoz tartozó feszültség értéke. ( C1 D8 ) A problémás elem, ami miatt a mérést meg kellett szakítani. A mérés eredményei, a kiértékelés számára, kigyűjthetők egy táblázatba az előző ábra kurzoros mérése segítségével. A bemutatott példa LIMIT-határokat definiált a változásokra is. A piros kiemelés ilyen LIMIT-metszésre utal. A világos zöld mező - a D4 csatornához tartozóan - azt jelzi, hogy az elem kapacitás-állapot szempontból a JÓ kategóriába tartozik, lévén az 54perc > 0,8 x 60perc ami a JÓ kategória alsó határa. A kapacitás érték 80%-ig tekinthető JÓ-nak, ami időre konvertálva 0,8 x 60perc = 48perc minimálisan elvárt kisütési időtartamot jelent a vizsgált munkapontban.