Oberschwingungs-/Flicker-Analysesoftware für WT3000/WT2000/WT1600 (761922)

Die Messprozeduren und Einstellungen für Standard-konforme Oberschwingungs-/Flicker-Tests sind genau definiert. Die Ingenieure müssen, um ihr Fachwissen und die von ihnen für die Konformitätstests benötigten Informationen auf dem Laufenden zu halten, die Standards in regelmäßigen Abständen durchsehen. Die Harmonic/Flicker Measurement Software Modell 761922 ermöglicht die Durchführung von verschiedenen Messungen mit dem Precision Power Analyzer WT3000, ohne dass hierzu spezielles Fachwissen erforderlich ist. Dabei ist auch eine Beurteilung im Hinblick auf die Konformität zu den einschlägigen Standards möglich und es können entsprechende Prüfprotokolle erstellt werden.

Die Messprozeduren und Einstellungen für Standard-konforme Oberschwingungs-/Flicker-Tests sind genau definiert. Die Ingenieure müssen, um ihr Fachwissen und die von ihnen für die Konformitätstests benötigten Informationen auf dem Laufenden zu halten, die Standards in regelmäßigen Abständen durchsehen. Die Harmonic/Flicker Measurement Software Modell 761922 ermöglicht die Durchführung von verschiedenen Messungen mit dem Precision Power Analyzer WT3000, ohne dass hierzu spezielles Fachwissen erforderlich ist. Dabei ist auch eine Beurteilung im Hinblick auf die Konformität zu den einschlägigen Standards möglich und es können entsprechende Prüfprotokolle erstellt werden.

Unterstüzte Standards 

· Oberschwingungen
EN61000-3-2 / IEC61000-3-2 Update !
Grenzwerte für Oberschwingungsströme (neuste Version)
(für Geräte mit einer Stromaufnahme von 16 A pro Phase oder weniger) 
EN61000-3-12 / IEC61000-3-12
Grenzwerte für Oberschwingungsströme
(für Geräte mit einer Stromaufnahme von 16 A bis 75 A pro Phase) 
JIS C 61000-3-2
Grenzwerte für Oberschwingungsströme
(für Geräte mit einer Stromaufnahme von 20 A pro Phase oder weniger)

· Spannungsschwankungen/Flicker
EN61000-3-3 / IEC61000-3-3
Grenzwerte für Spannungsschwankungen und Flicker
(für Geräte mit einer Stromaufnahme von 16 A pro Phase oder weniger, die keiner Sonderanschlussbedingung unterliegen)
EN61000-3-11 / IEC61000-3-11
Grenzwerte für Spannungsschwankungen und Flicker
(für Geräte mit einer Stromaufnahme von 75 A oder weniger, die einer Sonderanschlussbedingung unterliegen) 

Harmonic/Flicker Measurement Software

Oberschwingungs-/Flicker-Mess-Software

  • WT3000*:
    IEC61000-4-7 2002, Messung von Oberschwingungen und Zwischenharmonischen mit Fensterbreiten von 10/12 Perioden bei 50 Hz/60 Hz. 
  • WT2010/WT2030:
    IEC61000-4-7 1991, unterstützt keine Messung von Zwischenharmonischen.
  • WT1600:
    Nur Oberschwingungen, ist nicht konform zum IEC-Standard 

  • Mit dem WT3000/WT2000 sind Standard-konforme Messungen möglich  
  • Speicherung von Signal-/ Oberschwingungsdaten im CSV-Format.  
  • Systemkonfiguration für IEC-Test.

Software ermöglicht Messungen entsprechend dem Oberschwingungs-Standard 


Liste mit Messwerten von Oberschwingungsströmen

Darstellung der Oberschwingungs-Messdaten in Form einer einzigen Liste. 
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Darstellung der Änderungen bei Oberschwingungsströmen

Darstellung eines Diagramms, das die Änderungen der Oberschwingungsströme über die Zeit zeigt. Bis zu 6 Stromkomponenten können zwischen der 1. und 40. Ordnung angezeigt werden.
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Oberschwingungsströme als Balkendiagramm

Untersucht ob die Oberschwingungsdaten innerhalb der Grenzwerte der Standards liegen und zeigt das Ergebnis als ein Balkendiagramm an. Die Darstellung der Untersuchungsergebnisse ist farbcodiert in Farben wie Rot und Blau. 2
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Grafische Beurteilung der Messwerte

