Medidor Electrónico y Analizador de Servicio Alpha II
Coltavira REPRESENTANTES DE ABB ABB METERING
Av. Américas No 66 A 08 Tel: 4144011 - 4474770 Fax: 2616814
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NOTA: La información contenida en este documento está sujeto a cambio sin previo aviso. ABB-COLTAVIRA, ABB-COLTAVIR A, no se hace responsable por errores contenidos o por daños causados en relación con las interpretaciones, manejo o uso que se le de a este manual. ABB- COLTAVIRA niega toda responsabilidad por la instalación, uso, interpretación y soporte por productos manufacturados por terceros diferentes a ABB. Los usuarios son libres de realizar su propia evaluación acerca de estos productos.
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ALCANCES DE LA GARANTIA
Y LIMITE DE LAS OBLIGACIONES Esta información, recomendaciones, descripciones y advertencias de seguridad de este manual, están basados en el juicio y experiencia de ABB con respecto a operación y mantenimiento del producto descrito.
NO DEBE CONSIDERARSE QUE ESTA INFORMACION ABARCA O INCLUYE TODAS LAS CONTINGENCIAS, si se requiere ampliar la misma, deberá consultarse a ABB COLTAVIRA .
ADVERTENCIAS RESPECTO DEL MANUAL TECNICO ATENCION No retirar páginas de éste manual. Las páginas sueltas pueden perderse o dañarse y crear graves vacíos de información que en éste texto. Utilizar información incompleta u obsoleta puede ocasionar daños a la persona, muerte o deterioro del equipo.
ADVERTENCIAS Se previene al usuario para que revea, note y observe todas las recomendaciones, advertencias y precauciones aplicables aplicables a la seguridad del personal y equipo, así como también las leyes y regulaciones sobre higiene y seguridad. Ciertas zonas de la instalación de todo el sistema, su operación y mantenimiento dependen de las decisiones del comprador o sus clientes y generan acciones más allá del control de ABB y pueden no reflejar las condiciones reales de implementación. En éstas instancias, deberán obtenerse información y procedimientos adecuados de la fuente correspondiente del usuario. No debe considerarse que éste manual abarca o incluye todas las contingencias. Cualquier sugerencia o comentario apropiado por parte del lector será bienvenido
3
Capítulo
1
GENERALIDADES
1.1 El Medidor Alpha II El medidor Alpha II es un medidor polifásico totalmente electrónico y un registrador integral. Este medidor registra energía y demanda para una o varias tarifas. Tiene la característica de modularidad, es decir que se parte de un medidor básico y puede ser convertido a un medidor que haga registro de carga, comunicación remota y registro de calidad de servicio. El cliente deberá especificar especificar cuáles módulos quiere activar activar para ser instalados. En otro capítulo se aclaran los diferentes productos. 1.2 Modelos Alpha Alpha II Todos los medidores tiene la función de instrumentación y miden energía activa y reactiva. Tipo
TOU - 4 Cuadrantes
Perfil de Carga
A1R+
X
A1R+l
X
A1R+m
X
A1R+lq
X
X
A1R+lm
X
X
A1R+mi
X
A1R+lqm
X
X
A1R+lmi
X
X
A1R+lqmi
X
X
A1R+ RS232/485
X
Calidad de servicio
Modem Interno
Modem Externo
2 Reles
X
X
X
X
X
X
X X
X X
X
X X X X X
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1.3 Opciones Avanzadas El Alpha II posee opciones avanzadas disponibles. Algunas son parte del módulo principal y otras son disponibles en forma de plaqueta.
Perfil de carga hasta 4 canales Salida de relés Plaqueta RS-232 Plaqueta RS-485 Plaqueta de Modem Interno
1.4 Software APLUS El Alpha II requiere para programación, lectura, generación de reportes el software APLUS. El Alpha Plus es fácil de usar y corre bajo plataforma DOS. Soporta todos los medidores ABB electrónicos. Este Software permite:
Configurar los medidores Programar medidores Efectuar lectura de medidores Generación de reportes Comunicación remota
1.5 Software PQ INSPECTOR Es un software que trabaja exclusivamente para el Alpha II, permitiendo una interpretación gráfica de la información obtenida de éste. Dentro de las características principales están:
Reporte de la instalación eléctrica: Efectúa diagrama fasorial, diagrama de armónicos Reporte del estado del medidor Reporte de los monitores de calidad de servicio Comunicación remota
5
2
Capítulo INFORMACION TECNICA 2.1 CONCEPTO
Los medidores Alpha están constituidos por una tarjeta principal y tarjetas opcionales. La tarjeta principal realiza todas las funciones básicas del medidor y algunas funciones avanzadas. El principio de funcionamiento se basa en conversores A/D (Análogos-Digitales). Las corrientes y voltajes son sensadas utilizando sensores de corriente y divisores resistivos de voltaje respectivamente. La multiplicación y otros cálculos son efectuados por un circuito integrado (IC), diseňado para ABB. Este circuito integrado digitaliza las seňales mediante conversores análogos-digitales (A/D) y efectua los cálculos necesarios a través de un procesador de seňal digital (DSP). Las constantes de calibración son guardadas en la memoria EEPROM y son programadas por la fábrica.
2.2 CUMPLIMIENTO DE NORMAS Los medidores Alpha cumplen con las siguientes Normas: IEC 687
Alterning current static watt-hour meters for active energy (classes 0.2 S y 0.5S) Modelos Alpha de conexión indirecta.
IEC 1036
Alterning current static watt-hour meters for active energy (classes 1 y 2) Modelos Alpha de conexión directa.
IEC 1268
Alterning current static var-hour meters for reactive energy (classes 2 y 3) Modelos Alpha de conexión indirecta.
NTC 2147
Medidores estáticos de energía activa para corriente alterna. (clases 0.2S y 0.5S). Modelos Alpha de conexión indirecta
NTC 4052
Medidores estáticos de energía activa para corriente alterna. (clases 1 y 2). Modelos Alpha de conexión directa
NTC 45692
Medidores estáticos de energía reactiva para corriente alterna. (clases 1 y 2). Modelos Alpha de conexión directa e indirecta
2.3 CARACTERISTICAS TECNICAS 6
Los siguientes son los valores de operación para los medidores Temperatura
-40°C a + 55°C (Ambiente) -40°C a + 85°C (En los componentes electrónicos)
Humedad
0 a 100% (No condensada)
Frecuencia
60 Hz ± 5%
Rango de tensión de fase
Multirango de 50 a 310 V (Fase – Neutro) 86 a 536 V (Fase – Fase)
Clase
0.2 S y 0.5 S ( IEC 687) 1 ( IEC 1036)
Precisión Típica
Energía: ± 0.01% Instrumentación: 0.5
Tensión Nominal
480/440/ 380/220/110/63.5 V
Corriente Nominal / Maxima
2 /6 A (Conexión Indirecta) 15 /120 A (Conexión Directa) 30 /200 A (Conexión Directa)
Consumo amperométrico a corriente nominal
0.013 VA (2/6 A) 0.051 VA (15/120 A)
Consumo voltimétrico
1/3,4 W/ VA (Para todos los modelos)
Corte de tensión mínimo reconocible
32 ms
Puerto Optico
Cumple con Norma ANSI 12.13.
