Mobile Lösung von GMC-Instruments: Power Quality Messung mit Zertifikat

25.11.2019 – Im Zuge der Digitalisierung steigt sowohl die Anzahl als auch die Bedeutung von elektrisch betriebenen Anlagen in der Industrie und im öffentlichen Sektor exponentiell an. Gleichzeitig sind solche kritischen Betriebsmittel, wie Rechenzentren oder Steuerungen, oftmals besonders anfällig für Schwankungen in der Stromversorgung (Power Quality), die beispielsweise durch Netzrückwirkungen von nichtlinearen Verbrauchern, Strom- und Spannungswandlern im Netz oder ähnliches verursacht werden. Da gleichzeitig genau diese „Störfaktoren“ in den Verteilnetzen zunehmen, verursachen Probleme bei der Netzqualität Experten zufolge jährlich Kosten in Milliardenhöhe. Vor diesem Hintergrund macht es Sinn, die Netzqualität kontinuierlich zu überwachen. Dies gilt natürlich für alle Betreiber der entsprechenden Anlagen, die auf diese Weise Probleme frühzeitig erkennen und teuren Ausfällen vorbeugen können.

Öffentliche Netzbetreiber können durch ein qualifiziertes Monitoring den rechtssicheren Nachweis führen, dass die vorgeschriebene Spannungsqualität nach EN 50160 am Einspeisepunkt des Kunden gegeben ist, und damit zum Beispiel Schadenersatzforderungen begegnen. Darüber hinaus schaffen differenzierte Power Quality-Messungen Transparenz für die Überwachung und Planung von Netzabschnitten mit hoher volatiler Einspeisung und/oder einer besonderen Lastsituation, wie sie beispielsweise durch Ladestellen für Elektrofahrzeuge entstehen kann. Angesichts der oben geschilderten Situation bietet eine Netzüberwachung über das gesetzlich vorgeschriebene Maß hinaus perspektivisch sogar Ansatzpunkte für einen erweiterten Kundenservice.

Dauerhaftes Monitoring

Bei der Bewertung der Netzqualität kommen zwei Arten von Messungen in Frage. Permanente Messverfahren sind dort sinnvoll, wo es darum geht, den 24/7-Betrieb kritischer Anlagen zu unterstützen. Die entsprechenden Messgeräte sollten die fraglichen Infrastrukturen möglichst unterbrechungsfrei und dauerhaft überwachen, sprich: fest verbaut werden und kontinuierlich relevante Informationen übermitteln. Für dies Zwecke eignet sich beispielsweise das Klasse A zertifizierte LINAX PQ3000 oder das LINAX PQ5000 des Schweizer Anbieters Camille Bauer – aus der GMC-Instruments-Gruppe, zu der auch GOSSEN METRAWATT gehört. „Das Gerät erfasst Daten gemäß IEC 61000-4-30 Ed. 3. Somit lassen sich alle gängigen Störgrößen und Spannungsereignisse wie Oberschwingungen, Änderungen der Netzfrequenz oder Flicker zuverlässig und dauerhaft aufzeichnen, erkennen und bewerten“, erläutert Sascha Engel von der Camille Bauer Metrawatt AG. Für den konkreten Anwendungsfall eines Rechenzentrums etwa empfiehlt der Fachmann ein Monitoring am Einspeisepunkt des Netzbetreibers, in allen geschützten Versorgungsbereichen sowie am Einspeisepunkt von Netzersatzanlagen.

Mobile Messungen

Mobile Messverfahren werden eingesetzt, um vor Ort im Störfall oder auch bei periodischen Kontrollen mittels Messkampagnen ein aktuelles Bild der Stromversorgung zu erhalten. Für diesen Anwendungsfall hat die Camille Bauer Metrawatt AG das LINAX PQ5000 MOBILE entwickelt.