Messung der Oberschwingungsströme über eine feste Beobachtungszeit und Untersuchung ob diese dem Standard entsprechen. Die Untersuchungsergebnisse werden als PASS oder FAIL angezeigt. 2
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Beobachtung des Signalverlaufs

Ermöglicht eine Anzeige von Spannungs- oder Stromsignalen, sowie die Messung von Frequenzen und Scheitelwerten. Mit Hilfe des Cursors lassen sich Werte für das dargestellte Signal anzeigen.
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2:Untersuchungen entsprechend IEC 61000-3-2 Ed. 3.0 (2005) Amendment 1 (2008) werden nur vom WT3000 unterstützt

Automatische Erstellung von Berichten

Die Oberschwingungs-Messergebnisse können in Form einer Liste mit Messwerten oder als Diagramme, sowie als gespeicherte Bilddaten ausgedruckt werden. Zudem können Titel und Anmerkungen in die Berichte eingetragen werden, so dass Informationen wie Datum/Zeit der Messung, Bauteilbezeichnung oder Kontrollzahlen eingeben werden können.


 


 


 

 

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Einstellung des WT3000/WT2000/WT1600 über einen PC 

Einstellungen für den WT3000/WT2000/WT1600 können auch über einen PC vorgenommen werden. So können beispielsweise die Anschlussmethode, Filter und Skalierungseinstellungen verändert werden.  Jas2 Tm 761922 08 Jas2 Tm 761922 09

Daten in das CSV Format umwandeln 

Signaldaten und Werte von Oberschwingungsströmen können auf dem PC gespeichert werden. Die Messdaten können in einer csv Datei gespeichert werden und so einfach in Kalkulationstabellenprogramme wie EXCEL übernommen werden.  Jas2 Tm 761922 10

Messung von Spannungsschwankungen und Flicker 

Es werden Messungen im Hinblick auf Spannungsschwankungen und Flicker gemäß IEC 61000-3-3 unterstützt. Zudem ist eine Berechnung von Spannungsschwankungen und Flicker-Werten von dc, dmax, d(t), Pst und Plt, sowie ein Vergleich mit voreingestellten Grenzwerten und eine Darstellung der Beurteilung möglich.    


Messwerte und Beurteilung für eine beliebige Beobachtungsdauer

Messung von Schwankungen der Versorgungsspannung und Flicker

  • Die letzten Werte von dc, dmax und d(t) werden mit den jeweiligen Grenzwerten verglichen, wobei die Beurteilung (Pass oder Fail) rechts vom letzten Wert angezeigt wird. Wenn während der Messdauer kein konstanter Zustand erreicht wird, wird ein schwankender Wert angenommen. Das Messergebnis von dc wird als Undef angezeigt (undefiniert) und die Beurteilung von dc wird als fehlerhaft angezeigt. 
  • Der Kurzzeit-Flickerwert, Pst, wird berechnet, mit dem Grenzwert verglichen und die Beurteilung (Pass oder Fail) wird angezeigt. 
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Darstellung eines Trenddiagramms

Es kann ein Trenddiagramm angezeigt werden. Die folgenden Messfunktionen stehen zur Auswahl. 
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dc: Langsame Spannungsänderung 
dmax: Maximalwert der langsamen Spannungsänderung 
d(t): Zeitraum, in dem die relative Spannungsänderung den Grenzwert überschreitet 
idc: Schnelle Spannungsänderung 
idmax: Maximalwert der schnellen Spannungsänderung 
id(t): Zeitraum, in dem die schnelle Spannungsänderung den Grenzwert überschreitet 
PF: momentane Flickerempfindung (IFS)

Darstellung eines CPF-Diagramms

Auswahl des Elements und der Farbe für die Darstellung im CPF-Diagramm.

Bis zu vier Elemente lassen sich gleichzeitig anzeigen.

Für jedes Element kann eine eigene Farbe ausgewählt werden. 
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Drucken

Es können Berichte auf der Basis der mit der Software gemessenen Daten erstellt werden. 
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Messaufbau

Anschluss

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Hauptfunktionen der Software

Drei Messmodi (im online Betrieb) 

1. Messung von Oberschwingungen
Ermöglicht eine Auswertung von Messdaten während Oberschwingungen mit einem WT3000/WT2000/WT1600 gemessen werden.

    Anmerkung: Gespeicherte Messdaten können auch im offline Betrieb gelesen und angezeigt werden.