Base de tiempo
Oscilador de cristal/ Frecuencia de la red
Batería
Voltaje Nominal: 3.6 V DC Capacidad Nominal: 800 mAh Tiempo de vida útil: 20 aňos Tiempo acumulado sin tensión : 5 aňos
Dimensiones
Alto: 205 mm Ancho: 166 mm Profundidad: 163 mm Peso: 1.90 Kg
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2.4 DESCRIPCION DEL MODULO PRINCIPAL Los principales componentes son:
Circuito Integrado para ABB (IC): DSP desarrollado por ABB Microcontrolador Memoria EEPROM Divisores resistivos de voltaje para las 3 fase de tensión Sensores de corriente (3) Fuente de Tensión Oscilador de cristal de alta frecuencia y precisión Puerto Optico Display de cristal líquido Interfase del módulo principal
A continuación se presenta el circuito correspondiente
Figura 1. MODULO PRINCIPAL Y SUS COMPONENTES
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Los principales bloques son: Fuente de Tensión
La alimentación es suministrada al Alpha II usando un amplio rango de voltaje desde 50 hasta 310 Voltios (Fase – Neutro). Las tensiones de fase son tomadas casi en forma directa y solamente son atenuadas por los divisores resistivos. Los 12 V de salida que proporciona la fuente de tensión se utilizan para mantener constante el voltaje de alimentación de los circuitos electrónicos. Circuito Integrador
Realiza toda la medición de energía. Contiene procesador digital de seňales (DSP), y convertidores A/D que procesan las seňales apropiadamente. Las constantes de calibración (guardadas en la memoria EEPROM) son programadas por la fábrica y hacen parte de los procesos que efectúa el DSP. Microcontrolador
Los pulsos que genera el DSP cuyo número es proporcional a la energía entregada ó recibida son registrados y guardados por el microcontrolador quien procesa esta información. El Microcontrolador controla el display (LCD), guarda el registro de tiempo, lee y escribe en la memoria EEPROM, maneja el puerto de salida óptico, maneja comunicaciones con otras tarjetas inteligentes y entradas/ salidas de tarjetas opcionales. EEPROM
Es una memoria no volátil que almacena toda la inicialización, constantes de calibración, información de facturación: Energía, Demanda máxima, Demanda acumulada, número de resets, número de apagones y las fechas respectivas Display de cristal liquido (LCD)
El display (LCD), permite la personalización de la información que requiere el usuario. Permite la visualización de datos de facturación así como información estadística. Puerto Optico
El puerto óptico consiste en un diodo emisor (transmisor) y un foto-transistor (receptor) que permite la comunicación serial con el microcontrolador. Conector opcional interfase
Se deja disponible un conector de 20 pines que sirve de interfase para otras tarjetas inteligentes.
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5 Volt Linear Power Supply
12 Volt Wide Input Power Supply
Non-volatile Supply Battery (optional)
2.5 Volt Precision Reference
Phase A Voltage
Resistive Divider
Phase B Voltage
Resistive Divider
Phase C Voltage
Resistive Divider
Watch LCD Crystal
Power fail detect 2x Line Frequency
A B C
Meter IC Phase A Current Phase B Current Phase C Current
WhrDel WhrRec VARhr Del
CSensor CSensor
Microcontroller
VARhrRec Clock
CSensor
Crystal
EEPROM
Option Conector
Optical Port
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2.5. DISPLAY DE CRISTAL LIQUIDO (LCD) El Display es usado para mostrar todos los datos y estados del medidor. Como se muestra la figura, el LCD puede ser dividido en diferentes campos, cada símbolo que aparece tiene un significado particular.
Figura 3. DISPLAY DE CRISTAL LIQUIDO
Identificador numérico (Numeric Identifier)
Es un campo de tres dígitos e identifica la variable que ha sido programada a través del software de programacion. Este identificador numérico es asignado a cada cantidad de display programada, en forma secuencial, éste no incluye los valores correspondientes a la instrumentación. Así mismo, este campo es utilizado para identificar códigos de error ó alarmas que se presenten ( Er, F, SEr, o C) . Cantidad del display (Quantity Display)
Es un campo de 6 dígitos y muestra las cantidades que están siendo medidas a través de la programación efectuada. El total de digitos son 6, permitiendo programar hasta 4 decimales. También se utiliza para mostrar los códigos de error de las diferentes condiciones que se presenten: Errores operacionales (Er) Instrumentación y errores en el servicio (SEr) Errores de comunicación (C) Alarmas (F) Cuando el identificador numérico indica una condición de error o alarma, el valor numérico mostrado identificará el tipo de error encontrado. La descripción de errores y alarmas se muestra en el Apéndice A
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Identificadores en el display (Display Identifiers)
Son utilizados para mostrar toda la información del medidor Alpha II de acuerdo a la programación que se realice. La siguiente tabla los describe: IDENTIFICADOR
DESCRIPCION
RATE
Indica qué encuentra
ABCD
Cada letra indica un tramo horario que ha sido programado Indica el el valor de demanda máxima acumulada continuo Indica el valor de demanda máxima acumulado Indica el valor de demanda máxima Indica los valores de facturación previos Indica el número de resets de demanda máxima Indica información de la estación que se encuentre Indica el valor total de energía
CONT CUM MAX PREV RESETS SEAS TOTAL
tarifa
CODIGO se ABCD RATE CUM Unidades de potencia Unidades de potencia
PREV Unidades de Energía
Estos indicadores pueden aparecer individualmente o combinados para describir la cantidad particular que se está mostrando. UNIDADES DE ENERGIA Y POTENCIA
Las unidades de energía y potencia corresponderán a las unidades que en ese momenteo esté mostrando el display. Las unidades que aparecen son: KW, kWh, kVA, kVAR, kVARh INDICADORES DE MODO DE OPERACION
La siguiente tabla muestra los modos de operación y sus indicadores respectivos:
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IDENTIFICADOR Ninguno
TEST
ALT
MODO DE OPERACIÓN Modo Normal
Modo Test
Modo Alterno
CODIGO Es el modo en que normalmente se encuentra el medidor. Si se presenta un error ó una alarma aparecerá en el display. Si se encuentra en otro modo el después retornará a este modo. Mostrará las cantidades que se hayan programado. Especialmente si se encuentra en verificación. En este modo mostrará las cantidades que hayan sido programadas.
INDICADORES DE PULSOS DE ENERGIA
La flecha de la parte superior indica el sentido del flujo de la energía activa medida (Kwh). El cuadrado del centro es equivalente a la marca del disco de los medidores electromecánicos y corresponde a la constante Ke (Wh/pulso). El sentido de las flechas izquierda ó derecha, se encienden en forma intermitente cuando la energía es enviada a la carga ó recibida de ella respectivamente. INDICADORES DE PULSOS ALTERNATIVOS
Tiene función similar a los anteriormente descrita, excepto que se utilizan para indicar la energía reactiva ó aparente. El sentido de la fecha hacia la izquierda o hacia la derecha significa si la energía es inductiva o capacitiva. INDICADORES DE POTENCIAL
Cada indicador de potencial indentifica la presencia del voltaje para cada fase. Si el indicador está titilando, significa que no hay tensión por esa fase, ó el voltaje está por debajo del umbral mínimo establecido por los microcortes de tensión (SAG). FIN DE INTERVALO (EOI)
El indicador EOI puede ser usado para verificar el tiempo del intervalo de la demanda. Diez segundos antes el EOI será activado y permanecerá así hasta que pase finaliza el intervalo.
