Instrumento versátil para vários testes operacionais de UPS

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Existem muitos tipos de UPS e muitas das suas diferenças baseiam-se nos vários tipos de energia exigidos pelas instalações e equipamentos que protegem. Por exemplo, algumas instalações requerem energia monofásica, enquanto outras requerem energia trifásica. Consequentemente, um instrumento de medição utilizado para testar estes sistemas deve ser capaz de medir cada fase. Desta forma, vários requisitos de energia criam uma procura para a grande variedade de UPS actualmente disponíveis no mercado. Esta variedade de UPSs, bem como a multiplicidade de tipos de anomalias de energia, dificultam o teste de funcionamento das UPSs. A lista a seguir descreve apenas alguns dos desafios nos testes de UPS enfrentados pela série Memory Aquisitor da Hioki (a linha de dispositivos de medição e registro de múltiplos fenômenos de última geração da Hioki).

Problemas resolvidos por Hioki Memory HiCorders

·Segurança:
Ao contrário dos registradores e osciloscópios típicos aos quais os HiCorders de memória Hioki são frequentemente comparados, os HiCorders mantêm uma distinção única deles por terem canais totalmente isolados. Isso significa que circuitos separados (como os do lado primário e secundário de um UPS), que devem ter diferentes linhas de aterramento/neutro, podem ser medidos com segurança. Como cada canal tem seu próprio aterramento (está isolado), o curto-circuito pode ser evitado e a medição adequada da tensão pode ser garantida. Isto não apenas torna o Aquisitor adequado para medir tensão de diferentes circuitos, mas também torna este dispositivo a escolha certa para garantir a segurança do operador contra choques elétricos (além de proteger os instrumentos envolvidos contra mau funcionamento).

·Confiabilidade:
A combinação da amostragem de alta velocidade e longo tempo de armazenamento do Memory Aquisitor da Hioki e a precisão dos sensores permitem medições confiáveis.
Hioki lidera a indústria de sensores atual há muitos anos em exatidão, precisão e design prático. Como os sensores de corrente da Hioki são projetados e fabricados internamente, ela é capaz de ter um controle extremamente rigoroso e de ponta sobre as características precisas de resposta de frequência de seus sensores. Isso permite que os instrumentos de medição avançados da Hioki como o Aquisitor, compensem a imprecisão de alta frequência que tradicionalmente assombra os sensores CT.
Além disso, a amostragem de alta velocidade e o armazenamento de dados de longo prazo tornam o HiCorders muito superior a outros instrumentos típicos usados para testes de UPS. Embora os analisadores de qualidade de energia (PQA) típicos sejam frequentemente a escolha certa para testes típicos de qualidade de energia, eles não possuem velocidade de amostragem para capturar anomalias extremamente rápidas ou finas. Além disso, uma vez que os PQAs típicos não são concebidos para registo de dados a longo prazo, muitas vezes não conseguem captar anomalias momentâneas que são, por natureza, imprevisíveis. Esses dois pontos são resolvidos com o Memory Aquisitor, pois sua velocidade de amostragem e capacidade de armazenamento de dados são alguns de seus muitos pontos fortes versáteis.
Como tal, a alta velocidade de amostragem, o longo tempo de gravação e a alta precisão de detecção de corrente caracterizada pelo uso combinado do Memory Aquisitor da Hioki e dos sensores de corrente de precisão os tornam a dupla de instrumentos mais confiável para testes de UPS.

·Eficiência:
Ao adicionar a unidade geradora de forma de onda arbitrária, você pode realizar simulações e medições com eficiência, simulando anomalias de energia complexas sem usar um gerador de função. (Veja mais detalhes abaixo em “Usando um Aquisitor para simular anomalias de energia e testar a operação do UPS.”)

Abaixo está uma explicação geral dos requisitos apresentados nos testes de UPS e alguns exemplos práticos de como o Memory Aquisitor da Hioki pode ser usado para avaliar UPSs com segurança e eficiência.

