BK-ELCOM Komplexní systém monitoringu a analýzy kvality elektřiny

ELCOM, a.s. - Divize Virtuální instrumentace Technologická 374/6, 708 00 Ostrava - Pustkovec BK-ELCOM Komplexní systém monitoringu a analýzy kvality elektřiny Uživatelský manuál BK-Measure Měření Verze 2.7.0 Srpen 2008

Historie manuálu: Verze 2.7.0 Uvolněna 20.08.2008 Copyright ELCOM, a.s. 2008 Tato příručka obsahuje informace chráněné autorskými právy. Všechna práva jsou vyhrazena. Kopírování, úpravy a překlad textu bez písemného souhlasu autorů zakázán. Příručka neprošla jazykovou úpravou, firma ELCOM, a.s. neručí za škody vzniklé v souvislosti s informacemi uvedenými v manuálu a za případné chyby. ELCOM, a.s. Divize Virtuální instrumentace 2008 BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 2

Obsah 1. Úvod... 7 2. Bezpečnostní pokyny pro práci s přístrojem BK-ELCOM... 8 3. Energetické rušení, zpětné vlivy... 9 3.1. Kvalita elektřiny... 9 3.2. Normy související s kvalitou elektřiny...10 4. Požadavky na měřicí přístroje... 12 4.1. Normy bezprostředně související s kvalitou elektrické energie...12 5. Charakteristiky měřeného signálu... 13 5.1. Časové intervaly měření...13 6. Hardwarové podoby analyzátoru sítí BK-ELCOM... 16 6.1. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení ENA500.xx...16 6.2. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení ENA400...18 6.3. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení ENA440...19 6.4. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení ENA330...20 6.5. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení PNA560...21 6.6. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení PNA600...22 7. Moduly implementované v analyzátoru BK-ELCOM... 23 8. Spuštění analyzátoru... 25 8.1. Vytváření a editace struktury uživatelů a projektů...27 8.2. Výběr, vytvoření a ukládání nastavené konfigurace analyzátoru...31 8.3. Volba jazyka...32 8.4. Nastavení analyzátoru pro měření...33 8.5. Volba zapojení analyzátoru pro měření...34 8.6. Volba měřicích rozsahů...35 8.7. Nastavení parametrů kvality elektrické energie pro monitor napětí podle ČSN EN 50160...37 8.8. Nastavení měření zapisovačem rychlých dějů (Transient Recorder)...42 8.9. Nastavení měření zapisovačem alarmů...49 8.10. Nastavení měření analyzátorem signálu HDO...52 8.11. Nastavení měření zapisovačem poruchových dějů (disturbance recorder)...53 8.12. Nastavení parametrů pro měření zapisovačem pomalých dějů (PAD)...56 8.13. Tisk nastavení analyzátoru...59 8.14. Kontrola aktuálního nastavení analyzátoru aktuální hodnoty...60 8.15. Rozšíření analyzátoru BK-ELCOM o další SW modul...62 8.16. Informace o aktuální SW struktuře analyzátoru BK-ELCOM...63 8.17. Start měření...63 9. Ukládání naměřených dat... 64 9.1. Informace o průběhu ukládání měřených dat...69 9.2. Nastavení konfigurace replikátoru dat...69 10. Analyzátor harmonických a meziharmonických... 70 10.1. Vzorkování a matematické vztahy...71 11. Osciloskop... 72 12. Vektorskop... 73 13. Monitor výkonů a energií... 75 13.1. Vzorkování...79 13.2. Matematické vztahy...79 14. Měřič blikání Flikrmetr... 81 14.1. Teoretické základy zpracování naměřených dat...81 BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 3

14.2. Funkční schéma měřiče blikání...82 14.3. Základní blokové schéma modulu měřiče...82 14.4. Panel měřiče blikání...83 15. Monitor napětí dle normy ČSN EN 50160... 86 16. Monitor rychlých dějů (transient recorder)... 93 17. Analyzátor HDO signálů (telegramů)... 97 18. Monitor alarmů...100 19. Analyzátor symetrických složek sítě...102 20. Analyzátor impedance sítě...104 21. Monitor efektivní hodnoty napětí po půlperiodách (RMS hp)...106 22. Monitor poruchových dějů (disturbance recorder)...108 23. Monitor pomalých dějů (PAD zapisovač)...110 24. Monitor digitálních vstupů...111 25. Doplňující informace k měřící části analyzátoru BK-ELCOM...112 25.1. Popis struktury konfiguračního souboru Measure.cfg... 112 25.2. Multi-linguální jazyková podpora... 115 25.3. Spolupráce analyzátoru s UPS... 116 26. Poznámky...119 BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 4

Seznam obrázků Obr. 1: Souvislost šířky okna Tw a prvního okna 3sec...14 Obr. 2: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA500.12...17 Obr. 3: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA500.13...17 Obr. 4: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA400...18 Obr. 5: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA440...19 Obr. 6: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA330...20 Obr. 7: Analyzátor BK-ELCOM v provedení PNA560...21 Obr. 8: Analyzátor BK-ELCOM v provedení PNA600...22 Obr. 9: Hlavní panel analyzátoru s lištou tlačítek pro přepínání modulů na spodním okraji...24 Obr. 10: Panel Nastavení přístrojů s polem pro zapnutí simulačního módu...26 Obr. 11: Hlavní panel analyzátoru se základními informacemi o nastavení přístroje...27 Obr. 12: Grafický panel výběru uživatele a projektu...28 Obr. 13: Klávesnice pro zadávání textových vstupů...29 Obr. 14: Klávesnice pro zadávání numerických hodnot...29 Obr. 15: Dialogové okno před dokončením operace Smazat...30 Obr. 16: Vybraný uživatel a projekt pro příští měření...30 Obr. 17: Výběr konfigurace pro měření...31 Obr. 18: Výběr jazyka pro komunikaci s analyzátorem...32 Obr. 19: Panel aktuálního nastavení analyzátoru...33 Obr. 20: Volba způsobu připojení analyzátoru do měřené sítě...35 Obr. 21: Nastavení měřicích rozsahů analyzátoru...36 Obr. 22: Nastavení obecných parametrů monitoru napětí podle ČSN EN50160...38 Obr. 23: Nastavení harmonických a meziharmonických limitů monitoru napětí podle ČSN EN50160...39 Obr. 24: Nastavení limitů statistického vyhodnocení událostí podle ČSN EN50160...40 Obr. 25: Nastavení parametrů rychlých napěťových změn monitoru napětí podle ČSN EN50160...41 Obr. 26: Panel nastavení spouštěcích podmínek zapisovače rychlých dějů odvozených od napětí...42 Obr. 27: Panel nastavení spouštěcích podmínek zapisovače rychlých dějů odvozených od napětí přepočtených na sdružené...43 Obr. 28: Panel nastavení spouštěcích podmínek zapisovače rychlých dějů odvozených od proudu...44 Obr. 29: Panel nastavení spouštěcích podmínek zapisovače rychlých dějů odvozených od výkonů...45 Obr. 30: Panel nastavení ostatních spouštěcích podmínek zapisovače rychlých dějů...46 Obr. 31: Panel nastavení parametrů zapisovače rychlých dějů a digitálních vstupů...47 Obr. 32: Dialog pro editaci a simulaci spouštěcí podmínky digitálních vstupů...48 Obr. 33: Panel nastavení limitů modulu zapisovače alarmů...50 Obr. 34: Panel nastavení parametrů modulu analyzátoru signálů HDO (telegramů)...52 Obr. 35: Panel nastavení spouštěcích podmínek zapisovače poruchových dějů odvozených od základních veličin...53 Obr. 36: Panel nastavení spouštěcích podmínek zapisovače poruchových dějů odvozených od změny veličin za půlperiodu...54 Obr. 37: Panel nastavení spouštěcích podmínek zapisovače poruchových dějů odvozených od rychlosti změny veličin za definovaný počet period...55 Obr. 38: Panel nastavení PreTriggeru zapisovače poruchových dějů...56 Obr. 39: Panel nastavení PAD modulů...57 Obr. 40: Panel výběru typu PAD modulu...58 Obr. 41: Panel výběru vstupního rozsahu PAD modulu...58 Obr. 42: Panel změny adresy vybraného PAD modulu...59 Obr. 43: Panel oznámení nenalezení PAD modulu...59 Obr. 44: Dialog Tiskový panel pro výběr cíle tisku...59 Obr. 45: Příklad tisku aktuálního nastavení analyzátoru...60 Obr. 46: Zobrazení aktuálních měřených hodnot...61 Obr. 47: Doplnění analyzátoru o nový modul vložením kódu...62 Obr. 48: Informace o licenci, sériovém čísle a nainstalovaných SW modulech...63 Obr. 49: Konfigurace ukládání periodických dat analyzátoru...65 Obr. 50: Dialogové okno pro zadávání informací a parametrů ukládání...65 Obr. 51: Dialogové okno pro zadávání informací a parametrů ukládání při zvoleném startu dle času...66 Obr. 52: Kalendář pro volbu data počátku a konce ukládání...67 Obr. 53: Informace o maximální době ukládání...68 Obr. 54: Konfigurace ukládání událostí analyzátoru...68 BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 5