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3
Capítulo FUNCIONAMIENTO 3.1 CANTIDADES MEDIDAS
El medidor Alpha II, modelo A1R+ , mide energía activa, reactiva y demanda. Adicionalmente, esto también dependerá de las cantidades seleccionadas en el momento de efectuar la programación respectiva. 3.1.1. Definiciones de Cuadrante Se utilizan las siguientes definiciones:
Received
kWh
Delivered
90 ° U 1
2 +Rc
+Ri
180°
0° -Ri
I
-Rc 3
4 270°
Figura 4. DEFINICIONES DE CUADRANTES
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En donde se tiene: Q1 = Cuadrante 1 Q2= Cuadrante 2 Q3= Cuadrante 3 Q4= Cuadrante 4 La siguiente tabla muestra las cantidades que pueden ser medidas de acuerdo a su tipo:
A1R + kW- Del kW- Rec KW- Sum KVA – Del (Q1 + Q4) KVA – Rec (Q2+Q3) KVA - Q1 KVA- Q2 KVA - Q3 KVA – Q4 KVAR – Del (Q1+ Q4) KVAR – Rec (Q3 + Q4) KVAR – Sum (Del+ Rec) KVAR Q11 KVAR Q21 KVAR Q31 KVAR Q41 KVAR Q1 + Q4 KVAR Q2 + Q3 1
Los valores de kVARh para cada cuadrante están disponibles si se selecciona una cantidad a medir o no .
3.1.2. Constantes Ke/Kd Kh es la constante de energía del medidor y está expresada en Wh/revoluciones. Para medidores con transformadores de corriente y de tensión la Kh se le denomina Kh sec ( Kh secundario) y se define un valor Kh prim ( Kh primario), que incluye las relaciones de corriente y de tensión. Kh prim = Kh sec. RTC. RTV Kd es la constante de potencia el medidor y está expresada en W/Pulso. El siguiente cuadro resume los valores de las constantes más utilizadas.
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CONSTANTE
MEDIDORES INDIRECTOS
MEDIDORES DIRECTOS
Kh
0.6 Wh/ Rev
21.6 Wh/ Rev
Ke = Kh/ 24
0.025 Wh/ Pulso
0.9 Wh/ Pulso
Kd = Ke/ 0.25
0.1 W/ Pulso
3.6 W/ Pulso
P/ ∆t = 15
3.2 MEDICION DE LA DEMANDA La demanda máxima puede ser clasificada según los siguientes tipos y así mismo puede ser programada.
Demanda Máxima en un bloque de intervalo Demanda Máxima deslizante Demanda Máxima acumulada Demanda Máxima acumulada continua Reset de demanda
3.2.1 Demanda Máxima en bloque La demanda para cada intervalo de tiempo es calculada y comparada con el valor inicial de demanda máxima. Si el valor de demanda en el intervalo excede la demanda máxima inicial , entonces este valor de demanda máxima será guardado como el nuevo valor máximo. 3.2.2 Demanda Máxima Rodante (deslizante) El valor de demanda máxima también puede ser calculada basada en intervalo de demanda deslizante. El intervalo de demanda deslizante está compuesto por una serie de subintervalos muy cortos (máximo 15) en periodos de tiempo consecutivos que sumados igualarán al período de intervalo de demanda. Un ejemplo común de esto sería, 3 subintervalos consecutivos de 5 minutos hasta lograr los 15 minutos del intervalo de demanda. Estos 15 minutos de intervalo de demanda se deslizarán en incrementos de 5 minutos.
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La gráfica anexa muestra este aspecto.
KW Curva de Carga
Tiempo
Intervalo de tiempo Para D. Máxima
Subintervalo
Figura 5. DEMANDA MAXIMA RODANTE
3.2.3 Demanda Máxima Acumulada Una vez la demanda máxima ha sido reseteada, este valor se adicionará a la sumatoria de valores de demada máxima acumulados en períodos anteriores de facturación. Este valor servirá también como una yuda en caso de que se efectúe un reset de demanda no autorizado.
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3.2.4 Demanda Máxima Acumulada Continua El principio es el mismo que el anterior, la principal diferencia consiste en que el valor nuevo de demanda se va acumulando, una vez se registre un nuevo valor de demanda máxima y no cuando se efectúa el reset.. 3.2.5 Reset de demanda La demanda puede ser reseteada de diferentes maneras: 1. En forma manual, a través del botón de reset . El botón de reset debe ser presionado por un segundo para generar el reset. 2. En forma manual a través del puerto óptico. 3. En forma automática puede ser programada un día específico del mes. El uso del reset de la demanda permite:
Adicionar el registro de demanda máxima acumulada para cada rango de tarifa. Colocar el valor de demanda maxima en ceros. Resetear el valor de la fecha en que se sucede la demanda máxima. Graba los valores de facturación como previos. (Si se utiliza el reseteo mensualmente, los datos de facturación serán mensuales). Permite resetear alarmas como: flujo de energía inversa, error en sobrecarga. Incrementa el contador de resets de demanda Inicia un nuevo intervalo de demanda
3.3 PERFIL DE CARGA El medidor Alpha II puede tener memoria para registrar datos en intervalos durante algun período. Un máximo de 4 canales pueden ser registrados. La “ l” en el sufijo del medidor, significa que tiene perfil de carga. La memoria tiene una capacidad de 28K y está localizada en la memoria EEPROM del módulo principal. A continuación se enumeran las cantidades que pueden ser almacenadas:
A1R + l kW- Del kW- Rec KW- Sum1 KVA – Del (Q1 + Q4) 1 KVA – Rec (Q2+Q3) 1 KVA – Q11 KVA- Q21 KVA – Q31
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KVA – Q41 KVAR –Del (Q1+ Q2) 1 KVAR – Rec (Q3 + Q4) 1 KVAR – Sum (Del+ Rec) 1 KVAR Q11 KVAR Q21 KVAR Q31 KVAR Q41 KVAR Q1 + Q41 KVAR Q2 + Q31 1
Debe seleccionarse como una cantidad medida que va a ser almacenda como perfil de carga.
La cantidad disponible de memoria en la EEPROM para el perfil decarga dependerá de la configuración de los eventos log que programe. La siguiente tabla muestra la capacidad total en días para diferentes intervalos de tiempo y canales a utilizar. 1 CANAL
CANALES
15
30
5
15
30
5
15
de 48
141
255
24
71
141
12
36
71
Mínimo de días 44
132
255
22
67
132
11
33
67
Máximo días 1 2
2
4 CANALES
5
INTERVALO (min.)
1
2 CANALES
30
Se considera que no hay eventos Se consideran 255 eventos
3.4. DETECCION DE APAGONES Los apagones son detectados por el medidor Alpha II. El número total de apagones es registrado, éste número va desde cero hasta 9999. Adicionalmente registra la siguiente información: Total acumulado del número apagones en minutos • Hora y fecha de inicio del último apagón • Hora y fecha final del último apagón Estas cantidades se encuentran disponibles para ser visualizadas en el display, a través de la programación, utilizando el software APLUS. •
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3.5. REGISTROS (LOGS) El Alpha II registra los siguientes tipos de logs: • • •
Registro de eventos Registro de comunicaciones Registros SAG ( Ver sección ...)