2. Beobachtung von Oberschwingungen
Ermöglicht die Beobachtung von Veränderungen bei den Oberschwingungen in Form eines Balkendiagramms oder als Liste von numerischen Werten, während die Oberschwingungen mit einem Digital-Leistungsmesser der WT-Serie gemessen werden. Dieser Modus ist ideal, um Änderungen bei den Oberschwingungen zu beobachten.

3.   Beobachtung von Signalen
Ermöglicht eine Beobachtung der gemessenen Signale. Dieser Modus ist ideal, um den Signalstatus zu beobachten.

Auswertung nach Klassen 

Ermöglicht eine Auswertung* der Daten nach Klassen (A, B, C oder D). Untersucht ob der gegenwärtige Messwert innerhalb der erlaubten Maximal-Grenzwerte für Oberschwingungen (oder innerhalb des Grenzwertes für das Leistungsverhältnis) liegt. 

Kontinuierliche Messung der Oberschwingungsströme 

Ermöglicht eine Messung der Oberschwingungsströme über eine vorgegebene Zeit. Untersucht ob das Ergebnis innerhalb der erlaubten Grenzwerte liegt.* 

Reproduzierbarkeit der Messdaten 

Maximalwerte und Mittelwerte von Oberschwingungs-Messdaten können miteinander verglichen werden, wobei die Unterschiede der Messdaten in Form von Balkendiagrammen und Zahlenwerten für jede gespeicherte Ordnung von Oberschwingungen angezeigt werden können. Dieser Modus ermöglicht eine Untersuchung* ob die Werte innerhalb des im Standard definierten 5 % Bereiches (Reproduzierbarkeit) liegen. 
* Untersuchungen entsprechend dem Standard IEC61000-3-2 Ed.2.2 werden nur vom WT2000 unterstützt. Untersuchungen entsprechend dem Standard IEC61000-3-2 Ed. 3.0(2005), Amendment 1 (2008) werden nur vom WT3000 unterstützt. Untersuchungen sind auch mit dem WT1600 möglich, hier gibt aber es aber einige Einschränkungen.


Unterstützung für Prüfungen entsprechend dem Standard IEC61000-3-2 Ed2.2 

Systemkonfiguration für Oberschwingungs-Messungen Tm 761922 13

*3: Viele Wechselspannungsquellen können eine Wechselspannung mit geringen Spannungs- und Frequenzverzerrungen für die Versorgung des Testobjekts ausgeben. Für einen voll konformen Test muss die Stromquelle allerdings den vollen im IEC-Standard angegebenen 16 A Laststrom liefern können. Fragen Sie ggf. Ihren lokalen Yokogawa Vertreter nach entsprechenden Empfehlungen.

*4: Die Modelle WT3000 und WT2000 bieten eine volle Unterstützung des Standards. Der Digital-Leistungsanalysator WT1600 ermöglicht ebenfalls Oberschwingungs-Messungen mit einer Darstellung einzelner Oberschwingungs-Komponenten und Verzerrungsraten, allerdings mit einigen Einschränkungen.


Standard-Konformität des Digital-Leistungsmessers WT3000 

Die im Standard EN61000-3-2:2000 (IEC61000-3-2 Edition 2.2:2004) genannten Anforderungen an Messgeräte werden durch den Standard EN61000-4-7 2000(IEC61000-4-7) ergänzt. Die nachfolgende Tabelle zeigt in welchen Punkten der Digital-Leistungsanalysator WT3000 die in EN61000-3-2 2000(IEC61000-3-2- Edition 2.2:2004) und IEC61000-4-7 2002 (IEC61000-4-7 Edition 2:2002) genannten Anforderungen erfüllt.

Merkmal IEC61000-4-7:2002
Standard
IEC61000-4-7 Edition
2:2002
Präzisions-Leistungsanalysator
WT3000
Konformität zum Standard

Fehler bei der Strommessung


5 % des maximal erlaubten Werts oder 0,15 % des Nennstroms, der jeweils höhere Wert ist maßgebend.