Obr. 55: Panel pro nastavení replikace dat...69 Obr. 56: Panel Analyzátoru harmonických a meziharmonických...70 Obr. 57: Dialog Tiskový panel pro výběr cíle tisku...71 Obr. 58: Panel osciloskopu...72 Obr. 59: Fázové poměry v místě připojení analyzátoru...73 Obr. 60: Panel monitoru výkonů a energií - volba energie...75 Obr. 61: Panel monitoru výkonů a energií - volba maximální hodnoty...76 Obr. 62: Panel monitoru výkonů a energií - volba minimální hodnoty...77 Obr. 63: Panel monitoru výkonů a energií časové průběhy veličin...79 Obr. 64: Blokové schéma měřiče blikání podle normy ČSN EN 61000-4-15...82 Obr. 65: Blokové schéma zpracování měřených dat v modulu měřiče blikání...83 Obr. 66: První grafický panel měřiče blikání...84 Obr. 67: Druhý grafický panel měřiče blikání...85 Obr. 68:Vysvětlení pojmů komparační úroveň a hystereze...87 Obr. 69: Panel monitoru napětí - komplexní hodnoty...87 Obr. 70: Panel monitoru napětí - spektrum měřeného napětí...89 Obr. 71: Panel monitoru napětí - histogram odchylek napětí a události chronologicky...90 Obr. 72: Panel monitoru napětí - histogram a chronologický výpis rychlých napěťových změn...91 Obr. 73: Panel monitoru napětí - statistické vyhodnocení rychlých napěťových změn...92 Obr. 74: Interval splnění spouštěcí podmínky při podmínce překročení...94 Obr. 75: Interval splnění spouštěcí podmínky při podmínce podkročení...95 Obr. 76: Tabulka transientních událostí...95 Obr. 77: Osciloskopický záznam poslední zachycené události...96 Obr. 78: Panel nastavení analyzátoru signálu HDO...97 Obr. 79: Panel analyzátoru signálu HDO s posledním zachyceným telegramem...99 Obr. 80: Panel nastavení základních veličin monitoru alarmů... 100 Obr. 81: Panel nastavení harmonických limitů monitoru alarmů... 101 Obr. 82: Panel analyzátoru symetrických složek sítě... 102 Obr. 83: Panel analyzátoru impedance sítě... 104 Obr. 84: Panel monitoru napětí po půlperiodách... 107 Obr. 85: Tabulka událostí zapisovače poruchových dějů... 109 Obr. 86: Panel modulu PAD zapisovače... 110 Obr. 87: Panel modulu digitálních vstupů... 111 Obr. 88: Struktura souboru jazykové podpory... 116 Obr. 89: Dialogové okno výběru UPS... 117 Obr. 90: Okno monitoringu a konfigurace UPS... 117 Obr. 91: Okno nastavení dávkového souboru s časovým údajem... 118 BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 6

1. Úvod Vážený zákazníku, jste-li uživatelem systému BK-ELCOM, blahopřejeme Vám k Vašemu rozhodnutí. Komplexní systém monitoringu a analýzy kvality elektřiny BK-ELCOM byl vyvinut ve spolupráci s odborníky na základě praktických přístupů a mnohaletých zkušeností v oblasti měření tzv. zpětných vlivů na napájecí síť. Naplněným cílem projektu bylo získat kompaktní, jednoduchý a zároveň levný analyzátor elektrických sítí využívající nejmodernějších softwarových a hardwarových technologií doplněný prostředky budování distribuovaných systémů pro monitoring a analýzu kvality elektřiny. Autoři projektu využili zkušeností se špičkovými zahraničními přístroji podobného zaměření. Při návrhu a realizaci systému BK-ELCOM se snažili eliminovat některé nedostatky zmíněných přístrojů a nabídnout koncovému uživateli komplexnost spojenou s pohodlnou obsluhou. Analyzátor sítí BK-ELCOM tvořící základ systému, je nyní k dispozici v různých hardwarových podobách jak pro stacionární monitoring, tak pro přenosné přístroje. Všechny dostupné hardwarové podoby přístroje (řada ENA a PNA) jsou výsledkem vlastního vývoje ve firmě ELCOM, a.s. a úzké spolupráce s našimi zahraničními partnery. Ve všech svých podobách si však analyzátor sítí BK-ELCOM zachovává všechny výhody dané jeho moderní koncepcí včetně možnosti připojovat potřebné periférie. Firmware plně respektuje normy a související dokumenty platné k lednu 2005: ČSN EN 61000-4-7 ČSN EN 61000-4-15 ČSN EN 50160 ČSN EN 61000-4-30 PNE 33 3430-7 PPDS - Pravidla provozování distribučních soustav, příloha 3 Kvalita elektřiny v distribuční soustavě, způsoby jejího zjišťování a hodnocení PPPS - Pravidla provozování přenosové soustavy, část 5 Bezpečnost provozu a kvalita na úrovni PS Výše uvedené dokumenty předepisují požadované vlastnosti měřicí techniky v oblasti energetických rušení. Systém BK-ELCOM je založený na bázi technologie virtuální instrumentace. Tato moderní koncepce umožňuje reagovat pružně na měnící se požadavky koncových uživatelů a doplňovat do přístroje další moduly či části analýzy dat. Kontinuálně ve vývoji zohledňujeme zkušenosti našich uživatelů, kterých jsou díky obchodní síti firem Chauvin-Arnoux a Dewetron dnes již stovky po celém světě. Přejeme Vám s naším přístrojem bezproblémovou práci a úspěchy při Vaší práci, kde jej použijete jako výkonný nástroj. V případě jakýchkoliv problémů neváhejte využít naší technické podpory a kontaktujte nás. Autoři projektu BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 7