3.5.1. REGISTRO DE EVENTOS ( Event Log) Registra hasta 255 eventos, con fecha y hora y pueden ser guardados en los medidores con perfil de carga. A través del software APLUS, se definen y programan la cantidad de eventos que quieren ser registrados. Cuando se sobrepasa el número máximo de eventos, se sobreescribiran sobre los más antiguos. Ejemplo de estos eventos son: • • • •
Ausencia de tensión tanto del inicio como del final ( se consideran dos eventos) Fecha y hora de cambio de la información (se consideran dos eventos) Fecha y hora de reset de demanda manual ( se considera un evento) Fecha y hora en que se active el modo test (se consideran dos eventos)
Mientras el perfil de carga puede compartir su memoria, el registro de los eventos van disminuyendo la capacidad disponible de memoria para los registros del perfil de carga. El registro de eventos puden deshabilitarse a través del software APLUS. NOTA. Los PQM también pueden crear registros de eventos. 3.5.2. REGISTROS DE COMUNICACIÓN ( Communications log) El Alpha II registra un número acumulado de comunicaciones alteradas. Este número va desde cero a 99 comunicaciones. Para configuraciones TOU, la fecha y la hora del más reciente de comunicación alterada pueden ser registrados. NOTA: Una programación de un medidor Alpha II, reseteará el registro de comunicaciones y no será contado como comunicaciones alteradas. 3.6 FUNCIONES ADICIONALES OPCIONALES El medidor Alpha II, puede adicionalmente tener las siguientes funciones adicionales:
Alimentación externa Salidas de relés
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3.6.1. Alimentación Externa El Alpha II ha sido diseňado para utilizar el servicio de energia eléctrica como fuente de alimentación para su operación. Durante un corte de energía, el LCD no enciende y el medidor queda en un estado de inoperatividad. Para proveer la energía tanto para el LCD y las funciones adicionales, el Alpha II puede ser conectado a una fuente de potencia externa usando el conector J5 ( Ver Fig 1). La fuente externa deberá ser al menos de 12 V DC y menos que 16 V DC y capaz de suplir como mínimo 100mA de corriente mientras el medidor está desenergizado. Nota: Conectar la fuente con la polaridad adecuada ( consultar con el proveedor). 3.6.2. Salida de Reles La tarjeta de relés puede ser conectada al circuito principal del Alpha II mediante un conector de 20 pines (J4) como se muestra en la figura .
Figura 6. ALPHA II CON TARJETA DE RELES Hay dos tipos de tarjetas de relés:
Tarjeta con dos reles: KYZ1 dedicado a la salida de pulsos kWh-Del y KYZ2 que se puede utilizar como salida de pulsos kVARh ó control de carga ó EOI. Tarjeta con seis relés : KYZ1, KYZ2, KYZ3, KYZ4, control de carga y EOI, en donde KYZ3 y KYZ4 son fijos para salida de pulsos KWh- Rec y kVARhRec respectivamente.
En el Apéndice B, se muestran los conexionados y características eléctricas.
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3.7. COMUNICACIONES El Alpha II soporta diferentes alternativas en comunicación. A contnuación se listan:
Comunicación a través de puerto óptico Modem Interno Comunicación externa: Tarjeta RS-232 Tarjeta RS-485 Enlace de corriente de 20 mA Tarjeta para comunicación modem externo o o o o
3.7.1. Comunicación a través de puerto óptico Todos los medidores Alpha poseen un puerto óptico compatible con ANSI 12.12. A través de la interfase: UNICOM, y el software APLUS, el medidor puede ser programado y leído. La velocidad de comunicación es 9600 Baudios. 3.7.2. Modem Interno La tarjeta de modem interno permite la comunicación remota del medidor y adicionalmente contiene una salida para dos relés, como los descritos anteriormente. La figura anexa muestra la tarjeta y su conexionado. El medidor Alpha II soporta diferentes medios de comunicación: telefonía análoga, digital, celular. Una vez el medidor es programado a través del software APLUS, para la comunicación remota, el medidor podrá ser leído ó programado desde cualquier computador con modem asociado. Así mismo, el medidor podrá efectuar llamadas al computador en caso de alguna falla ó en caso de que se programe para que descargue la información. La velocidad máxima de comunicación entre el medidor y el computador es de 2400 baudios, el cual es seteado por default a través de la programación al medidor. El computador también deberá ser programado a esta misma velocidad para que pueda establecerse la comunicación.
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Figura 7. ALPHA II CON TARJETA DE MODEM INTERNO
3.7.3. TARJETA RS-232 La tarjeta opcional RS-232 permite la conexión del medidor a otros dispositivos para efectuar la comunicación punto- a – punto hasta velocidades de 19.2 Kbaudios. Como un ejemplo esta tarjeta puede ser utilizada para conectar el medidor a un modem telefónico externo, ó permitir la conexión directa a un computador usando el puerto serial del computador. La máxima longitud de conexión a esta tarjeta es de 7.6 metros. La tarjeta RS-232 también provee anteriormente..
salida para dos relés como los descrito
Si la tarjeta RS-232 es usada para conectarse a un modem telefónico externo, el medidor deberá ser programado para soportar este tipo de programación usando un programa de definición remota adecuado, a través del software APLUS.
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Figura 8. ALPHA II CON TARJETA RS-232 3.7.4. TARJETA RS-485 Esta tarjeta permite conectar en red hasta 32 medidores, siendo uno de ellos el controlador, el cual se conecta al modem telefónico. Ver Figura.
Figura 9. Conexión utilizando RS 485
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La tarjeta RS-485 permite la transmisión de datos bidireccionalmente a una velocidad de 19.2 Kbaudios. Esta configuración es utilizada cuando los medidores se encuentran instalados a cierta distancia del centro local de comunicaciones. La máxima distancia permitida es: 1.200 metros. A través del software APLUS, los medidores se programan, leen y generan los reportes respectivos. Al igual que la tarjeta RS-232, provee dos salidas para relés.
3.7.5. ENLACE DE CORRIENTE DE 20 mA Esta interfase es utilizada para conectar hasta 6 medidores en red y pueden ser leídos o programados a través del software APLUS. También provee salida para dos relés. 3.7.6. TARJETA PARA COMUNICACIÓN MODEM EXTERNO Esta tarjeta permite la salida serial en RJ-11 (hembra), para conectar un modem box exterior ó un modem sharing que permite conectar hasta 12 medidores Alpha. Esta tarjeta también provee salida para dos relés.
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4
Capítulo OPERACIÓN
El medidor Alpha II opera bajo cuatro modos los cuales suministran detalles acerca de las cantidades medidas y funcionamiento. Estos modos son programados a través del software APLUS ó también a través de los diferentes botones que se encuentran en la parte frontal del medidor. El Alpha II opera bajo los siguientes modos: - - - -
4.1.
Normal Alterno Test Error
MODO NORMAL
Es el modo que opera por default y va procesando y ciclando la información de acuerdo a la programación que se haya efectuado. Generalmente se utiliza para mostrar cantidades de facturación. La prueba al display aparecerá inmediatamente después de que el medidor ha sido conectado ó después de haberse presentado un corte de servicio. Es recomendable que mediante programación se realice una prueba al display. 4.2.
MODO ALTERNO
Este modo puede ser programado a través del software y es utilizado para mostrar otras cantidades en el display, generalmente cantidades diferentes a las de facturación. Este modo es activado mediante la presión del botón ALT del medidor y será indicado en el display. Una vez esté operando en este modo ciclará de acuerdo a la programación y una vez terminado retornará al modo Normal. Cuando el Modo Alterno está operando, el puerto óptico no puede ser utilizado para realizar comunicación con el medidor. Esto es porque el puerto óptico es usado para enviar pulsos de watios-hora iguales al valor de Kh mientras se encuentre en este modo.
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4.3.
MODO PRUEBA
Este modo muestra las lecturas de prueba sin afectar los datos de energía y demanda que el medidor esté registrando. El display aparecerá la palabra TEST que indicará que está en dicho modo. Este modo podrá ser inicializado a través del software ó retirando la tapa principal y activando el tornillo correspondiente. Una vez activado el display mostrará ceros aproximadamente por 6 segundos y el puerto óptico generará pulsos iguales al valor de la constante Kh. A través del software podrá activarse la salida de pulsos para Wh, Vah, ó VARh. En este caso el puerto óptico solamente se podrá utilizar para salir del modo TEST. 4.4.