Genauigkeit für die Frequenz der 40. Ordnung von 2,4 kHz bei einer Grundfrequenz von 60 Hz (direkter Eingang):

Scheitelfaktor 3 (2,5 % des Messwerts + 0,05% des Bereichs)

weniger als 5 % Fehler (bei 2 % oder mehr des Eingangsbereichs) Crest-Faktor 6 (2,5 % des Messwerts + 0,1% des Bereichs)

weniger als 5 % Fehler (bei 4 % oder mehr des Eingangsbereichs) 
 Ja
Verlust in der Strom-Eingangsschaltung des Messinstruments  Spannungsabfall: 0,15V max.
Verlust im Messinstrument: ca. 5,5? + ca. 0,03 µH
Entspricht den Anforderungen bis etwa 27 Aeff
Scheitelfaktor in der Strom-Eingangsschaltung  5 Aeff oder weniger: 4 10 Aeff oder weniger: 3,5

10Aeff oder mehr: 2,5

Überlastanzeige erforderlich 
3 oder 6

Überlastanzeige vorhanden 
Ja
Bereichs-Aufteilung der
Strom-Eingangsschaltung;

Zu hoher Eingangs-widerstand  
Direkte Eingangsbereiche: 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100A sind geeignete Bereiche.
 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 30 A Bereich (für Scheitelfaktor 3)

0.25, 0.5, 1, 2, 5, 10, 15A
Bereich (für Scheitelfaktor 6)
Die Anforderungen hinsichtlich der Messbereiche werden erfüllt. Genaue Messungen erfordern eine Auswahl des entsprechenden Bereichs und Scheitelfaktors
 
Bereich für externen Shunt: 0,1 bis 1 V ist ausreichend.
 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 30 Bereich (für Scheitelfaktor 3)

0.25, 0.5, 1, 2, 5, 10, 15A Bereich (für Scheitelfaktor 6)
Maximaler Eingangswert ist das 1,2-fache des Bereichs (kontinuierlich) oder das 10-fache des Bereichs (1 Sekunde).  Direkteingang:Spitzenstrom von 90 A oder RMS von 33 A, der niedrigere Wert ist entscheidend (kontinuierlich).

Spitzenstrom von 150 A oder RMS von 50 A, der niedrigere Wert ist entscheidend (1 Sekunde).

Externer Sensoreingang: Der Spitzenwert sollte das 5-fache des Bereichs (kontinuierlich) bzw. das
10-fache des Bereichs (1 Sekunde) nicht überschreiten
Anti-Aliasing
min. -50 dB
min. -50 dB  für eine Grundfrequenz von 50 / 60 Hz bis zur einer Oberschwingung der 40. Ordnung
 Ja
Fensterform
Rechteckig
Rechteckig  Ja
Fensterbreite
10 Perioden (50Hz)/12 Periode (60Hz)
10 Perioden (50Hz)/12 Periode (60Hz)
Ja
Relative Abweichung von  Abtastfrequenz und Grundfrequenz
kleiner ±0,03%


kleiner ±0,03%


Ja
Glättung
Zeitkonstante: 1,5 Sekunden
Zeitkonstante: 1,5 Sekunden
Ja
Fenster-Abstand und Überlappung
Kein Abstand, keine Überlappung

Kein Abstand, keine Überlappung
Ja
Allgemeine Spezifikationen 
Die Auswirkungen von Temperatur,
Luftfeuchtigkeit, Netzspannung,
Gleichtaktspannung,
elektrostatischer Aufladung und
elektromagnetischer Strahlung sind
spezifiziert.
Siehe allgemeine technische Daten.
Entspricht den allgemeinen Spezifikationen.


Standard-Konformität des Digital-Leistungsmessers WT2000 

Die im Standard IEC61000-3-2 Ed. 2.2 genannten Anforderungen für Messgeräte werden durch den Standard IEC61000-4-7 noch ergänzt. Die nachfolgende Tabelle zeigt in welchen Punkten der Digital-Leistungsanalysator WT2000 die in den Standards IEC61000-3-2 und IEC61000-4-7 (1991 Version) genannten Punkte erfüllt.

