Как регистрировать все параметры качества электроэнергии хотя бы за неделю? Теперь можно !

Задача регистрации параметров и событий в электросети стояла на заре электрификации.
Проблема была в том, что процессы и параметры в электросетях настолько быстротекущи и изменяются во времени, что уследить за ними вручную практически невозможно, в то время, как даже небольшие отклонения в параметрах могут иметь серьезные последствия в виде аварий, пожаров или нерационального и расточительного использования электроэнергии.
Отчасти, там где можно было это позволить ( например на крупных предприятиях) или там, где нельзя обойтись без регистрации ( например на ТЭЦ) , задача решалась установкой множества самописцев. Но это было как минимум накладно из-за высокой цены самописцев. Также были высоки эксплуатационные расходы на самописцы, т к бумагу в них нужно периодически менять, восполнять запас чернил, а в связи с большим количеством механических деталей - периодически ремонтировать. К тому же, применение самописцев лишало персонал какой бы-то ни было оперативности, ибо в штате не было, да и не могло быть отдельной единицы для слежения за показаниями.

Однако, с течением времени, требования к качеству электроэнергии стали ужесточаться и помимо обычных показателей электроэнергии ( напряжение, ток, мощность) появились задачи оперативного наблюдения и записи порядка 50 параметров, таких как спектр гармоник, косинус угла сдвига фаз, реактивная мощность, форма напряжения и тока, и т.д.. Причем , желательно с высоким разрешением, а лучше в формате осциллограмм параметров и с наблюдением переходных и аварийных быстротекущих процессов по каждой фазе в отдельности. И желательно - с мгновенной сигнализацией аварийных процессов в реальном времени.
Вполне понятно, что такое решение невозможно построить на базе механических устройств или его цена будет несоизмеримо велика.
Представьте - зал с 200 высокоскоростными самописцами, фиксирующими каждое событие каждые 16 микросекунд…. И за ними должны следить как минимум 20 операторов…

 
Однако, решение было найдено на стыке новых информационных технологий, электроники, энергетики и , как ни странно , авиации.
Созданный прибор получил название Blackbox или черный ящик - т.е. параметрический самописец, почти как в самолете, с отличием, что все происходит на земле и записывает все события и параметры качества в электросетях без исключений и перерывов в совершенно автономном режиме.
Этот класс приборов довольно долго разрабатывался и потребовал участия не только специалистов энергетиков, но и IT и математиков. Дело в том, что такой огромный объем данных не может быть просто обработан и сохранен. Представьте - 200 самописцев, измерение каждые 16 микросекунд, т.е. объем данных в секунду составляет 62500х200 = 12 500 000 различных цифр или около 12 Гбайт в секунду. Ясно , что записать и обработать такой объем данных обычные компьютеры и программы не в состоянии - поэтому и была придумана специальная программа сжатия данных PQZIP, позволяющая сжимать данные до 99% .
Реализация этого решения нашла воплощение в приборах компании Elspec G4410, G4420, G4430.
 
Приборы отличаются друг от друга объемом памяти и разрешением по времени.
Выглядит все очень просто , впрочем как и подключается.
Прибор крепится на рейку, поскольку его масса около 1,3 кг. Причем все уже на борту - ПО, память , трансформаторы тока.

 
Контроль работы прибора сведен к минимуму. Если все в порядке и прибор записывает информацию - светятся зеленые светодиоды, если нет - красные.
Настройки прибора осуществляются один раз за все время при установке, причем, прибор подключается к любым сетям с любым напряжением. Прямое подключение допускается при напряжении до 1000 Вольт и токе до 50 Ампер. Если показатели больше, вплоть до сотен тысяч Вольт или Ампер - подключение производится через петлю от штатных измерительных трансформаторов тока и напряжения. При этом данные масштабируются с любым коэффициентом.
При начальных настройках к прибору дистанционно или через кабель  подключается компьютер и на дисплее можно видеть все параметры в реальном времени. Все параметры визуализируются в виде таблиц и графиков, например спектр гармоник, сдвиг фаз, осциллограммы токов и напряжений.

Далее, компьютер можно отключить и оставить прибор на рейке. Все параметры при этом записываются в память прибора. По мере необходимости в информации за прошедший период, компьютер подключается к прибору через любое доступное соединение и информация визуализируется.
Например, окно программы для исследования прошедших событий за 20 минут может выглядеть так:

 
Слева - окно измеряемых параметров, справа - графики изменения этих параметров во времени, причем интервал времени можно как расширить до года, так и сузить до долей секунды.
Возможно как создание графиков изменения параметров, так и отчетов и таблиц по установленным формам, в соответствии с различными системами стандартов ( ГОСТ, ЕС и т.д. ) 
Выпускается также переносной вариант прибора с увеличенным зарядом аккумулятор и токовыми петлями ( до 3000 А ) вместо трансформаторов тока.

 
Принципиально приборы мало отличаются друг от друга и имеют одно и то же ПО, т .е. используя один из типов приборов - можно применять и эксплуатировать другой .
Помимо электрических параметров, в приборе есть возможность подключения и других измерительных входов.
Кроме того, имеются и выходы для управления какими либо устройствами.
Реализована система сигнализации некоторых событий, например перенапряжения. Событие настраивается, и в случае его наступления, на заданный емэйл отправляется сообщение. Можно программировать включение каких-либо исполнительных устройств при наступлении заранее заданного события
Резюмируя, можно сказать, что каждый подобный прибор заменяет как минимум 200 самописцев непрерывно пишущих все параметры электроэнергии от недели до года с выдачей отчетов и графиков по желанию владельца.
В рамках одной статьи невозможно рассказать о всех возможностях данной системы. Для получения более подробной информации просим обращаться в ТОО Test instruments, как официальному дистрибьютору Elspec ltd.
Официальный дистрибьютор ELSPEC,FLIR, Sonel, Связьприбор,UNI-T , MATRIX ,  ACUTE 
050060 ,Республика Казахстан , г Алматы , ул Розыбакиева 184 , 
Тел (727)-379 99 55 , Факс(727)-379 98 93 
Интернет : www.ti.kz  , www.pribor.kz  , : info@ti.kz