MODO ERROR
El Alpha II mostrará estos códigos de error cuando detecta una condición anormal en el medidor. El modo error bloquea el display . Dependiendo de la severidad del error el medidor puede continuar leyendo y guardando la información. El display mostrará la palabra ER y un seis dígitos con los códigos de error. El menasje de error solamente podrá ser limpiado hasta que sea corregido el error. En el Apéndice A se da una descripción de los códigos de error y de alarma. 4.5.
AUTOCHEQUEO
El medidor Alpha II periódicamente se autochequea para determinar si está operando apropiadamente. Esta condición se efctua automáticamente: -
Después de un corte de energía A la medianoche Inmediatamente después de una sesión de comunicación
El autochequeo consiste en: -
4.6.
Verificación de la configuaración Confirmación de la precisión del cristal Detección de batería baja Verificación de la función del microprocesador Detección de reseteo no esperado del microprocesador
INSTRUMENTACION
La instrumentación en el medidor Alpha II consiste en una serie de cantidades que evaluan las condiciones de instalación en tiempo real. 27
Las medidas de instrumentación son valores instantáneos y nos son guardados en memoria del medidor. A través del software se programarán y seleccionarán las cantidades requeridas. La instrumentación podrán ser expuestas en el modo normal ó en el alterno. La codifiación se realiza con tres dígitos que identifica la información. A continuación se muestran como ejemplo:
Figura 10. INSTRUMENTACION VOLTAJE FASE A
Figura 11. INSTRUMENTACION CORRIENTE FASE B
La siguiente tabla muestra instrumentación obtenida:
la
información
sobre
las
cantidades
de
la
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INSTRUMENTACION MEDIDA Frecuencia KW del Sistema KVAR (Vectorial) del sistema KVA (Vectorial) del Sistema Factor de Potencia del Sistema Voltajes y Corrientes por fase Angulos de voltaje respecto a la fase A Angulos de corriente respecto a la fase A Factor de Potencia por fase Angulo de factor de Potencia KW y KVA por fase KVAR por fase
METODO UTILIZADO PARA OBTENCION Medida sobre la fase A con dos decimales Suma de cada una de las fases Suma de cada una de las fases La calcula siguiendo la ecuación: Kw del sistema dividido por KVA del sistema (Vectorial) Los voltajes y corrientes de cada fase son medidas simultáneamente, como valores reales rms. Cada ángulo de voltaje es medido referido a la fase A Cada ángulo de corriente es medido referido a la Fase A Kw por fase dividido por los KVA por fase, ambos medidos simultánemente, Cada ángulo del factor de potencia es medido usando la corriente de cada fase relativo al mismo voltaje Para cada fase se mide kW y kVA simultáneamente redondea a dos decimales Se calcula según la siguiente ecuación:
Distorsión armónica total en porcentaje
Se calcula ecuación:
2ª Armónica de Voltaje en porcentaje
Donde rms representa el voltaje de fase ó la corriente de fase, fundamental representa una cantidad de fase fundamental y la magnitude representa la magnitud fundamental de la cantidad de fase Se divide la magnitud del voltaje del segundo armónico entre la magnitud del voltaje de fase, redondea a dos decimales Corresponde a la magnitud de corriente del segundo armónico redondeada a dos decimales
2ª Armónica de corriente en magnitud
usando
la
siguiente
29
4.7.
PRUEBA DE SERVICIO DEL SISTEMA
El sistema puede ser probado para determinar el servicio eléctrico que el sistema está midiendo. La prueba consiste en probar: -
Tipo de Servicio Secuencia de fases Validez del voltaje de fase Validez de la corriente de fase
La prueba del sistema consiste en probar el voltaje y la corriente. Mientras el medidor se encuentra en este proceso, el display mostrará “SYS” en ese momento. 4.7.1. PRUEBA DE LA TENSION DE SERVICIO Esta prueba identifica si la conexión es correcta, la cantidad de hilos, detecta si hay falta de tensión. La prueba verifica: -
Tensión de servicio Angulos de Tensión Tipo de servicio
Si la prueba es correcta, la tensión de servicio es validada y el display mostrará las cantidades correspondientes, tal como lo señala la figura:
Figura 12. SERVICIO VALIDADO: 120V, 4 HILOS EN Y SECUENCIA ABC Si la prueba no es correcta aparecerá una señal de alarma y en display aparecerá “SEr” y “555000” como código de error. Un servicio de tensión no validado presentarse por diferentes causas: -
Angulos del voltaje de fase por fuera de ±15° el ángulo de fase esperado Magnitud del voltaje por fuera de la tolerancia del voltaje programado Se detectó un servicio diferente 30
INICIANDO LA PRUEBA DE TENSION
La prueba puede iniciarse de diferentes maneras: - - -
Automática Manual No efectuarla
El Alpha II puede ser programado a través del APLUS y habilitar ó deshabilitar la prueba de tensión. Cuando la prueba es habilitada ésta se producirá bajo las siguientes condiciones: -
Energización inicial A la medianoche Después de una comunicación Después de activar el modo Prueba
La prueba de tensión puede ser efectuada en el modo alterno ó también en el modo normal, así mismo puede ser incluida en las pruebas de los monitores de calidad de servicio, para los medidores que están preparados para esta función. ENGANCHE DEL SISTEMA DE SERVICIO
El enganche ó desenganche del sistema es el proceso mediante el cual, el medidor compara los valores (magnitud y ángulos de las tensiones), aplicadas en sus bornes, con los valores que tiene guardados en memoria. Si el resultado de la comparación es aceptada dará como resutado el enganche, de lo contrario se producirá el desenganche y aparecerá en el display “SEr” y código de error “555000”. El enganche del sistema se utiliza para las pruebas de tensión y de corriente. Nota: Esta función es complementaria a los registros de energía y no los afectará. El enganche podrá efectuarse en forma automática ó manual. ENGANCHE AUTOMATICO
Cuando el enganche automático es habilitado a través del Software APLUS, el medidor intentará enganchar el servicio una vez el proceso ha sido validado. Ambos tanto la magnitud del voltaje como el ángulo de fase del servicio son comparados con la tabla que está guardada en el medidor. Si el servicio detectado corresponde con estos valores, el display mostrará los siguientes valores -
Secuencia de Rotación (ABC o CBA) Magnitud del voltaje (120,240,..) Tipo de Servicio (3 D, 4Y, ...)
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Cuando las condiciones de servicio se modifiquen: después de un corte de energía ó después de haber estado en el modo prueba ó después de una comunicación errada con el medidor. El Alpha II automáticamente será desenganchado e iniciará un nuevo proceso de enganche. ENGANCHE MANUAL
Bajo este estado el medidor se comportará de igual manera que en el autoenganche. Sin embargo, el botón de RESET deberá ser presionado manualmente para efectuar el enganche del servicio detectado. Una “L”aparecerá en el display, ubicada entre el valor del voltaje y el tipo de servicio, significa que que el enganche manual ha sido completado. Si el botón RESET no es presionado para aceptar el servicio, el display alternará entre SYS y todos los datos que aparecen cuando es detectado el servico mientras el servicio ha sido manualmente enganchado. 4.7.2 PRUEBA DEL SISTEMA DE CORRIENTE La prueba de corriente valida el sistema e identifica si se presentase alguna de estas fallas: -
Inversión en la señales de corriente Abierta alguna señal de corriente Corriente por debajo de los límites programados Corriente de alguna fase bastante grande en valor absoluto a la programada Factor de potencia por fase bastante menor al programado tanto de tipo inductivo como capacitivo
Si el servicio de corriente es correcto el display mostrará “SYS” y “PASS” y continuará el display mostrando las cantidades que hayan sido repogramadas. A continuación se muestra la gráfica correspondiente:
Figura 13. PRUEBA DEL SISTEMA DE CORRIENTE EXITOSA Si la prueba detecta una falla aparecerá en el display “SEr” y “000100” como código de error. 32
INICIANDO LA PRUEBA DE CORRIENTE
La prueba puede iniciarse de diferentes maneras: -
Puede ser programada para que sea mostrada en el display Normal. Puede ser programada para que sea mostrada en el displayAlterno. Esta prueba también puede incluirse en los monitores de calidad de servicio, para los medidores que están prepardos para esta función. El resultado de esta prueba no será mostrada en el display.