2. Bezpečnostní pokyny pro práci s přístrojem BK-ELCOM Analyzátor sítí BK-ELCOM smí instalovat pouze odborník s odpovídající elektrotechnickou kvalifikací. Před započetím prací s analyzátorem je nutno prostudovat tento manuál. Uzemnění přístroje pro třídu zařízení 1 (mající uzemňovací svorku) je zapotřebí z napájení připojit na tuto svorku bezpečnostní uzemňovací vodič. Je zakázáno používat přístroj v prostředí s nebezpečím výbuchu nebo v prostředí s hořlavými plyny. Nepoužívejte poškozený přístroj ačkoliv jsou v přístroji použita všechna bezpečnostní opatření, fyzické poškození přístroje může ohrozit obsluhu v takovém případě vypněte napájení a do servisního zásahu přístroj nepoužívejte. Otevřít přístroj smí jen pracovník servisní organizace, nikoliv obsluha přístroje. Nedotýkejte se vnitřních propojovacích vedení v analyzátoru, ani s nimi nemanipulujte. Nejsou dovoleny žádné modifikace dodaného přístroje, pojistka v napájení smí být nahrazena pouze pojistkou stejného typu, výměnu pojistky provádějte vždy při odpojeném napájení. Z bezpečnostních důvodů nepoužívejte přístroj samotni v případě úrazu elektrickým proudem by vám neměl kdo poskytnout první pomoc. Toto doporučení je obecné pro libovolné měřící přístroje, které měří napětí jiné než bezpečné. Nepoužívejte vyšší napájecí napětí, než je deklarováno, nepřetěžujte měřící vstupy. Používejte pouze originální příslušenství. Bezpečnost obsluhy závisí na dodržování těchto pokynů. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 8

3. Energetické rušení, zpětné vlivy Zpětné vlivy, jinak též elektromagnetické interference, rušení a jiné používané termíny, lze v zásadě rozdělit do dvou skupin. Hlavní kritérium je kmitočet rušivých signálů. Podle kmitočtu dělíme zpětné vlivy na Energetické rušení (nízkofrekvenční) a Radiofrekvenční rušení (vysokofrekvenční). Hranice není přesně stanovena, ale energetické rušení podle posledních norem končí v oblasti jednotek khz. Naopak radiofrekvenční rušení začíná na kmitočtu 100 khz a v podstatě není omezeno shora. Jeden z pohledů na energetické rušení je vztah k základnímu kmitočtu síťového napětí, tedy k 50 Hz. Pak lze rozdělit zpětné vlivy na napájecí síť do následujících oblastí: podsynchronní synchronní nadsynchronní Podsynchronní oblast, tj. oblast s kmitočtem rušení pod 50 Hz, představuje rušení napájení jako je kolísání napětí, krátkodobá podpětí, přepětí, výpadky napětí a hlavně tzv. flikr efekt, který je v české terminologii nazýván jako blikání. Blikání je jev, který představuje změny napětí s opakovaným kmitočtem 0,5-25 Hz. V napájecích sítích je blikání způsobováno velkými změnami odebíraných výkonů jak činných tak jalových. Vyskytuje se v sítích napájejících obloukové pece, svářecí automaty, výkonové regulované pohony s velkou dynamikou (např. válcovací tratě), atd. Synchronní oblast představují rušení v oblasti změn základních veličin napájecí sítě s kmitočtem 50 Hz. Jedná se zejména o vlastní přenosy všech výkonů, resp. energií a rušení je zde chápáno jako přenos zejména jalových energií. Nelineární zátěže představované např. elektronickými měniči mohou celkovou bilanci jalového a činného výkonu měnit během jedné periody skokem a tím pak ovlivní, např. hlavní kritérium na posuzování čistoty odběru elektrické energie od dodavatele, jako je tzv. účiník cos nebo přesnější kriterium a to je opravdový účiník označovaný jako λ Tyto shora uvedené vlivy mají pochopitelně dopad do obou definovaných oblastí tj. pod i nadsynchronní. Nadsynchronní oblast, jak už je asi zřejmé představuje interferenční jevy s kmitočtem nad 50 Hz. Vzhledem k tomu, že energetické rušení je zatím kmitočtově shora omezeno na 2500 Hz je nadsynchronní oblast přesně definována. Do této oblasti jsou zahrnuty známé vyšší harmonické, dále jen harmonické, napětí a proudu. Poslední dobou se začínají uplatňovat z hlediska posouzení zpětných vlivů i tzv. toky harmonických výkonů. Do nadsynchronní oblasti též spadají rušivé signály na kmitočtech, které nejsou celistvými násobky základního kmitočtu označované jako meziharmonické. Tyto nepříjemné rušivé signály vznikají zejména při rychlé fázové regulaci, při provozu obloukových pecí, atd. Rovněž signály HDO1 je nutno z pohledu čistoty napájecí sítě považovat za rušivé signály. 3.1. Kvalita elektřiny Kvalita elektřiny je dnes specializace v oboru výroba, přenos a distribuce elektrické energie. Základní pohled na kvalitu elektřiny vychází z dodržení ukazatelů kvality jako jsou zejména: síťový kmitočet velikost napájecího napětí flikr krátkodobé poklesy a zvýšení napětí přerušení napětí nesymetrie napájecího napětí 1 HDO hromadné dálkové ovládání BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 9

harmonické napětí meziharmonické napětí napětí síťových signálů na napájecím napětí rychlé změny napětí Analyzátor BK-ELCOM vyhodnocuje všechny výše uvedené parametry kvality. Bližší kritéria jsou stanovena normou ČSN EN 50160. Jeden z rozhodujících bodů distribuční sítě je společný napájecí bod, (PCC) 2. Jedná se o bod kde dochází k předávání elektrické energie od dodavatele odběrateli, tzn., kde dodavatel měří elektrickou energii a sleduje další ukazatele kvality podchycené ve smlouvě. 3.2. Normy související s kvalitou elektřiny Pojem kvalita elektřiny je pojem velice obsáhlý. Normy v této oblasti vznikaly mnoho let jak u nás tak ve světě. V současné době se začíná uplatňovat určitá skupina norem, resp. doporučení jak v IEC, tak již norem evropských a posléze i přijatých jako ČSN. Současný pohled na rozdělení norem zabývajících se energetickým rušením lze rozdělit na základní normy emisí nf rušení a normy popisující prostředí a stanovující kompatibilní úrovně. Základní normy pro emise nf rušení: EN 61000-3-2 je ekvivalentní s IEC 1000-3-2 a je zavedena v ČSN EN 61000-3-2 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 3: Meze - Oddíl 2: Meze pro emise harmonického proudu (zařízení se vstupním fázovým proudem <= 16 A). Tato norma je revizí IEC 555-2, kterou nahrazuje. EN 61000-3-3 je ekvivalentní s IEC 1000-3-3 a je zavedena v ČSN EN 61000-3-3 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 3: Meze - Oddíl 3: Omezování kolísání napětí a blikání v rozvodných sítích nízkého napětí pro zařízení se jmenovitým proudem <= 16 A. Tato norma je rovněž revizí IEC 555-3, kterou nahrazuje. IEC 1000-3-4 Meze pro emise harmonických proudu (vstupní fázový proud zařízení 16 A). Tato norma zatím nevyšla. IEC 1000-3-5 je zavedena v ČSN IEC 1000-3-5 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 3: Meze - Oddíl 5: Omezování kolísání napětí a blikání v rozvodných sítích nízkého napětí pro zařízení se jmenovitým proudem větším než 16 A. Normy popisu prostředí a stanovující kompatibilní úrovně: IEC 1000-2-1 je zavedena v ČSN IEC 1000-2-1 Elektromagnetická kompatibilita (EMC). Část 2: Prostředí. Díl 1: Popis prostředí - elektromagnetické prostředí pro nízkofrekvenční rušení šířené vedením a signály ve veřejných rozvodných sítích IEC 1000-2-2 je zavedena v ČSN IEC 1000-2-2 Elektromagnetická kompatibilita (EMC). Část 2: Prostředí. Oddíl 2: Kompatibilní úrovně pro nízkofrekvenční rušení šířené vedením a signály ve veřejných rozvodných sítích nízkého napětí 2 PCC Point of Common Coupling BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 10