Merkmal IEC61000-4-7 Standard:
1991
 Digital-Leistungsanalysator WT2000 + 761922 Software zur Messung von Oberschwingungen Konformität zum Standard
Fehler bei Strommessung


Im ? 3 % ln: 5 % lm
lm lm: Messwert;
In: Messbereich 
Genauigkeit für die Frequenz der 40. Ordnung von 2,4 kHz bei einer Grundfrequenz von 60 Hz:2 % von Messwert + 0,05 % vom Bereich und innerhalb 3,67 % von lm (wenn lm ? 3 % von ln) oder innerhalb 0,11 % von ln (wenn lm

 Ja
Verlust in der Strom-Eingangsschaltung des Messinstruments
Spannungsabfall: max. 0,15 V
Verlust im Messinstrument: ca. 6 ? + ca. 0,07 µH  Entspricht den Anforderungen bis etwa 27 Aeff
Bereichs-Aufteilung der Strom-Eingangsschaltung;

Zu hoher Eingangswiderstand
Direkte Eingangsbereiche: 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 16 A (zusätzlich 10 A falls erforderlich) sind geeignete Bereiche.   1, 2, 5, 10, 20, 30 A Bereiche Die Anforderungen hinsichtlich der Messbereiche werden erfüllt.

Genaue Messungen erfordern eine Auswahl eines geeigneten Bereichs.  
Bereich für externen Shunt: 0,1 bis 1 V ist ausreichend.   50 mV / 100 mV / 200 mV Bereiche
Maximaler Eingangswert ist das 1,2-fache des Bereichs (kontinuierlich) oder das 10-fache des Bereichs (1 Sekunde).  Maximaler Eingangswert: 35 A (kontinuierlich), 50 A (1 Sekunde)
 Anti-Aliasing min. -50 dB
   Ja
Fensterform
 Rechteckiges Hanning-Fenster   Rechteckig  Ja
Fensterbreite 
  Fluktuierende Harmonische: 16 Oberschwingungen (rechteckig) 20 bis 25 Oberschwingungen (Hanning)
 16 Oberschwingungen  Ja
Relative Abweichung von  Abtastfrequenz und Grundfrequenz
 Innerhalb ±0,03% bei rechteckigem Fenster  Fehler innerhalb ±0.03% relativ zur Grundfrequenz bei Verwendung eines rechteckigen Fensters und einer PLL-Schaltung   Ja
Glättung
Zeitkonstante: 1,5 Sekunden  Verwendet Konstante gemäß IEC61000-4-7;2002, entspricht einer Zeitkonstante von 1.5 Sekunden.
 Ja
Fenster-Abstand und Überlappung
Rechteckig: Kein Abstand, keine Überlappung

Hanning: Kein Abstand, 50 % Überlappung 
 Kein Abstand, keine Überlappung   Ja
Allgemeine Spezifikation
Die Auswirkungen von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Netzspannung, Gleichtaktspannung,  elektrostatischer Aufladung und elektromagnetischer Strahlung sind spezifiziert.
Siehe allgemeine technische Daten.  Entspricht der allgemeinen Spezifikation

Unterstützung des Standards durch den digitalen Leistungsmesser WT1600 

Durch die Kombination der Software (Modell 761922) mit dem digitalen Leistungsmesser WT1600 sind Messung auf der Basis der im Standard IEC61000-3-2 Ed. 2.2 spezifizierten Analysemethode möglich. Allerdings sind vollständig zum Standard konforme Messungen aufgrund einiger Einschränkungen bei der Messgenauigkeit nicht möglich. Deswegen kann der WT1600 nur für Pre-Compliance-Tests verwendet werden. Der folgende Punkt im Standard wird beispielsweise nicht erfüllt.

Anforderung hinsichtlich des Fehlers bei Strommessungen: 5 % von lm (wenn lm (3 % von ln) oder 0,15 % von ln (wenn lm
Die Genauigkeit einer Oberschwingungs-Messung von 2,4 kHz mit dem digitalen Leistungsmesser WT1600 (mit 5,5 kHz Filter) ist [2 % vom Messwert + 0.1 % vom Messbereich]. Der Messfehler liegt innerhalb 5 % des Messwertes, wenn der Messwert größer als 3,34 % des Bereichs ist, wodurch aber die 3 % Anforderung nicht erfüllt wird.

Im Allgemeinen gilt für eine Messung des Oberschwingungsstroms: je höher die Oberschwingungs-Ordnung der Stromkomponente ist, desto kleiner ist der Fehler im Verhältnis zum Bereich. Um Oberschwingungsströme genau messen zu können, müssen die Anteile der höheren Ordnung (wie die Oberschwingung der 40. Ordnung mit 2,4 kHz für eine Grundfrequenz von 60 Hz) klein sein. Zur Durchführung von Standard-konformen Messungen sollte der Digital-Leistungsanalysator WT2000 verwendet werden, der kleinere Bereichsfehler aufweist. 

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