Si el medidor Alpha II no tiene el servicio enganchado, el sistema de corriente de servicio no será tenido en cuenta en la inicialización. 4.7.3. CODIGOS DE ERROR Cuando “SEr” aparece en el display junto con una cantidad cantidad numérica, ésta representará un código de error. Estas cantidades corresponden a problemas que se pueden presentar en la instalación del medidor, la tabla siguiente muestra algunos códigos de error.
Condición de error en el Sistema de servicio de Voltaje Servicio Desconocido
Códigos de error 555000
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Condición de error en el Sistema de Servicio de Corriente Ausencia de corriente fase A Ausencia de corriente fase B Ausencia de corriente fase C Corriente baja en fase A Corriente baja en fase B Corriente baja en fase C Ausencia y baja corriente en fase A Ausencia y baja corriente en fase B Ausencia y baja corriente en fase C FP inadecuado en fase A FP inadecuado en fase B FP inadecuado en fase C Señal inversa de corriente fase A Señal inversa de corriente fase B Señal inversa de corriente fase C FP inadecuado en fase A y baja corrriente en fase A FP inadecuado en fase B y baja corrriente en fase B FP inadecuado en fase C y baja corrriente en fase C Señal inversa y baja corriente en A Señal inversa y baja corriente en B Señal inversa y baja corriente en C Corriente alta en fase A Corriente alta en fase B Corriente alta en fase C Corriente alta en fase A y FP inadecuado en fase A Corriente alta en fase B y FP inadecuado en fase B Corriente alta en fase C y FP inadecuado en fase C Corriente alta y Señal inversa de corriente fase A Corriente alta y Señal inversa de corriente fase B Corriente alta y Señal inversa de corriente fase C
Codigos de Error Corriente por Fase A B C 000 1 0 0 000 0 1 0 000 0 0 1 000 2 0 0 000 0 2 0 000 0 0 2 000 3 0 0 000 0 3 0 000 0 0 3 000 4 0 0 000 0 4 0 000 0 0 4 000 5 0 0 000 0 5 0 000 0 0 5 000 6 0 0 000 0 6 0 000 0 0 6 000 7 0 0 000 0 7 0 000 0 0 7 000 8 0 0 000 0 8 0 000 0 0 8 000 C 0 0 000 0 C 0 000 0 0 C 000 d 0 0 000 0 d 0 000 0 0 d
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5
Capítulo MONITORES DE CALIDAD DE SERVICIO
El medidor Alpha II puede venir provisto con la función de monitoreo de la calidad de servicio (PQM), la realizará durante las 24 horas durante cada período de facturación fijado. Este monitoreo se puede activar ó desactivar a través del Software APLUS. La prueba PQM, permitirá determinar desviaciones que se presenten en los umbrales establecidos para cada fase, así mismo para cada umbral determinará un tiempo mínimo de duración, el cual también es definido. Una vez sean detectadas las fallas de acuerdo a los tiempos y umbrales fijados, estos eventos serán guardados en un contador de eventos y de tiempos que los irá acumulando. Este contador de eventos y de tiempos podrá ser accesado a través del Software APLUS. Los medidores podrán ser programados para mostrar por display códigos de alarma cada vez que ocurra un evento. Si el relé de control de carga se encuentra activado éste podrá ser programado para efectuar algún tipo de acción cuando un evento ocurra. Cuando un evento finalice, el código de alarma en el display desaparecerá y el relé quedará desactivado. El medidor con perfil de carga registrará la fecha y la hora en que el evento PQM ha sucedido en el campo event log. Muchos de las pruebas PQM son ejecutados individualmente y algunos parámetros del circuito son monitoreados continuamente. Las pruebas son ejecutadas una después de otra, nunca simultáneamente. La prueba de caídas de voltajes (SAG), utilizan el valor rms del voltaje que el medidor está sensando. Este voltaje es calculado una vez cada dos ciclos, así esta prueba es capaz de reconocer alguna desviación del voltaje después de haber fijado los umbrales de tensión.
5.1 DEFINICIONES DE LAS PRUEBAS PQM Las pruebas PQM no interfieren con la medición de energía. La tabla siguiente muestra los 10 monitores disponibles con su respectiva descripción.
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Número de Monitor PQM
Nombre
Configuración
Monitor 0
Caída de Tensión Basado sobre un umbral instantánea (SAG) único de voltaje especificado
Monitor 1
Chequeo de tensión de Basado sobre un umbral en servicio la tensión de servicio
Monitor 2
Baja tensión
Monitor 3 Monitor 4 Monitor 5 Monitor 6 Monitor 7 Monitor 8 Monitor 9
Basado sobre un umbral mínimo de voltaje especificado Alta tensión Basado sobre un umbral máximo de voltaje especificado Factor de potencia y Basado sobre un umbral en potencia inversa la corriente de servicio Baja corriente Basado sobre un umbral mínimo de corriente especificado Factor de potencia Basado sobre un umbral especificado para FP en adelanto y en atraso Corriente en segunda Basado sobre un umbral de armónica corriente especificado Distorsión armónica total de Basado sobre un corriente porecentaje del umbral de la fundamental especificado Distorsión armónica total de Basado sobre un tensión porecentaje del umbral de la fundamental especificado
NOTA: Durante las pruebas de factor de potencia y potencia inversa y Baja corriente ( Monitores 4 y 5), no habrá detección de eventos si toda la corriente de línea está por debajo del valor absoluto mínimo del umbral de corriente. Un evento será detectado si alguna ó todas las fases están por debajo de los umbrales programados para un mínimo de duración de tiempo. Esto eliminará una detección falsa, cuando la carga es dramáticamente reducida ó suspendida.
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5.1. 1. MONITOR 0. CAIDA DE TENSION INSTANTANEA (SAG) Esta prueba puede detectar caídas de voltaje que están por debajo de los umbrales programados por lo menos hasta en dos ciclos. Los umbrales del voltaje y la duración del tiempo son programados a través del software APLUS. Los umbrales son definidos como un porcentaje del más bajo voltaje nominal por fase, es recomendado utilizar entre el 60% y 99.9%. En una conexión en dos elementos 3 hilos, podría ser el 80%, es decir 192V si el voltaje nominal es 240V. Sin embargo en una conexión de 3 elementos 4 hilos, el 80% podría ser 96V, para un voltaje de fase de 120V. La duración es definida entre un tiempo mínimo y máximo de la caída de tensión (sag), se consideran entre 32 a 6000 mseg. Si la condición del evento excede el máximo de duración del tiempo, no será considerado como un evento sag. Este tiempo es seleccionado en milisegundos donde cada ciclo es de 16 milisegundos en longitud para un sistema de 60 Hz. Los indicadores de potencial en el Alpha II, indicarán cuando un voltaje está por debajo del umbral del evento sag. Cuando un voltaje de fase está por debajo del umbral del voltaje sag, el indicador de potencial en el display estará titilando. 5.1.2. MONITOR 1. CHEQUEO DE TENSION DE SERVICIO Este monitor detecta variaciones de voltaje que están por fuera de los valores programados e indican:
Voltajes de transformación inapropiados Equipos con fallas
Todas las magnitudes y los ángulos de fase del voltaje de la instalación deben corresponder con los valores que el medidor tiene programado. Los umbrales son definidos como los valores límites para los valores normalizados de tensión del sistema por ej. 120/208V, 63/110V, etc. el mínimo de duración está entre 0 y 60 minutos donde (0) corresponde a que el evento es reconocido tan pronto como sea detectado. NOTA: Una falla en esta prueba motivará la alarma “F 0100000” que aparecerá en el display del medidor. 5.1.3. MONITOR 2. BAJA TENSION Este monitor detecta valores de voltaje por debajo de los límites especificados. Los umbrales pueden ser seteados más altos ó más bajos de los límites seleccionados en el monitor 1. Esto permitirá estudiar cambios de voltajes de la instalación.