1. Como funcionam os testes de operação do UPS?

Os testes de operação do UPS são projetados para confirmar que, no caso de perda de energia ou flutuações de tensão, o UPS pode fornecer adequadamente à instalação ou equipamento (ou seja, lado secundário) uma tensão estável. Especificamente, anomalias de energia como as listadas abaixo são simuladas no lado primário (conectado à rede) do no-break. Neste teste, uma fonte de alimentação CA estabilizada é usada para simular o circuito de alimentação padrão. Sua tensão é manipulada, seja por controles na fonte de alimentação ou por um gerador de forma de onda Aquisitor, para simular o tipo específico de anomalia. O Memory Aquisitor então mede os parâmetros do teste.

- Queda de tensão instantânea: uma queda de tensão de curto prazo na rede elétrica que ocorre devido a uma anomalia de energia (como um raio)
- Queda de energia momentânea: um estado de curto prazo de energia da rede de 0 V que ocorre devido ao corte de energia pelo disjuntor em resposta a uma anomalia de energia
- Queda de energia: um estado de longo prazo de energia da rede de 0 V que ocorre devido ao corte de energia pelo disjuntor em resposta a uma anomalia de energia
- Retorno de energia: retorno de energia anteriormente cortado por um disjuntor

Avaliação padrão de um UPS do tipo monofásico

Exemplo de formas de onda de tensões primárias e secundárias durante a operação do UPS

2. Testes operacionais versáteis com Hioki Aquisitor

Avaliando UPSs de fonte de alimentação de processamento paralelo trifásico

Testar um UPS trifásico envolve medir mais canais do que um sistema on-line padrão baseado em inversor (monofásico). Em contraste com o sistema on-line padrão baseado em inversor, os sistemas UPS de processamento paralelo (projetados para oferecer eficiência e qualidade superiores) são um exemplo desse tipo de UPS trifásico. Os pontos de medição para este tipo de UPS também são a entrada do inversor, o lado primário e o lado secundário. No entanto, a principal diferença dos UPSs monofásicos – como se pode imaginar – é que os lados primário e secundário possuem 3 linhas cada. Tal como acontece com o UPS monofásico, o Aquisitor registra a correlação de corrente e tensão nestes pontos durante a operação do sistema. A medição simultânea e multiponto do Aquisitor pode ajudar a analisar a qualidade da fonte de alimentação. Esta visão pode ser usada para manutenção preventiva, bem como para esclarecer os desenvolvedores de UPS sobre pontos de melhoria.
Como os sistemas UPS de processamento paralelo podem fornecer uma comutação ininterrupta para a alimentação do inversor, qualquer configuração de teste deve ser capaz de registrar fenômenos de alta velocidade. Os instrumentos de medição devem implementar gravação de alta velocidade da ordem de 10 μs (amostragem de 100 kHz), inclusive para fenômenos como anomalias de energia causadas por ruídos e harmônicos no lado da rede. Além disso, anomalias de ruído e harmônicos exigem a captura precisa das formas de onda da corrente. Os sensores de pinça da Hioki com alta sensibilidade e características de frequência de banda larga podem fazer exatamente isso. Ao oferecer Memory HiCorders e uma extensa linha de sensores de pinça, Hioki fornece soluções em testes de UPS trifásicos.

Usando um Aquisitor para simular anomalias de energia e testar a operação do UPS

Ao conectar uma unidade geradora de forma de onda arbitrária U8793 a um Memory Aquisitor, você pode ter controle total sobre a forma de onda da grade simulada (com o mesmo Aquisitor usado para medir). O sinal é amplificado com a fonte de alimentação CA estabilizada para trazê-lo à intensidade correta. Todas as simulações de anomalias necessárias para garantir uma operação confiável do UPS podem ser geradas desta forma. Alguns exemplos de anomalias programadas por um engenheiro (embora não seja uma lista exaustiva) são quedas momentâneas de tensão, interrupções momentâneas e ruído harmônico.
Além de personalizar formas de onda do zero, o software de criação de formas de onda incluído na unidade geradora de formas de onda arbitrárias permite ao engenheiro pegar formas de onda gravadas e usá-las como estão ou alteradas conforme desejado. Isso economiza tempo e esforço que de outra forma seriam gastos no projeto de formas de onda do zero.
Após definir a forma de onda que você deseja simular no Memory Aquisitor, ela é então amplificada com a fonte de alimentação CA estabilizada e enviada ao UPS para teste. Simultaneamente, são medidas a tensão e a corrente do lado primário, do lado secundário e do inversor. Esta medição simultânea de formas de onda personalizadas permite testes em condições que se aproximam mais da operação real do UPS.

