Analysator der Klasse A und selbstkalibrierender Abrechnungszähler mit 50-MHz-Transientenrekorder und Phasormesseinheit
Wer in einem Umspannwerk die Abrechnungsenergie und mit demselben Gerät die Netzqualität vertragsfest messen will, braucht einen zertifizierten Analysator der Klasse A nach IEC 61000-4-30, der zugleich die Genauigkeitsklasse 0,2S nach IEC 62053-22 und die Klasse 0,1 nach ANSI C12.20 erfüllt. Der Nexus 1500+ misst die Energie mit 0,06 % Genauigkeit (typisch 0,02 % bei Auslieferung) und kalibriert sich alle 10 Sekunden neu; er zeichnet Kurvenformen mit 1024 Abtastungen pro Zyklus und 16 Bit, Transienten mit 50 MHz (über 800.000 Abtastungen pro Zyklus) und Oberschwingungen bis zur 511. Ordnung auf, liefert Synchrophasoren nach IEEE C37.118.1 und lässt sich über DNP3, Modbus und IEC 61850 mit GOOSE an zwei unabhängigen Ethernet-Schnittstellen einbinden.
Eckdaten des Nexus 1500+
- Abrechnungsgenauigkeit: der Nexus 1500+ misst die Energie mit 0,06 % und übertrifft die Klasse 0,1 nach ANSI C12.20 und die Klasse 0,2S nach IEC 62053-22, beide von einem unabhängigen Labor zertifiziert; typische Genauigkeit bei Auslieferung 0,02 % und interne Neukalibrierung alle 10 s.
- Netzqualität: zertifiziert nach IEC 61000-4-30 Klasse A Ausgabe 3 und klassifiziert als PQI-A nach IEC 62586-2; Oberschwingungen und Zwischenharmonische nach IEC 61000-4-7 Klasse A bis zur 511. Ordnung (Betrag und Winkel in Echtzeit bis zur 127.), Flicker nach IEC 61000-4-15 Klasse A und anpassbare Berichte nach EN 50160.
- Kurvenformen und Transienten: bis zu 1024 Abtastungen pro Zyklus mit 16-Bit-Wandlung, Fehleraufzeichnung bis zum Achtfachen des Messbereichsendwerts und 50-MHz-Transientenrekorder in den Ausführungen V3 und V6; Export in COMTRADE und PQDIF.
- Phasormesseinheit: Synchrophasoren nach IEEE C37.118.1-2011/.1a-2014, Klassen P und M, mit 10 bis 60 Datenrahmen pro Sekunde in 60-Hz-Netzen und 10 bis 50 in 50-Hz-Netzen, Zeitsynchronisation über IRIG-B oder IEEE 1588 PTPv2 und bis zu zwei gleichzeitigen Clients (Ausführungen V4 bis V6).
- Messeingänge: 5–347 V AC Leiter–Neutralleiter und 10–600 V AC Leiter–Leiter, isoliert bis 2500 V AC; Stromwandler mit 1 A (Klasse 2) oder 5 A (Klasse 20), Fehlerstromaufzeichnung bis ±80 A Spitze; Frequenz von 42,5 bis 69,9 Hz mit Messung über eine Periode und einer Auflösung besser als 10 mHz.
- Kommunikation: sechs gleichzeitig nutzbare Schnittstellen (USB, ANSI-optisch, zwei Ethernet-Schnittstellen mit eigener MAC- und IP-Adresse, die zweite in RJ45 oder Glasfaser, sowie zwei optionale RS-485); Modbus RTU/ASCII/TCP mit bis zu 32 Verbindungen je Ethernet-Schnittstelle, DNP3 Level 2 Plus, IEC 61850 Ausgabe 2 mit GOOSE und bis zu sechs MMS-Clients, SNMP und SNTP.