IEC 1000-2-3 je zavedena v ČSN IEC 1000-2-3 Elektromagnetická kompatibilita (EMC). Část 2: Prostředí. Oddíl 3: Popis prostředí vyzařovaných jevů a jevů šířených vedením nevztahujících se k síťovému kmitočtu. EN 61000-2-4 je ekvivalentní s IEC 1000-2-4 a je zavedena v ČSN EN 61000-2-4 Elektromagnetická kompatibilita (EMC). Část 2: Prostředí. Oddíl 4: Kompatibilní úrovně pro nízkofrekvenční rušení šířené vedením v průmyslových závodech IEC 1000-2-6 je zavedena v ČSN IEC 1000-2-6 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 2: Prostředí - Oddíl 6: Určování úrovní emise nízkofrekvenčních rušení šířených vedením v síťovém napájení průmyslových závodů Poslední norma, která se zavádí a přímo souvisí s kvalitou elektrické energie je norma EN 50160 zavedená jako ČSN EN 50160 Charakteristiky napětí elektrické energie dodávané z veřejné distribuční sítě Předchozí dvě skupiny norem odkazují na normy předepisující vlastnosti specifické měřicí techniky: EN 61000-4-7 je ekvivalentní s IEC 1000-4-7 a je zavedena v ČSN EN 61000-4-7 Elektromagnetická kompatibilita (EMC). Část 4: Zkušební a měřicí techniky. Díl 7: Všeobecný pokyn o měření a měřicích přístrojích harmonických a meziharmonických pro rozvodné sítě a zařízení připojovaná do nich ČSN EN 61000-4-15 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) - Část 4: Zkušební a měřicí technika - Oddíl 15: Měřič blikání - Specifikace funkce a dimenzování ČSN EN 61000-4-30 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) Část 4-30: Zkušební a měřicí technika Metody měření kvality energie BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 11

4. Požadavky na měřicí přístroje Obor kvality elektrické energie podchycený ve zmíněných normách zavádí a přesně definuje celou řadu pojmů jako jsou např. harmonické napětí a proudu, kolísání napětí, toky harmonických výkonů, blikání atd. Tyto všechny veličiny je nutno pak v praxi nějakým způsobem zjišťovat. Pokud pomineme teoretické výpočty ve fázi návrhů a projektů nových zařízení pak vlastní zjišťování zpětných vlivů se provádí speciálními měřícími přístroji většinou vyvinutými pro měření v elektrických sítích. Posouzení kvality, vlastností, přesnosti a další charakteristiky analyzátorů některých výrobců by bylo jistě zajímavé, ale překračuje rámec tohoto manuálu. Mnohé analyzátory prakticky nerespektují normu ČSN EN 61000-4-7, která klade poměrně vysoké nároky na kvalitu a rychlost měření harmonických a meziharmonických nebo některé aspekty normy ČSN EN 61000-4-30. Jeden z přístrojů, který je již několik let na trhu, a který plně respektuje aktuálně platné normy je přístroj BK-ELCOM Sdružený analyzátor elektrických sítí, který jste si zakoupili. 4.1. Normy bezprostředně související s kvalitou elektrické energie ČSN EN 61000-4-7 ČSN EN 61000-4-15 ČSN EN 50160 ČSN EN 61000-4-30 PNE 33 3430-7 PPDS - Pravidla provozování distribučních soustav, příloha 3 Kvalita elektřiny v distribuční soustavě, způsoby jejího zjišťování a hodnocení PPPS - Pravidla provozování přenosové soustavy, část 5 Bezpečnost provozu a kvalita na úrovni PS BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 12

5. Charakteristiky měřeného signálu 5.1. Časové intervaly měření Základním vyhodnocovacím intervalem analyzátoru dle norem platných k 1/2005 je T w =10 period měřeného signálu, pro frekvenci signálu 50Hz je T w =200ms. Analyzátor musí měřit kontinuálně, tedy bez přerušení. Tento požadavek klade vysoké požadavky na rychlost měření a následnou analýzu. Základním časovým vyhodnocovacím intervalem pro vyhodnocení celé řady parametrů jako jsou: RMS hodnota napětí, nesymetrie napětí a harmonické je v souladu s normou ČSN EN 61000-4-30 deset period signálu pro síť se jmenovitou frekvencí 50Hz a dvanáct period pro síť se jmenovitou frekvencí 60Hz. Z těchto údajů vyplývá, že základní časové okno T W je totožné pro 50Hz nebo 60Hz síť a je rovno 200ms. Také vzorkovací frekvence může být shodná. Celistvý počet vzorků na jednu periodu a lépe na jednu půlperiodu vyplývá z dalšího požadavku normy ČSN EN 61000-4-30 vyhodnocovat poklesy či zvýšení napětí s rozlišením jedné půlperiody. Zde je nutné upozornit, že ne všichni výrobci z mnoha specifických důvodů tento požadavek respektují. Z definice základního časového okna T W dle ČSN EN 61000-4-30 a dle ČSN EN 61000-4-7 je patrné, že nadále již není možné používat algoritmus FFT ale je nutné použít DFT, což je výrazně náročnější na výpočetní výkon použité techniky. V analyzátoru sítí BK-ELCOM byl použit algoritmus, kde vzorkovací frekvence je 9600 vz/s, N=1920, počet vzorků na jednu periodu je 192. Pro výpočet frekvenčního spektra je použit algoritmus DFT, což klade výrazně větší nároky na výkon použitého hardware, avšak výkon dnešní výpočetní techniky je dostatečný pro uvedené řešení. Uvedený počet vzorků na periodu je konstantní i při změnách frekvence sítě, analyzátor sítě přizpůsobuje v takovém případě svou vzorkovací frekvenci dle požadavku normy ČSN EN 61000-4-7. Základním stavebním kamenem při stavbě vyhodnocovacího procesu analyzátoru BK-ELCOM je tedy šířka okna Tw = 0,2 s. Z tohoto okna, do kterého se vejde deset period napěťového nebo proudového signálu při frekvenci 50Hz se vyhodnocují spektra harmonických (do padesáté harmonické, tj. do 2500Hz), dále frekvence sítě, základní elektrické veličiny jako výkony (činný, jalový, zdánlivý), RMS hodnoty a fázové posuvy napěťových a proudových signálů a s krokem rovným šířce okna se integrují i všechny měřené energie. Norma ČSN EN 61000-4-30 zmiňuje tři další agregační intervaly, které jsou zavedeny pro zhuštění naměřených údajů: 150 period (3sekundy) 10 min 2 hodiny Agregace pro většinu veličin se provádějí s použitím druhé odmocniny aritmetické střední hodnoty druhých mocnin vstupních hodnot viz rovnice 1. Rovnice 1 C nvs ( M K = 1 = C M 2 n, K Kde M je počet jednotlivých vypočtených FFT hodnot harmonických C n pro celou dobu intervalu T. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 13