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Los umbrales recomendados son entre 60 y 99.9% . Este valor es aplicado para cada voltaje de fase. El mínimo de duración del evento está definido entre 0 y 60 minutos. Un valor de 0 siginifica que reconecerá el evento tan pronto como suceda. 5.1.4. MONITOR 3. ALTA TENSION Este monitor detecta valores de voltaje que excedan los límites especificados. Los umbrales pueden ser seteados más altos ó más bajos de los límites seleccionados en el monitor 1. Esto permitirá estudiar cambios de voltajes de la instalación. El umbral está definido como un pocentaje del voltaje nominal esperado. Este porcentaje puede ser aplicado a cada voltaje de fase. El mínimo de duración del evento está definido entre 0 y 60 minutos. Un valor de 0 siginifica que reconecerá el evento tan pronto como suceda. 5.1.5. MONITOR 4. FACTOR DE POTENCIA Y POTENCIA INVERSA. Este monitor detectará una mala conexión en los transformadores de corriente. El umbral del factor de potencia se setea en un valor muy bajo para detectar solo condiciones anormales. Un umbral de factor de potencia muy alto puede generar frecuentes alarmas en sistemas delta donde el factor de potencia se ve más bajo que el del sistema. Los umbrales del factor de potencia son definidos uno por fase basado en la prueba del sistema de corriente. La prueba para potencia inversa puede ser solamente habilitada ó deshabilitada para todas las fases simultáneamente. El mínimo de duración del evento está definido entre 0 y 60 minutos. Un valor de 0 siginifica que reconecerá el evento tan pronto como suceda. 5.1.6. MONITOR 5. BAJA CORRIENTE Este monitor detecta valores de corriente por debajo de los límites especificados. Esta prueba chequeará operaciones erróneas ó fallas en los transformadores de corrientes ó posibles intentos de fraude. Si todas las señales de corriente están por debajo del límite (ó una condición de no carga en la prueba inicial de corriente), no habrá señal de alarma. Una condición de alarma se presentará si una o más fases presentan un valor de corriente por debajo del valor del umbral para un mínimo de duración mientras la corriente del sistema permanece en estos límites. Los umbrales son definidos como un porcentaje de la corriente nominal por fase del medidor de acuerdo al sistema de corriente de la instalación a medir. Este porcentaje es aplicado a cada fase. El mínimo de duración del evento está definido entre 0 y 60 minutos. Un valor de 0 siginifica que reconecerá el evento tan pronto como suceda.
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5.1.7. MONITOR 6. FACTOR DE POTENCIA Este monitor detectará alguna desviación más allá de los umbrales programados. Esta prueba solamente puede ser usada para condiciones nominales ó en conjunto con el monitor 4: Factor de potencia & Potencia inversa, para tener más herramientas de análisis para fluctuaciones del factor de potencia. El umbral es definido para factores de potencia inductivo y capacitivo. Estos valores pueden ser diferentes de los definidos en el monitor 4. . El mínimo de duración del evento está definido entre 0 y 60 minutos. Un valor de 0 siginifica que reconecerá el evento tan pronto como suceda. 5.1.8. MONITOR 7. CORRIENTE EN SEGUNDA ARMONICA Este monitor detecta la presencia de la segunda armónica de corriente en el servicio. Esta segunda armónica indica presencia de corriente DC en el sistema. El umbral está definido como un valor AC en amperios de acuerdo a la corriente nominal del medidor. La tabla muestra valores sugeridos de umbrales . Corriente Nominal
Umbral sugerido
200
2.5
20
0.5
5
0.2
El mínimo de duración del evento está definido entre 0 y 60 minutos. Un valor de 0 siginifica que reconecerá el evento tan pronto como suceda. 15 Minutos es una duración recomendada para no generar falsas alarmas. 5.1.9. DISTORSION ARMONICA TOTAL DE CORRIENTE Cada vez involucramos en el sistema eléctrico más aparatos electrónicos (computadores, sistemas de comunicación, etc..), que contribuyen a la generación de armónicos. La distorsión armonica total está expresada como un porcentaje de la onda fundamental de corriente y es una medida de la calidad de la potencia del sistema. Este monitor puede ser usado para alertar sobre condiciones de peligro para el sistema ó para algún equipo. El mínimo de duración del evento está definido entre 0 y 60 minutos. Un valor de 0 siginifica que reconecerá el evento tan pronto como suceda.
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5.1.10. DISTORSION ARMONICA TOTAL DE VOLTAJE Cada vez involucramos en el sistema eléctrico más aparatos electrónicos (computadores, sistemas de comunicación, etc..), que contribuyen a la generación de armónicos. La distorsión armonica total está expresada como un porcentaje de la onda fundamental de voltaje y es una medida de la calidad de la potencia del sistema. Este monitor puede ser usado para alertar sobre condiciones de peligro para el sistema ó para algún equipo. El mínimo de duración del evento está definido entre 0 y 60 minutos. Un valor de 0 siginifica que reconecerá el evento tan pronto como suceda. 5.2. CONTADOR DE EVENTOS Y TIEMPO DE PQM Cada PQM tiene un contador de eventos asociado. Cada contador puede acumular un máximo de 32.767 eventos. Un evento que ocurre en una fase o más es contado como un simple evento. Sin embargo, el monitor 0: Caída de tensión instantánea (SAG), registra en un contador el número de eventos y el tiempo de duración. El tiempo acumulado para cada registro es de 10.000 horas. El inicio de un evento es definido cuando la condición es reconocida para un tiempo que excede la mínima duración. Un evento finaliza cuando ya no se encuentra presente. Si el evento ocurre en un tiempo menor al mínimo determinado, no será registrado. El contador de eventos y tiempo es guardo en memoria del medidor Alpha II. Un reporte de esos eventos puede ser obtenido a través del software APLUS. El borrado de este contador puede efectuarse también por medio de dicho software. 5.3. REGISTROS DE LOS EVENTOS PQM El evento registra la fecha y hora de inicio y final en que se sucede. El tiempo de inicio es registrado cuando el tiempo de duración mínimo ha sido excedido. El tiempo final es registrado cuando finaliza el PQM. El monitor 0 registra los eventos en sitios diferentes. El registro de eventos utiliza la memoria del perfil de carga. Un máximo de 255 eventos pueden ser registrados excepto el monitor de Caída de Tensión. Los eventos pueden ser borrados a través del software APLUS.