- Ein-, Ausgänge und Speicher: acht schnelle Statuseingänge bis 150 V DC mit 100-µs-Zeitstempel, ein Hilfsspannungseingang, bis zu 32 zusätzliche interne E/A-Punkte und 512 MB, 1 GB oder 4 GB Speicher je nach Ausführung.
- Uhr und Umgebung: Uhr mit 3,5 ppm (weniger als 10 s Abweichung pro Monat), Betrieb von -20 bis +70 °C, IP30 und Versorgung mit 90–264 V AC / 100–240 V DC oder 18–60 V DC.
Vorteile
Ständige Kalibrierung
Ein separater Kalibrierkreis misst das Eingangssignal alle zehn Sekunden, was die Metrologie über Zeit und Temperatur stabil hält. Die Messwerte übertreffen die Klasse 0,1 nach ANSI C12.20 und die Klasse 0,2S nach IEC 62053-22, mit einer Energiegenauigkeitsklasse von 0,06 % und einer typischen Genauigkeit von 0,02 % bei Auslieferung.
Hochwertige Abrechnungsmessung
- Vollständige Vierquadrantenmessung mit praktisch unbegrenzter Trendaufzeichnung.
- Verlustkompensation für Transformator und Leitung nach Eisen-, Kupfer- und Gesamtverlusten des Umspannwerks, dazu Kompensation von Strom- und Spannungswandlern.
- Lastaggregation über Impulseingänge, einschließlich der Medien Gas und Wasser.
- Ständiger Tarifkalender und Prüfmodus, der Lastprofil und Leistungsaufzeichnung nicht beeinträchtigt.
Transientenrekorder mit 50 MHz
Kurvenformen werden mit bis zu 1024 Abtastungen pro Zyklus und 16 Bit Auflösung in Spannung und Strom erfasst, und ein Transientenrekorder ergänzt die Erfassung mit über 800.000 Abtastungen pro Zyklus, also einer Abtastrate von 50 MHz. Die Aufzeichnungen werden in den Formaten COMTRADE und PQDIF für die Auswertung mit Fremdsoftware exportiert.
Anwendungen
- Schaltanlagenautomatisierung, Netzüberwachung und Messung der Zuverlässigkeit im Verteilnetz.
- Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung und unabhängige Stromerzeuger.
- Kritische Lasten, bei denen ein kleiner Fehler hohe Kosten verursacht.
- Synchrophasoren für die weiträumige Lageerfassung und die Erkennung von Inselnetzen.
- Sollwertsteuerung: Kondensatorbänke, Lastabwurf, automatische Umschaltungen und Transformatorregelung.
Über das Produkt
Oberschwingungen, Flicker, Unsymmetrie, Transienten, Frequenzänderungen, Spannungseinbrüche, Überspannungen und Unterbrechungen werden nach der Spezifikation der Klasse A gemessen, mit Analyse der Oberschwingungen und Zwischenharmonischen bis zur 511. Ordnung und einem Flickermesser nach IEC 61000-4-15 Klasse A. Berichte nach EN 50160 entstehen automatisch und lassen sich an lokale Anforderungen anpassen, gestützt auf ein unabhängiges ITIC/CBEMA-Protokoll und SEMI-F47-Diagramme für Spannungsereignisse.
Die Phasormesseinheit liefert Synchrophasoren nach IEEE C37.118.1-2011 und .1a-2014 und unterstützt die Klassen P und M, mit Zeitsynchronisation über IRIG-B oder IEEE 1588 PTPv2 und Datenraten von bis zu 60 Datenrahmen pro Sekunde. Das Gerät bietet sechs gleichzeitig nutzbare Kommunikationsschnittstellen, doppeltes Ethernet mit getrennten Adressen, DNP3 Level 2 Plus, IEC 61850 mit GOOSE-Nachrichten und einen Farb-Touchscreen mit vorkonfigurierten Ansichten für Messwerte, Alarme und Netzqualität.