Ilustrujme vztah šířky okna Tw a okna 3sec na příkladu (viz. Obr.1). Požadavek na počet měřených signálů je: tři napětí a tři proudy tedy celkem šest kanálů (analyzátor BK-ELCOM umožňuje práci až se čtyřmi napěťovými a čtyřmi proudovými kanály). Šířka okna T w a interval 3s Po skončení vzorkování v rámci okna šířky Tw ( 8 kanálů rychlostí 9600 vz/s) máme k dispozici 8 x 1920 měřených hodnot. Současně bylo nutno spočítat všechny potřebné hodnoty včetně DFT z hodnot naměřených v minulém okně Tw. T W =10 period 3s =150 period Interval 3 s (150 period). Po uplynutí 150 period máme k dispozici celkové efektivní hodnoty pro 50 harmonických podle Rovnice 1, které je nutno uložit pro další výpočty. Obr. 1: Souvislost šířky okna Tw a prvního okna 3sec Každých 200 ms je nutno vypočíst paralelně pro osm sledovaných kanálů harmonickou analýzu pro 50 harmonických (500 spektrálních čar s krokem 5Hz pro každý měřený kanál). Z předchozího znázornění časového diagramu vyplývají vysoké nároky na rychlost a množství zpracovaných dat. Stejného vzorkování a šířky okna používají pro zpracování měřených hodnot do potřebného tvaru i další moduly analyzátoru. Modul Monitor napětí pracuje v souladu s požadavky normy ČSN EN 50160 se stejnou vzorkovací frekvencí a následujícími šířkami oken pro zpracování jednotlivých měřených hodnot: Měřená hodnota Základní šířka okna Časový interval pro vyhodnocení Frekvence 200 ms 10 s RMS napětí 200 ms 10 minut harmonické napětí 200 ms 10 minut kolísání napětí (flikr) 200 ms 120 minut krátkodobé poklesy 20 ms - krátkodobá přerušení 20 ms - dlouhodobá přerušení 20 ms - dočasná přepětí 20 ms - nesymetrie 200 ms 10 minut Zpracování měřených napěťových kanálů probíhá v souladu s ČSN EN 50160 za časový interval pro vyhodnocení se zjišťuje geometrická střední hodnota a z těchto středních hodnot se za dobu měření jednoho týdne určuje percentil 95%. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 14

Specialitou je transientní zapisovač záznamník rychlých dějů, pracuje s vzorkovací frekvencí, která je závislá na počtu měřených kanálů. Toto omezení vyplývá z maximální dosažitelné vzorkovací frekvence použité měřící karty National Instruments řady E (rozlišení 16 bitů), která činí 200 ks/s a rychlosti HW analyzátoru. Následující tabulka ukazuje dosažitelnou vzorkovací frekvenci tohoto modulu: Počet měřených kanálů Vzorkovací frekvence transientního zapisovače Vzorkovací frekvence ostatních modulů analyzátoru 8 9 600 vz/s na kanál 9 600 vz/s na kanál 6 19 200 vz/s na kanál 9 600 vz/s na kanál 2 (jednofázové měření) 38 400 vz/s na kanál 9 600 vz/s na kanál Transientní zapisovač ukládá naměřené vzorky v časové oblasti na disk a neprovádí s daty žádnou analýzu. Jeho hlavní význam spočívá v možnosti zaznamenat surové vzorky signálů na disk po splnění nastavené spouštěcí podmínky. Jediným SW modulem implementovaným v BK-ELCOM, který nemá bezprostřední vztah s kvalitou elektrické energie je PAD zapisovač záznamník pomalých dějů nebo také záznamník pomocných veličin. Jeho vzorkovací frekvence měření není shodná s předchozími moduly. Pomocné veličiny jsou měřeny prostřednictvím speciálního HW nazývaného PAD moduly, kterými lze alternativně osadit sedmý a osmý slot analyzátoru v provedení Dewe2010 a Dewe3010. Každý PAD modul měří až osm kanálů. Vzorkovací frekvence měření těchto pomocných kanálů činí jedno měření za tři sekundy. Matematický aparát použitý při zpracování naměřených dat bude podrobně uveden u popisu jednotlivých modulů integrovaných do analyzátoru BK-ELCOM. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 15

6. Hardwarové podoby analyzátoru sítí BK-ELCOM 6.1. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení ENA500.xx Základní systém je výkonné PC zabudované do přenosné a mechanicky velmi odolné skříně. Uvnitř je zabudováno výkonné PC, jehož rozšiřitelnost je zaručena rozhraními Ethernet, 2x COM a 2x USB. Základní jednotka má rozměry 300 x 300 x 120 mm pro provedení ENA500.11, ENA500.12 a 300 x 300 x 180 mm pro provedení ENA500.22, ENA500.13 a ENA500.50 hmotnost je cca 7,5 kg. Pracovní teplota je v rozmezí -25 až +50 stupňů Celsia. V tomto provedení je možno v jednom přístroji analyzovat až pět třífázových systémů v různých kombinacích: ENA500.11 jeden napěťový a jeden proudový systém (každý o čtyřech měřených kanálech) ENA500.12 jeden napěťový a dva proudové systémy (každý o čtyřech měřených kanálech) ENA500.13 jeden napěťový a tři proudové systémy (každý o čtyřech měřených kanálech) ENA500.14 jeden napěťový a čtyři proudové systémy (každý o třech měřených kanálech + 1x In celkem 13 proudových vstupů) ENA500.22 dva napěťové a dva proudové systémy (každý o čtyřech měřených kanálech) ENA500.50 pět napěťových systémů (každý o třech měřených kanálech) Vstupní rozsahy napěťových kanálů jsou 65, 110, 250 a 450 V AC, analyzátor měří až do 600V rms. Přepěťová ochrana modulu je 1 kvrms, a izolační pevnost 4.2kV, 50 Hz po dobu 1 minuty. Přesnost modulu je lepší než +/- 0,1 %. Vstupní rozsahy proudových kanálů jsou dány připojením proudových kleští s napěťovým výstupem nebo kleští Ampflex, pro které jsou v analyzátoru zabudovány zesilovače jejich výstupního signálu. Přesnost je lepší než +/- 0,1 % s kleštěmi MN71. Společné vlastnosti pro U a I kanály: rozsahy jsou přepínatelné softwarově, antialiasing filtr na vstupu má frekvenci řezu 3 khz, šířka měřeného pásma modulu je od 50 Hz do 2,50 khz. Firmware analyzátoru může být pro tuto hardwarovou platformu řešen jako multisystém - uživatel přepíná mezi analyzovanými třífázovými systémy, přičemž pro každý z nich má k dispozici plnohodnotná grafická rozhraní jako u jednosystémového analyzátoru. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 16