Análise do sinal de controle do inversor
Adicionar apenas mais um ponto de medição – o fio de sinal de controle do inversor – ao teste operacional pode aprofundar ainda mais a análise da operação de um UPS. Medindo a tensão do sinal de controle do inversor, pode-se confirmar que o inversor responde com rapidez suficiente às anomalias de alimentação do lado primário.
A observação da forma de onda do sinal de controle do inversor pode ajudar na solução de problemas de manutenção e oferecer mais informações sobre melhorias potenciais na interoperação do inversor com outros componentes e funções do UPS. O melhor de tudo é que a medição pode ser feita ao mesmo tempo que o teste operacional padrão do UPS, sem a necessidade de configurar um experimento separado. Vale ressaltar que a amostragem de alta velocidade da memória HiCorder a qualifica exclusivamente para analisar os sinais de controle do inversor. A alta taxa de amostragem é necessária porque os próprios controles de sinal são de alta velocidade para responder rapidamente a anomalias de energia e alternar suavemente para a alimentação do UPS.
Este é apenas mais um exemplo da versatilidade do Memory HiCorder. Seus muitos módulos de medição, vasta linha de sensores de corrente e sondas de tensão compatíveis, grande número de canais e operadores de análise de software (esta lista pode ser muito mais longa) o tornam ideal para uma variedade de análises, incluindo operação de UPS.

3. Função de gatilho

Para capturar condições durante quedas e interrupções momentâneas de forma eficiente e sem desperdício de recursos, Hioki recomenda configurar o gravador com gatilhos e “pré-gatilhos” para iniciar a gravação.
Com funções típicas de disparo, anomalias momentâneas, como quedas de tensão, não podem ser definidas como disparos (para iniciar a medição). Além disso, mesmo que você pudesse definir tal anomalia como um gatilho para iniciar a gravação, não seria capaz de capturar a anomalia real de interesse, uma vez que a gravação teria começado após ela ter ocorrido.
No entanto, o Memory Aquisitor da Hioki resolve esses dois problemas com suas funções de gatilho e “pré-trigger”. A função de disparo do Aquisitor permite usar quedas de tensão como gatilho. Além disso, sua função de pré-trigger permite registrar fenômenos imediatamente antes de um determinado trigger. Esses recursos são extremamente úteis em testes operacionais e de avaliação, pois permitem registrar vários parâmetros em um único eixo de tempo antes e depois da detecção de anomalias. Em outras palavras, você pode configurar seu Aquisitor para gravar antes, durante e depois que o UPS fornecer energia.

Resumo dos benefícios exclusivos fornecidos pelo Memory Aquisitor MR6000

Graças aos seus canais de medição totalmente isolados, os Memory HiCorders da Hioki permitem que você se conecte ao lado primário e secundário do UPS sem se preocupar com os perigos de mau funcionamento e eletrocussão, ao mesmo tempo que fornece excelente resistência ao ruído em locais no campo.
- Amostragem de alta velocidade e memória longa significam que você pode registrar fenômenos de alta velocidade durante um longo período de tempo, incluindo formas de onda de saída do inversor, harmônicos e ruído. Uma extensa linha de módulos de entrada significa que você pode adicionar módulos e canais posteriormente, conforme necessário para o sistema que está sendo medido.
- A capacidade de gravar simultaneamente um grande número de canais permite verificar facilmente as correlações entre os parâmetros.
- Uma extensa linha de módulos de entrada significa que você pode adicionar módulos e canais posteriormente, conforme necessário para o sistema que está sendo medido.
-Hioki desenvolveu um grande número de sensores de banda larga de alta sensibilidade para correntes CC e CA para que os clientes possam escolher o sensor mais adequado para cada aplicação. Esses produtos também oferecem vantagens exclusivas em termos de facilidade de uso, com alguns modelos projetados para extrair energia para operação do módulo de entrada para simplificar o processo de conexão.
 

Para obter mais informações sobre este produto, visite a página da web do produto MR6000.
Para consultas como cotações, demonstrações e uso experimental, use o formulário de contato da Hioki para obter uma resposta personalizada do representante Hioki mais próximo ou mais apropriado.

• aplicação_MR_ups_E1_2403.pdf [1622,77 KB]

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