Jakość energii elektrycznej i diagnostyka monitorowane przyrządami klasy A – doświadczenia praktyczne

Praktyka pomiarów diagnostycznych i szczegółowa znajomość używanych analizatorów (szczególnie PQ-Box 100) pozwala na podzielenie się przy okazji niektórymi refleksjami. Skuteczne wykorzystanie przyrządów klasy A, bazujących na wspomnianych wcześniej normach, do oceny jakości energii elektrycznej i identyfikacji przyczyn wymaga pewnej powściągliwości wobec idei standaryzacji, aparatu matematycznego czy też techniki bądź wyobraźni konstruktorów.

Po długotrwałej eksploatacji sprzętu, jego weryfikacji oraz analizie przypadków i problemów z diagnostyką, mogę na przykład powiedzieć, że:

• W zrost wartości skutecznej, szczególnie RMS(1/2) może nie mieć nic wspólnego z intuicyjnie pojmowanym zagrożeniem występowania wyższych potencjałów w sieci. Jest to często skutek matematycznego obliczania parametru (jak na rysunkach 14 i 15) tego samego przebiegu chwilowego po zaniku. Dlatego bardzo ważna jest wzajemna weryfikacja zaobserwowanych zjawisk, aby nie wyciągać pochopnie błędnych wniosków.
• S zczegółowa analiza zachowania parametrów Pst i Plt na rysunku 3 (fragment a) oraz przekroczenia w sąsiedztwie po lewej stronie sugerują, że chwilowe zjawisko wahań napięcia obserwowane na podstawie Pst trwało znacznie krócej niż weryfikowany parametr Plt. Przy krótkim lecz intensywnym zakłóceniu Pst – znacząco wydłuża powrót Plt poniżej limitu, a tym samym wpływa na ocenę czasu trwania zjawiska uznawanego na tej podstawie za uciążliwe.
• Ograniczenie pasma pomiarowego do 50 harmonicznych, szczególnie w pomiarach bezpośrednich niskiego napięcia, jest bardzo skuteczną metodą na uzyskiwanie naprawdę porównywalnych wyników oceny jakości energii. Jest to jednak obraz jakości, który mamy zobaczyć (według standardów), a nie jaki jest faktycznie, od którego zależy poprawność działania urządzeń i rzeczywista kompatybilność. Posługując się w diagnostyce zakłóceń typowym przyrządem klasy A, niektórych zjawisk nie da się zaobserwować, dlatego przestrzegam przed pochopnym wykorzystywaniem ich poza standardami. Chyba, że przyrząd ma dodatkowe możliwości diagnostyczne, czego ciekawym przykładem może być G4500 firmy ELSPEC, mierzący do 512 harmonicznych w napięciu.
• W arto podkreślić, że G4500 jest chyba jedynym przyrządem, w którym nie istnieje problem podglądu wartości napięć i prądów na poziomie RMS(1/2) i dalej oscylogramów z dowolnego momentu w rejestrowanym okresie – nawet kilku tygodni. Mamy do dyspozycji w skompresowanej pamięci oscylograficzny obraz całego okresu obserwacji. Tego nie można oczekiwać stosując PQ-Box 100, co przy jego ograniczonej ilości przyczyn wyzwalania i gubieniu oscylogramów przy dłuższych zanikach bądź zbyt szybkim wyłączeniu analizatora czasami bardzo utrudnia szczegółową diagnostykę.
• Jak potwierdziła praktyka, diagnostyka poszczególnych zakłóceń mająca na celu nie tylko stwierdzenie faktu złej jakości ale również znalezienie przyczyn, wymaga bardzo szczegółowej znajomości przyrządów pomiarowych. Niestety, nic nie jest doskonałe – mimo częstych zapewnień producentów oraz handlowców. Dopiero bezpośrednia weryfikacja pokazuje słabości bądź niedociągnięcia konstrukcyjne rozwiązań rozszerzających możliwości przyrządów poza normę, a mających w trakcie eksploatacji istotny wpływ na możliwość i wiarygodność wyciąganych wniosków diagnostycznych. Bardzo optymistycznie jest, gdy producenci są wystarczająco skuteczni. Jesteśmy niestety skazani na kompromisy, więc dobrze jeżeli są one świadome.

Podsumowanie

Dysponując typowym narzędziem w klasie A, można przeprowadzić analizę jakości energii elektrycznej, której efektem będzie raport statystyczny. Jednak identyfikacja przyczyn i lokalizacja zakłóceń jest możliwa dzięki szczegółowej weryfikacji historii wielu parametrów i oscylogramów, co umożliwiają już tylko niektóre przyrządy spośród dostępnych na rynku. W specyficznych przypadkach dopiero jednoczesne pomiary w wielu punktach pozwalają na uchwycenie przebiegu zakłócenia. Jak na razie, przyrządy nie są w stanie zastąpić naszej wiedzy elektrotechnicznej. W niektórych przypadkach niedoskonałości narzędzi mogą utrudnić procesy diagnostyczne, a skutki ograniczeń wynikających z norm i niedoskonałość aparatu matematycznego – przy braku doświadczenia – uniemożliwić postawienie właściwej diagnozy.