5.4. CONTADOR DEL EVENTO CAIDA DE TENSION INSTANTANEA (SAG)
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Cada voltaje de fase tiene un contador de tiempo y de evento SAG asociado. Cada contador de tiempo puede registrar hasta un máximo de 365 días acumulando hasta un máximo de 65.535 eventos. Un evento SAG es solamente contado si el valor de voltaje permanece por debajo del umbral en un mínimo de tiempo y menor que el máximo de tiempo determinado. Un voltaje el cual permanece por debajo del mínimo pero un tiempo mayor al del umbral determinado, no será considerado como un SAG sino como un evento de Tension Baja. El contador de este evento y de tiempos está guardado en la memoria del medidor. Un reporte puede ser obtenido a través del Software APLUS. Este evento puede ser borrado utilizando el mismo software. 5.5 CAIDA DE TENSION INSTANTANEA (SAG) Este evento registrará fecha, hora y fase o fases del SAG detectado. Desde que un sag no sea muy largo, el registro contendrá una vez la fecha y la hora del evento. El tiempo de inicio y el final no son registrados. Si ocurren múltiples SAG sobre la misma fase entre intervalos de un segundo, solamente será registrado uno. El voltaje sag está fijado para 40 registros. Una vez esté lleno el registro , el dato más viejo será sobreescrito con el valor nuevo. Estos registros pueden ser borrados utilizando el software APLUS.
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APÉNDICE A: CODIGOS DE ERROR
El alpha II mostrará códigos de error y alarmas cada vez que se presenten problemas que pudan afectar el buen funcionamiento del medidor. Los errores se pueden calsificar con los siguientes códigos: -
Códigos de error Códigos de alarma Códigos de error en comunicaciones
Los códigos de error generalmente indicarán una condición que están afectando los datos del medidor que se están midiendo y guardando. Los códigos de alarma generalmente indican una condición que no afectan los datos. No se recomienda operar el medidor cuando una condición de error ó alarma se encuentren presentes. Los códigos de error en comunicaciones indican una condición la cual está afectando la comunicación con el computador a través del puerto óptico ó el modem. No todos los códigos de error en comunicaciones indican un problema con el medidor. Algunos corresponden al proceso de la comunicación. 1. CODIGOS DE ERROR Los códigos de error están mostrados por el display con la palabra "Er ", y un código numérico. La siguiente tabla muestra los códigos que pueden aparecer. DISPLAY
DEFINICION
Er 000000
Bloqueo del display por condición de alarma
Er 000001
Error Carryover (para configuraciones de tarifas)
Er 000010
Error en el cristal del oscilador
Er 000100
Error en la memoria
Pueden aparecer combinaciones de error, por ejemplo "Er 000101", que indican más de una condición de error. Para todos los códigos de error, excepto el código ceros, los problemas deben ser corregidos y reprogramarse el medidor. En 42
algunos casos se requiere que el medidor sea enviado a fábrica para reparar ó reemplazar. Er 000000
Este error se presenta cuando se ha detectado una condición de alarma y el medidor ha sido programado, a través del APLUS, para que bloquee el display cuando se presente una alarma. Los códigos de alarma pueden ser vistas a través del programa APLUS. Er 000001
Este error indicará una falla en la memoria RAM con los datos guardados ó la pérdida de la hora durante un corte de servicio. Cuando se presenta un corte de tensión, el medidor recibe energía a través del supercapacitor ó por la batería de lithium. Si ambos fallan habrá una pérdida de datos en la memoria RAM. Las tarifas no puden ser ejecutadas si hay una pérdida de la hora. Los datos de facturación acumulados estarán disponibles y los botones y el puerto óptico operarán normalmente. Cuando se presenta una pérdida de potencia, los datos de facturación se guardarán el memoria no volátil y podrán ser recuperados. NOTA: Si el Er 000001 aparece en el display después de que la tensión se ha restaurado, los datos de facturación hasta ese momento estarán en la tarifa que aparece por difault. Esta tarifa, puede ser programada mediante el software APLUS. NOTA: Si el medidor fue dejado sin tensión por varios días y tiene un programa de múltiples tarifas, aparecerá este error si el medidor no tiene la batería conectada. La batería debe ser necesariamente conectada ó reemplazada y través del software puede ser borrado el error. Si el error continúa, debe ser retornado el medidor a la fábrica para ser reparado. Er 000010
Este error indica un problema en el cristal del oscilador interno. Los datos que muestra el display deberán ser anotados manualmente. El medidor debe ser retornado a la fábrica para ser reparado. Er 000100
Este error indica un problema en la programación del medidor, los datos de facturación no son confiables mientras esta condición persista, ya que el medidor no puede determinar si la constante es correcta. El puerto óptico y los botones seguirán funcionando normalmente. Una ruptura en la comunicación durante el proceso de programación también puede originar este error. Esto puede ocurrir con la comunicación interna entre el microcontrolador y la memoria ó una comunicación externa entre el computador y el medidor. 43
Efectuando una nueva programación al medidor puede ser corregido el error. Si el error permanece el medidor debe ser retornado a la fábrica para ser reparado. NOTA: Los medidores que no han sido programados, mostrarán siempre este error. 2. CODIGOS DE ALARMA Los códigos de alarma se indican con "F" y un código numérico e indican un problema potencial el cual no afecta el funcionamiento normal del medidor. Los códigos de alarma aparecen siempre en el primer pantallazo de la secuencia. La siguiente tabla muestra los códigos de alarma. DISPLAY
DEFINICION
F 000000
No hay alarma
F 000001
Alarma con la batería
F 000010
Operación incorrecta del IC (circuito integrado)
F 000100
Flujo de energía inverso
F 001000
Error en la configuración del modem
F 010000
Indicador de potencial ó error de PQM
F 100000
Sobrecarga de demanda
F 000000
Este código de alarma solo se mostrará si no han sido programados los display normal y alterno con alguna secuencia,. F 000001
Esta alarma indicará voltaje de la batería bajo ó ausencia de batería. El Alpha II requiere de batería para la programación de tarifas. Esta mantendrá la fecha y la hora cuando se presente una ausencia de tensión. Para configuraciones que impliquen tarifas, el medidor debe ser desenergizado y la bateria deberá reemplazarse. Una vez la nueva bateria haya sido instalada, se debe resetear la demanda ó borrar el evento a través del software APLUS.
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F 0000010
Esta alarma indica que el medidor ha sido programado incorrectamente ó no lo está ejecutando. Esta alarma se dispara siempre que el microcontrolador se reinicializa. Un ruido eléctrico en el ambiente puede también inetrferir con al operación del medidor. Se puede reprogramar el medidor para que se borre el evento. Si el ruido permanece, deberá ser cambiado de sitio el medidor. Si el código de alarma continua, el medidor debe ser retornado a la fábrica para ser reparado. F 000100
Esta alarma indica que el valor de demanda ha excedido el valor al que se ha programado. Si realmente es muy bajo el valor que se utilizó, se puede modificar a través del software APLUS, este valor por el que sea conveniente. La alarma puede ser borrada efectuando un reset de demanada ó limpiando eventos a través del software APLUS. 3. ERRORES DE COMUNICACIÓN Los errores de comunicación son representados con la letra “C” y un código numérico que indicará una condición, la cual está afectando la comunicación con el computador a través del puerto óptico ó a través del modem. La siguiente tabla muestra los códigos de error. DISPLAY
DEFINICION
C 000001
Error CRC
C 000003
Error de sintaxis
C 000004
Error en la trama
C 00005
Error fuera de tiempo
C 000006
Password incorrecto
C 000007
NAK recibido desde el computador
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ANEXO B TARJETAS DE RELES
Tarjeta de dos Reles Común (K) Normalmente Cerrado (Y) Normalmente Abierto
Tarjeta de seis Reles Común (K)
KYZ2
Rojo
Naranja
Amarillo
Negro/ Blanco
Negro
Azul
KYZ1
KYZ2
KYZ3
KYZ4
Control de Carga
EOI
Rojo
Rojo
Rojo
Rojo
Verde
Rojo
Negro/ Blanco
Violeta
Gris
Azul
Blanco
Café/ Blanco
Café
Naranja
Normalmente Amarillo Cerrado (Y) Normalmente Abierto
KYZ1
Negro
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