Obr. 2: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA500.12 Obr. 3: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA500.13 BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 17

6.2. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení ENA400 Stacionární analyzátor ENA400 se skládá z výkonného PC zabudovaného v průmyslové skříni určené pro montáž do 19 rámu a externí jednotky úpravy signálu BK-SCM-01A. ENA400 je ideálním prostředkem pro trvalou instalaci na rozvodnách. Modul BK-SCM-01A slouží pro úpravu až 16-ti analogových signálů (např. 5 x 3~U) a poskytuje také volitelný počet digitálních vstupů. BK-SCM-01A je určen pro montáž na 35mm DIN lištu. Vstupní rozsahy modulu BK-SCM-01A jsou navrženy pro aplikace měření kvality elektrické energie, kde se nejčastěji zpracovávají výstupní signály z měřících transformátorů napětí (57V a 100V) a z měřících transformátorů proudů (1A a 5A). Měřitelné přetížení pro U a I vstup je 200% jmenovitého rozsahu. Přesnost měření U a I je lepší než +/- 0,1 %. Přepěťová ochrana U modulů je 1 kvrms a izolační pevnost U a I modulů je 4.2kV, 50 Hz po dobu 1 minuty. Modul digitálních vstupů a výstupů umožňuje zpracování diskrétních signálů s úrovní 24V DC. Izolační pevnost digitálních modulů je 1.5kV. Systém není standardně vybaven displejem. Pro konfiguraci lze využít dálkové správy přes počítačovou síť (volitelně bezdrátový Ethernet), modem nebo připojení standardních periférií k servisním rozhraním (monitor, klávesnice, myš). Obr. 4: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA400 K analyzátoru ENA400 lze připojit až dva kusy jednotek úpravy signálů a vyhodnocovat tak až 32 signálů. Počet napěťových a proudových vstupů lze namixovat libovolně s dodržením podmínky rozšiřování U a I vstupů po dvojicích (N x 2U, M x 2I). Při monitorování kvality elektřiny tímto jediným přístrojem na několika 3~ soustavách tímto jediným přístrojem se cena za monitoring jedné 3~ soustavy stává velmi zajímavou. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 18

6.3. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení ENA440 Základní systém se skládá z pasivně chlazeného průmyslového PC volitelně bez točivého harddisku a externí jednotky úpravy signálu BK-SCM-01A. ENA440 je společně s BK-SCM-01A určen pro přímou montáž na DIN lištu. ENA440 je ideálním prostředkem pro trvalou instalaci na rozvodnách. Modul BK-SCM-01A slouží pro úpravu až 16-ti analogových signálů (např. 5 x 3~U) a poskytuje také volitelný počet digitálních vstupů. BK-SCM-01A je určen pro montáž na 35mm DIN lištu. Vstupní rozsahy modulu BK-SCM-01A jsou navrženy pro aplikace měření kvality elektrické energie, kde se nejčastěji zpracovávají výstupní signály z měřících transformátorů napětí (57V a 100V) a z měřících transformátorů proudů (1A a 5A). Měřitelné přetížení pro U a I vstup je 200% jmenovitého rozsahu. Přesnost měření U a I je lepší než +/- 0,1 %. Přepěťová ochrana U modulů je 1 kvrms a izolační pevnost U a I modulů je 4.2kV, 50 Hz po dobu 1 minuty. Modul digitálních vstupů a výstupů umožňuje zpracování diskrétních signálů s úrovní 24V DC. Izolační pevnost digitálních modulů je 1.5kV. Systém není standardně vybaven displejem. Pro konfiguraci lze využít dálkové správy přes počítačovou síť (volitelně bezdrátový Ethernet), modem nebo připojení standardních periférií k servisním rozhraním (monitor, klávesnice, myš). Obr. 5: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA440 K analyzátoru ENA400 lze připojit jeden kus jednotky úpravy signálů a vyhodnocovat tak až 16 signálů. Počet napěťových a proudových vstupů lze namixovat libovolně s dodržením podmínky rozšiřování U a I vstupů po dvojicích (N x 2U, M x 2I). BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 19

6.4. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení ENA330 Model ENA330 je kompaktní analyzátor kvality elektřiny bez displeje. Přístroj je vybaven čtyřmi napěťovými a proudovými vstupy. Proudy se měří nepřímo použitím klasických proudových kleští s železným jádrem nebo flexibilních Rogowského cívek - AmpFLEX. Jednotka má rozměry 66 x 308 x 257 mm, hmotnost je cca 1,5 kg. Rozměry umožňují snadné uzavření přístroje v rozvaděčích. Pracovní teplota je v rozmezí -15 až +50 stupňů Celsia. Pro snadnou komunikaci s periferními zařízeními je přístroj vybaven rozhraními USB a Ethernet. ENA330 se konfiguruje pomocí externího PC (notebooku). Přístroj lze vybavit volitelným rozsahem paměti pro ukládání naměřených dat. Dle zvoleného ukládacího intervalu lze měřit a ukládat data nepřetržitě až několik měsíců. Vstupní rozsahy napěťových kanálů jsou 65, 110, 250 a 450 V AC, analyzátor měří až do 600V rms. Přepěťová ochrana modulu je 1 kvrms, a izolační pevnost 4.2kV, 50 Hz po dobu 1 minuty. Přesnost modulu je lepší než +/- 0,1 %. Vstupní rozsahy proudových kanálů jsou dány připojením proudových kleští s napěťovým výstupem nebo kleští Ampflex, pro které jsou v analyzátoru zabudovány zesilovače jejich výstupního signálu. Přesnost je lepší než +/- 0,1 % s kleštěmi MN71. Všechny rozsahy jsou přepínatelné softwarově, antialiasing filtr na vstupech má frekvenci řezu 3 khz, šířka měřeného pásma modulů je od 50 Hz do 2,50 khz. Obr. 6: Analyzátor BK-ELCOM v provedení ENA330 BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 20

6.5. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení PNA560 Základní systém je výkonné průmyslové PC zabudované v odolném plastovém kufříku. Možnost rozšiřování periferiemi je zajištěna rozhraním USB. Systém je standardně opatřen dotykovým displejem zaručujícím možnost ovládání a viditelnost výsledků měření přímo na přístroji. Rozměry tohoto provedení jsou 340 x 145 x 290mm, hmotnost 4 kg. Po stránce odolnosti proti vibracím, nárazům a vlhkosti vyhovuje americké vojenské normě MIL-STD 810C a rovněž evropské specifikaci CE. Pracovní teplota je v rozmezí -10 až +50 stupňů Celsia. Vstupní rozsahy napěťových kanálů jsou 50, 100, 300 a 600 V AC, vstupní rozsahy pro čtvrtý napěťový kanál jsou 5, 10, 50 a 100 V AC. Přepěťová ochrana modulu je 1 kvrms, a izolační pevnost 6 kv, 50 Hz po dobu 1 minuty. Přesnost je lepší než +/-0,5 %. Vstupní rozsahy proudových kanálů jsou 1 A nebo 5 A pro přímý proudový vstup, další možností je připojení proudových kleští s napěťovým výstupem nebo kleští Ampflex, pro které jsou v analyzátoru zabudovány zesilovače jejich výstupního signálu. Přesnost je lepší než +/- 0,5 %. Společné vlastnosti pro U a I kanály: rozsahy jsou přepínatelné softwarově, antialiasing filtr na vstupu má frekvenci řezu 3 khz, šířka měřeného pásma modulu je od 50 Hz do 2,50 khz. Obr. 7: Analyzátor BK-ELCOM v provedení PNA560 BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 21

