EULA

Messsystem zur Energie - und Leistungsanalyse in 400-V-Drehstromnetzen

Das Entwicklungsprojekt EULA beschäftigt sich mit dem Aufbau eines Messsystems zur genauen Energie- und Leistungsanalyse in 400-V-Drehstrom­netzen. Wenige, speziell für die geforderte Messaufgabe entwickelte Hardwarekomponenten kommen zum Einsatz. Genaue Analyseergebnisse über elektrische Energie- und Leistungsflüsse in Niederspannungsnetzen sind hinsichtlich der Kostenreduktion bei der Energienutzung und -übertragung und der Steigerung der Energieeffizienz von größter Bedeutung. Ein hierfür geeignetes Mess- und Analysewerkzeug ist das EULA-Messsystem.

An der Hochschule Emden-Leer wurde im Rahmen von Projekt- und Abschlussarbeiten die Hard- und Software für das Messsystem zur Energie- und Leistungsanalyse in 400-V-Drehstromnetzen erstellt. Das Messsystem besteht aus mehreren Stromsensoren EU-SK W100 zur Erfassung von Nennströmen bis 25 A oder 125 A, der Messsignal-Unit EU-SU P100 mit drei integrierten 400-V-Spannungssensoren, eine Eigenentwicklung der Hochschule Emden-Leer, und dem Virtuellen Instrument (VI) EU-VI B100, das mit LabVIEW® programmiert wurde.

Standardmäßig wird der primäre stromführende Leiter mit der Windungsanzahl n=1 durch den Stromsensor EU-SK W100 geführt. Durch mehrmaliges Durchschleifen des primären Stromleiters kann der Strommessbereich im Verhältnis 1:n reduziert werden. Von den Stromsensoren gelangen die Messsignale über vorkonfektionierte Messleitungen direkt zur speziell ausgelegten Messsignalvorverarbeitung der Messsignal-Unit EU-SU P100, die die spezifizierten Messgenauigkeiten sicherstellt. Messfehler durch Unterabtastung werden bei allen Messsignalen (3 Spannungs- und 4 Stromkanäle) vermieden. Die aktuelle Messsignal-Unit EU-SU P100 beinhaltet drei integrierte 400-V-Spannungs­sensoren, die zur genauen Erfassung der drei Strangspannungen des Dreh­stromnetzes dienen. Die Datenübertragung vom Mikrocontroller zum Computer erfolgt bei diesem System über eine USB 2.0-Fullspeed Schnittstelle, über die die Messsignal-Unit auch mit Spannung versorgt wird. Das Virtuelle Instrument (VI) EU-VI B100 nimmt die Messdaten vom Mikrocontroller entgegen, wertet diese aus und bereitet sie für die Signaldarstellung vor.

Möglichkeiten der Visualisierung

  • Messsignalverläufe im Zeitbereich
  • Messsignalspektren im Frequenzbereich
  • Zeigerdarstellung der Messsignale
  • Integrale Messwerte wie Effektivwert, Scheinleistung, Wirkleistung, Blindleistung, Leistungsfaktor, Grundschwingungsanteil, Oberschwingungsanteil
  • Netzfrequenzmessung
  • Triggerfunktion für eine ereignisgesteuerte Messsignalaufzeichnung
  • Langzeitmessung bei Messdatenkomprimierung

Kenndaten

  • Energie- und Leistungsmessung im 400-V-Vierleiterdrehstromnetz
  • Energie- und Leistungsmessung im 400-V-Dreileiterdrehstromnetz mit zwei Abgängen
  • Nennströme bis 25 A oder 125 A mit einem Stromsensor
  • Messsignalverläufe im Zeitbereich (Signalfrequenzen bis 20 kHz)
  • Messsignalspektren im Frequenzbereich (Frequenzanteile bis 20 kHz)
  • Integrale Messwerte (Effektivwerte, Leistungen)
  • Messfrequenzband 20 Hz bis 20 kHz mit hoher Genauigkeit (<1%) im Frequenzband 50 Hz bis 10 kHz
  • Netzfrequenzmessung

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Ansprechpartner

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Prof. Dr.-Ing.
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M. Sc. Dipl.-Ing.
Rolf A. Rasenack

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