Technische Daten
| Energiegenauigkeit | 0,06 %; Neukalibrierung alle 10 s; typisch 0,02 % bei Auslieferung |
| Netzqualitätsmessung | IEC 61000-4-30 Klasse A Ausgabe 3; PQI-A-Gerät (IEC 62586-2) |
| Oberschwingungen und Flicker | IEC 61000-4-7 und IEC 61000-4-15, bis zur 511. Ordnung |
| Transientenaufzeichnung | Bis 50 MHz (über 800.000 Abtastungen/Zyklus) |
| Kurvenformaufzeichnung | Bis zu 1024 Abtastungen/Zyklus, 16-Bit-Wandlung |
| Phasormesseinheit | IEEE C37.118.1-2011 und .1a-2014, Klassen P und M |
| Kommunikation | 6 Schnittstellen: doppeltes Ethernet, RS-485, ANSI-optisch, USB |
| Zeitsynchronisation | IRIG-B, IEEE 1588 PTPv2 |
| Genauigkeitsklasse | Übertrifft ANSI C12.20 Klasse 0,1 und IEC 62053-22 Klasse 0,2S |
| Messeingänge | 5–347 V AC L-N, 10–600 V AC L-L; Stromwandler 1 A oder 5 A; 42,5–69,9 Hz |
| Protokolle | Modbus RTU/ASCII/TCP, DNP3 Level 2 Plus, IEC 61850 Ausgabe 2 mit GOOSE, SNMP |
Häufige Fragen
Welche Ausführung des Nexus 1500+ enthält den 50-MHz-Transientenrekorder und die Phasormesseinheit?
Der 50-MHz-Transientenrekorder und 4 GB Speicher gehören zu den Ausführungen V3 und V6, die Phasormesseinheit und die erweiterte Cybersicherheit zu V4, V5 und V6, der IEC-61850-Server mit GOOSE zu V2, V3, V5 und V6. Alle Ausführungen messen in Klasse A nach IEC 61000-4-30 und lassen sich vor Ort per virtuellem Schlüssel erweitern, ohne das Gerät auszubauen.
Welche Spannungen und Ströme verarbeitet der Nexus 1500+ ohne zusätzliche Wandler?
Er misst direkt 5 bis 347 V AC Leiter–Neutralleiter und 10 bis 600 V AC Leiter–Leiter; darüber wird er über Spannungswandler angeschlossen. Die Stromeingänge arbeiten mit Stromwandlern für 1 A (Klasse 2, doppelter Überlastbereich) oder 5 A (Klasse 20, vierfacher Überlastbereich) und halten 100 A für 10 s, 300 A für 3 s und 500 A für 1 s aus.
Welche Abrechnungsgenauigkeit bietet das Gerät?
0,06 % Energiegenauigkeit, mit automatischer Neukalibrierung alle zehn Sekunden und einer typischen Genauigkeit von 0,02 % bei Auslieferung.
Lassen sich schnelle Transienten aufzeichnen?
Ja, das Gerät enthält einen Transientenrekorder mit bis zu 50 MHz, entsprechend über 800.000 Abtastungen pro Zyklus, zusätzlich zur Kurvenformaufzeichnung mit 1024 Abtastungen pro Zyklus.
Wozu dient die Phasormesseinheit?
Es ist ein Modul, das Synchrophasoren nach IEEE C37.118 liefert, mit Zeitsynchronisation über IRIG-B oder IEEE 1588 PTPv2, nützlich für die weiträumige Überwachung und die Erkennung von Inselnetzen.
Welche Protokolle binden es in ein SCADA-System ein?
DNP3 Level 2 Plus, Modbus TCP/IP, IEC 61850 mit GOOSE-Nachrichten, SNMP sowie Zeitsynchronisation über SNTP oder IEEE 1588 PTPv2.
Welche Normen zur Netzqualität erfüllt das Gerät?
IEC 61000-4-30 Klasse A Ausgabe 3, mit PQI-A-Klassifizierung nach IEC 62586-2, und Oberschwingungsanalyse nach IEC 61000-4-7.