6.6. Popis analyzátoru BK-ELCOM v provedení PNA600 Základní systém je výkonné PC zabudované do hermetického plastového pouzdra s vysokým krytím. Teplo z hermetizovaného prostoru je vyváděno přes výměník tepla v podobě měděného profilu. Rozšiřitelnost je zaručena rozhraními Ethernet, 2 x COM a USB. Základní jednotka má rozměry 360 x 285 x 80mm, hmotnost je 4 kg. Pracovní teplota je v rozmezí -20 až +50 stupňů Celsia. Specialitou je krytí IP65 a malá hloubka 80mm. Vstupní rozsahy napěťových kanálů jsou 50, 100, 300 a 600 V AC, vstupní rozsahy pro čtvrtý napěťový kanál jsou 5, 10, 50 a 100 V AC. Přepěťová ochrana modulu je 1 kvrms, a izolační pevnost 6 kv, 50 Hz po dobu 1 minuty. Přesnost je lepší než +/-0,5 %. Vstupní rozsahy proudových kanálů jsou dány připojením proudových kleští s napěťovým výstupem nebo kleští Ampflex, pro které jsou v analyzátoru zabudovány zesilovače jejich výstupního signálu. Přesnost je lepší než +/- 0,5 %. Společné vlastnosti pro U a I kanály: rozsahy jsou přepínatelné softwarově, antialiasing filtr na vstupu má frekvenci řezu 3 khz, šířka měřeného pásma modulu je od 50 Hz do 2,50 khz. Obr. 8: Analyzátor BK-ELCOM v provedení PNA600 Analyzátor není standardně vybaven vestavěným displejem, ale je možno jej dovybavit externím dotykovým displejem, takže veškeré ovládání v průběhu měření a zpracování naměřených dat je možno realizovat prostřednictvím zobrazených ovládacích prvků na displeji prstem nebo vhodným nástrojem. Tento externí dotykový displej lze po nakonfigurování měření za běhu analyzátoru odpojit. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 22

7. Moduly implementované v analyzátoru BK-ELCOM V aktuální verzi měřící části BK-Measure analyzátoru BK-ELCOM je integrována řada softwarových vyhodnocovacích modulů, které pracují paralelně: FFT analyzátor harmonických (ČSN EN 610004-7, ČSN EN 50160) Osciloskop Vektorskop Monitor výkonů a energií Měřič blikání (flikrmetr) (ČSN EN 61000-4-15) Monitor napětí (ČSN EN 50160) Transientní zapisovač - monitor rychlých dějů (transient recorder) Analyzátor signálu HDO (Telegramů) Monitor alarmů Analyzátor symetrických složek sítě Analyzátor zkratové impedance sítě v místě měření Monitor efektivní hodnoty napětí Zapisovač poruchových dějů (disturbance recorder) PAD zapisovač monitor pomalých dějů Monitor digitálních vstupů Všechny vyjmenované moduly lze provozovat současně, jediné co mají společné jsou měřicí vstupy, způsob zapojení měření a nastavení měřicích konstant. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 23

Do jednotlivých modulů lze vstupovat z hlavního panelu analyzátoru pomocí tlačítek na spodním okraji jeho grafického rozhraní prostřednictvím jejich stisku. Tato tlačítka jsou aktivní po nakonfigurování a spuštění měření a jejich sada je v průběhu práce s analyzátorem stále stejná. Do další části sady tlačítek lze vstoupit pomocí posledního tlačítka vpravo. Ovládání jednotlivých modulů je soustředěno do tlačítek na pravém okraji jejich grafických rozhraní, která lze ovládat rovněž prostřednictvím dotykového displeje. Jejich sada se mění podle místa měřícího algoritmu a zvoleného modulu. Některá ovládací tlačítka mohou být v určitém místě měřicího postupu neaktivní a aktivují se až po splnění určitých podmínek. Obr. 9: Hlavní panel analyzátoru s lištou tlačítek pro přepínání modulů na spodním okraji Firmware analyzátoru BK-ELCOM podporuje používání více uživateli, z nichž každý si může zavést více zpracovávaných projektů. Ukládaná data jsou analyzátorem automaticky přiřazena do odpovídající části diskového prostoru analyzátoru, takže nedochází k jejich ukládání do jednoho společného místa. Analyzátor BK-ELCOM podporuje práci v různých jazykových mutacích (česky, anglicky, německy, francouzsky, slovensky ), přičemž přepnutí do odpovídajícího jazyka je velmi jednoduché. Koncepce analyzátoru BK-ELCOM je modulární minimální sestavu tvoří hardware, příslušenství a volitelně jeden ze dvou základních SW modulů: FFT analyzátor Monitor výkonů a energií Postupně lze analyzátor rozšiřovat o další SW moduly a umožnit tak uživateli jeho postupné rozšiřování až na plnou sadu všech SW modulů. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 24

8. Spuštění analyzátoru Analyzátor BK-ELCOM sestává ze základní jednotky ve zvolené hardwarové podobě a z brašny nebo kufříku s příslušenstvím (vodiče, adaptéry, proudové sondy ). Instalaci analyzátoru smí provádět pouze poučená osoba s odpovídající elektrotechnickou kvalifikací s dodržením všech bezpečnostních opatření. Po vyjmutí analyzátoru je nutno připojit síťovou napájecí šňůru do napájecího konektoru analyzátoru. Pro vlastní práci s analyzátorem není nutná ve variantách s dotykovým displejem externí klávesnice jeho ovládání je možné plnohodnotně provádět přes dotykový displej. Při potřebě externí klávesnice či polohového zařízení lze tyto připojit do konektorů USB portů v provedení PNA560, PNA600, ENA330, ENA400, ENA440, ENA500.xx nebo do standardních konektorů v ostatních variantách. Je naprosto nepřípustné činit zásahy do vnitřní konfigurace analyzátoru, a to jak po stránce hardwarové, tak i po stránce softwarové. Nedodržení tohoto pravidla má za následek ztrátu záruky poskytované výrobcem. Po zapnutí síťového vypínače se po krátké době objeví pracovní plocha operačního systému (Windows XP). Analyzátor v módu měření se spustí buď automaticky nebo prostřednictvím ikony na pracovní ploše. Analyzátor se dodává s nainstalovaným programem pro vlastní měření a odděleným programem pro analýzu naměřených dat. Software pro měření je vázán na hardware analyzátoru a nelze jej proto použít na jiném personálním počítači. Software pro analýzu naměřených dat lze nainstalovat i na jiný personální počítač. Součástí firmwaru analyzátoru je rovněž standardně i simulační mód, ve kterém není nutné měřit reálná data. Tento mód slouží k výukovým a prezentačním účelům lze v něm snadno demonstrovat jednotlivé funkce analyzátoru či způsob jeho ovládání nebo se tyto záležitosti učit. Pole pro zapnutí tohoto výukového a prezentačního módu nalezne uživatel vpravo dole na panelu, který se objeví po stisku tlačítka Nastavení na úvodním grafickém panelu analyzátoru. Pro první seznamování s analyzátorem doporučujeme využití tohoto módu, v němž je chování analyzátoru identické jako při měření reálných signálů, avšak není potřeba analyzátor připojovat na měřené veličiny. V následujícím obrázku je pole pro aktivaci simulačního módu označené. Simulační mód je jediný možný i v případě, že firmware analyzátoru nenalezne HW, pro který byla vygenerována licence. K analyzátoru BK-ELCOM lze získat rovněž demonstrační verzi, ve které je simulace jediným dostupným módem a software není vázán na hardware analyzátoru. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 25