Der LINAX PQ5000 Mobile von Camile Bauer Metrawatt kann für das sogenannte mobile Messverfahren eingesetzt werden, um im Störfall vor Ort ein aktuelles Bild vom elektrischen Netz zu erhalten. Foto: GMC-I Messtechnik GmbH

Das Netzqualitäts-Messgerät der Serie LINAX PQ5000 MOBILE basiert auf den technologischen Eckdaten der Familie PQ3000 und PQ5000. „Das Gerät erfasst sämtliche betriebsrelevanten Veränderungen im überwachten elektrischen Kreis: Spannungseinbrüche und -spitzen, Spannungsüberhöhungen, Harmonische und Flicker, basierend auf den Industriestandards EN50160, IEC61000-2-2, IEC61000-2-4 und IEC610002-12 und IEEE519“, führt Sascha Engel aus. Auf dieser Grundlage lassen sich somit die Qualität und Verfügbarkeit der Versorgung bewerten, Störfälle dokumentieren sowie Änderungen oder Verbesserungsmaßnahmen evaluieren. „Auch eine Energiefluss-Analyse wird durch die Erfassung von Lastprofilen, kurzzeitigen Lastspitzen und Zählerwerten unterstützt“, so Engel weiter. Des Weiteren ist die Eingabe und Auswahl individueller Grenzwertstandards möglich. „Der Zeitrahmen der statistischen Betrachtung ist flexibel vom Anwender einstellbar, sollte aber den standardgemäßen 7-Tageturnus nicht unterschreiten“, erläutert Sascha Engel. Der LINAX PQ5000 MOBILE wird in einem robusten und wasserdichten Gehäuse verbaut und ist abschließbar. Die jeweilige Strom-Messung erfolgt entweder über ein Stromzangenset oder Rogowoski-Spulen. Dabei wird die Spannung direkt über abgesicherte Spannungsabgriffe gemessen. Als Option kann zusätzlich eine GPS-Zeitsynchronisation bestellt werden, um im Feld die Messdaten mit dem korrekten Zeitstempel abzubilden.

Datenausgabe direkt am Gerät

Eine externe Software ist für die Visualisierung und Ausgabe der Daten übrigens nicht erforderlich, da mit der integrierten Lösung PQ-EASY REPORT statistischen Berichte der Netzqualität direkt aus dem Messgerät über einen Webbrowser erzeugt werden. Die Berichte folgen den oben genannten Standards, der Umfang der Berichte kann mittels PQ-EASY REPORT in drei Stufen ausgewählt werden

Über den eingebauten WLAN-Router oder per LAN-Schnittstelle können die Daten an entsprechende Analysesysteme im Backend übergeben werden oder Statusmeldung zum Laptop, Desktop, Tablet oder Smartphone senden. Ein Datenexport der Lastprofile, Kurvenform und Ereignislisten kann über den CSV-Dateiexport erfolgen. „Während der Messung kommt der LINAX PQ5000 MOBILE auch gänzlich ohne externe Kommunikation aus, da die Start-Stopp-Einrichtung direkt auf dem Gerät erfolgen kann“, ergänzt Sascha Engel. So können auch Applikationen bedient werden, die kein LAN oder auch WLAN in ihrer Umgebung zulassen.

Da das mobile Gerät gemäß IEC 62586-2 (Norm für die Prüfung der Einhaltung der IEC 61000-4-30) zertifiziert wurde, ist es zum Beispiel auch als Informationsquelle für Regulierungsbehörden zugelassen.

Metrologisch zertifiziert

Befragt nach der Vergleichbarkeit von Monitoringlösungen am Markt vertritt Sascha Engel eine klare Position: „Obwohl die Ansprüche an ein Netzqualitätsgerät sowohl bezüglich Messverfahren (IEC61000-4-30), Geräteeigenschaften (IEC 62586-1) und Prüfung der Einhaltung der Normen (IEC 62586-2) exakt definiert sind, gibt es dennoch Unterschiede zwischen den Herstellern. Insbesondere können Anbieter oftmals nicht nachweisen, warum ihr Analysegerät die Vorgaben erfüllt, also korrekt misst.“ Vor diesem Hintergrund hat die Camille Bauer Metrawatt AG das LINAX PQ5000 MOBILE einer unabhängigen Prüfung durch das Schweizerische Institut „METAS“ (Federal Institute of Metrology) unterzogen. So kann gewährleistet werden, dass alle normenrelevanten Daten rückführbar korrekt sind und der Anwender gezielt die richtigen Maßnahmen ableiten kann. (jr)

www.gmc-instruments.de

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