Obr. 10: Panel Nastavení přístrojů s polem pro zapnutí simulačního módu Koncepce firmwaru analyzátoru umožňuje jeho používání více uživateli v rámci více projektů aniž by se data jednotlivých uživatelů či měřených projektů vzájemně ovlivňovala. O správu naměřených dat se analyzátor stará automaticky přiřazením uživatele a projektu po spuštění přístroje. Ovládání analyzátoru lze provádět ve verzích s dotykovým displejem prostřednictvím poklepu na prvek zobrazený na displeji. První grafický panel po spuštění analyzátoru informuje o názvu licence, sériovém čísle, uživateli, projektu, jménu konfigurace, jazyku, zapojení a módu přístroje. Následující obrázek ukazuje první panel, který se ukáže po startu analyzátoru. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 26

Obr. 11: Hlavní panel analyzátoru se základními informacemi o nastavení přístroje Analyzátor podporuje práci více uživatelů s tímtéž přístrojem. V diskové oblasti pro ukládání měřených dat se vytváří členění, které odpovídá databázi uživatelů a projektů zavedené do analyzátoru. Pro vytváření a editaci této databáze slouží tlačítko Uživatel/Projekt na prvním grafickém panelu po spuštění analyzátoru. Cesta do datové oblasti disku, ve které se vytváří struktura podadresářů podle uživatele a projektu je nastavena v konfiguračním souboru MAIN.cfg umístěném v základním adresáři firmwaru \ENA\ v sekci [GE- NERAL]: [GENERAL] Data_Path=D:\ENAData Standardně se uživatel o tuto volbu nemusí starat analyzátor využívá přednastavené cesty. Data se ukládají na stejný disk, ze kterého je spouštěn firmware. V tomto souboru jsou definovány i některé další cesty k jednotlivým softwarovým částem analyzátoru. Nedoporučujeme tyto položky modifikovat bez konzultace s dodavatelem analyzátoru! 8.1. Vytváření a editace struktury uživatelů a projektů Po stisku tlačítka Uživatel/Projekt se zobrazí následující grafický panel: BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 27

Obr. 12: Grafický panel výběru uživatele a projektu Tento panel umožňuje: Vytvořit v databázi nového uživatele - Přidej uživatele Smazat z databáze stávajícího uživatele - Smaž uživatele Přidat uživateli v databázi nový projekt - Přidej projekt Smazat z databáze stávající projekt - Smaž projekt Vybrat ze seznamu již existující uživatele nebo projekty Návrat do hlavního panelu - Zpět Po stisku tlačítka Přidej uživatele na panelu volby uživatele a projektu se zobrazí na displeji klávesnice, která umožňuje zadávat textové vstupy pomocí dotykového displeje. Tato klávesnice se v analyzátoru aktivuje vždy, když se ze strany uživatele očekává vstup textové informace. Text se do horního vstupního pole zadává stiskem odpovídajících znaků na zobrazené klávesnici. Ukončení zadávání textu s potvrzením převzetí tohoto textu se děje stiskem Klávesy Enter, při ukončení bez převzetí vloženého textu se stiskne klávesa Esc. Posledně vložený znak lze smazat stiskem klávesy Zpět. Klávesnice si pamatuje několik posledních textů. Jejich výběr lze uskutečnit ukázáním na okénko Historie a přenesení do hlavního vstupního pole stiskem tlačítka Kopíruj. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 28

Obr. 13: Klávesnice pro zadávání textových vstupů Při potřebě zadávat pouze číselné údaje se v některých fázích práce s analyzátorem zobrazuje numerická část klávesnice, se kterou se pracuje podle stejných zásad, které byly popsány výše. Obr. 14: Klávesnice pro zadávání numerických hodnot Po ukončení zadávání textu nebo čísla se analyzátor vrací do panelu, ze kterého byla klávesnice vyvolána. Po potvrzení jména nového uživatele se znovu zobrazí panel výběru uživatele a projektu se zobrazením právě přidaného uživatele. Stejným způsobem lze stávajícímu či novému uživateli vytvořit nový projekt po stisku tlačítka Přidej projekt. Dále lze z tohoto panelu rušit stávající uživatele či projekty. Kurzor ve tvaru inverzního zobrazení v seznamu uživatelů a projektů se nastaví na položku, která má být smazána a po stisku tlačítka Smaž je BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 29

zobrazeno dialogové okno s dotazem, zda se má tato operace dokončit umožňuje to danou akci ještě zrušit. Upozornění: Při akci smazání uživatele jsou smazány i všechny jeho projekty včetně dat! Používejte prosím s rozvahou! Obr. 15: Dialogové okno před dokončením operace Smazat Po dokončení všech editací v databázi uživatelů a projektů se kurzorem ve tvaru inverzního zobrazení jedné položky označí uživatel a projekt, v rámci kterého má být provedeno následující měření s analyzátorem. Obr. 16: Vybraný uživatel a projekt pro příští měření Zpět do hlavního panelu se uživatel dostane stiskem tlačítka Zpět. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 30

8.2. Výběr, vytvoření a ukládání nastavené konfigurace analyzátoru Pro vybraného uživatele a projekt lze vybrat nebo vytvořit konfiguraci měření stiskem tlačítka Konfigurace. Součástí ukládané konfigurace přístroje je kompletní nastavení všech modulů analyzátoru včetně uživatele a projektu. Obr. 17: Výběr konfigurace pro měření Tento panel umožňuje: Vytvořit novou konfiguraci stiskem tlačítka - Přidej konfig. Smazat stávající konfiguraci stiskem tlačítka - Smaž konfig. Vybrat ze seznamu již existující konfiguraci Vrátit se na hlavní panel - Zpět. Při vytvoření nové konfigurace se do ní uloží aktuální nastavení analyzátoru. Při výběru již existující konfigurace se analyzátor nastaví podle vybrané konfigurace. Všechny následné změny v nastavení analyzátoru se automaticky ukládají do aktuálně zvolené konfigurace. Po dokončení výběru konfigurace se uživatel dostane zpět stiskem tlačítka Zpět. BK-ELCOM Uživatelský manuál BK-Measure Měření 31