PowerSpy PowerSpy – Sistema de Monitoramento de Painéis de

PowerSpy – Sistema de Monitoramento de Painéis de Distribuição
Uma solução completa para a medição e monitoramento de um vasto conjunto de
grandezas elétricas, com indicações de valores individuais para cada ramo de saída do
painel de distribuição, bem como valores totais de entrada do painel.
Apresenta
software
de
monitoramento,
que
permite
o
acesso
a
medidas
instantâneas, históricos de cada medida, gráficos, registro de alarmes, entre outras
informações, disponíveis em uma interface amigável acessível via internet.
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1. Introdução:
2. Funcionamento:
O sistema PowerSpy destina-se à medição e
monitoramento de grandezas elétricas em
painéis
de
distribuição
de
energia,
freqüentemente empregados em Data Centers,
CPDs e outras instalações que contenham
equipamentos de missão crítica de uma
determinada companhia.
Para realizar a medição de cada ramo, ou
pólo, de saída do painel o sistema emprega uma
arquitetura distribuída, formada por módulos de
medição de saída interligados através de um
barramento serial.
As
medições
apresentadas
são
individualizadas para cada ramo de saída do
painel, permitindo a localização precisa de falhas,
controle de consumo, configuração de alertas
específicos a cada aplicação; entre outras tarefas
que auxiliam no gerenciamento e manutenção de
Data Centers. Medidas totais de entrada do painel
também estão disponíveis, a fim de possibilitar
monitoramento das condições da rede elétrica.
Entre as grandezas medidas pelo PowerSpy
estão:
• Tensão RMS de fase e de linha (modo
bifásico ou trifásico);
• Corrente RMS de linha;
• Potências ativa, reativa, aparente e fator
de potência;
• Ângulo de fase;
• Freqüência;
• Energias ativa e reativa.
Todas
elas
acessíveis
localmente,
apresentadas em display de cristal líquido fixado
na porta do painel ou, remotamente, através de
software de monitoramento, que permite a leitura
de cada medida via internet, em uma interface
extremamente amigável
O software de monitoramente ainda expande
as funcionalidades do sistema, permitindo:
• Armazenar históricos de cada medição em
um banco de dados;
• Visualizar gráficos e tendências de
comportamento de cada medida;
• Estabelecer limites para cada variável,
levando a ocorrência de alarmes caso
estes sejam ultrapassados;
• Acessar registro completo de alarmes;
• Emitir relatórios com totalizações e
eventos
ocorridos
em
determinado
período.
Fig. 1 – Módulo de Medição de Saída
Cada módulo de medição possui 3 entradas
para medição de tensão (uma para cada fase) e 21
transformadores
de
corrente,
realizando
amostragens da tensão e corrente presentes em
cada pólo. A partir destas amostras são derivadas
as demais grandezas elétricas, disponibilizadas
ao módulo CPU através do barramento serial.
RX
CPU
TX
Módulo
Medição
Módulo
Medição
Módulo
Medição
Fig. 2 – Comunicação entre CPU e Módulos de
Medição
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No módulo CPU estas medidas são
disponibilizadas ao usuário através de um display
de cristal líquido, organizadas em menus de
forma a facilitar seu acesso. Para navegar entre os
menus, o usuário utiliza um joystick e um botão,
de maneira similar ao mouse em um computador.
Além disso, através da mesma interface, o
usuário pode realizar configurações do sistema.
A adoção desta arquitetura distribuída
confere ao sistema uma série de características
benéficas:
•
Escalabilidade: O sistema pode ser
expandido facilmente para monitorar mais
pontos,
bastando
adicionar
novos
módulos de medição ao sistema. Os
módulos possuem endereço configurado
em hardware, através de micro-chaves e,
uma vez conectados ao barramento serial
eles são automaticamente detectados pelo
módulo CPU, sem a necessidade de
qualquer configuração.
•
Simplicidade: A instalação do sistema
exige
pouquíssimo
cabeamento.
Os
módulos são ligados em cascata, através
de um único cabo de 8 vias, que já carrega
os sinais de comunicação e as tensões de
alimentação. A disposição dos TCs no
módulo medição respeita as dimensões
dos disjuntores da norma IEC, facilitando a
passagem dos cabos de saída do painel,
bem como sua organização.
•
Tolerância a falhas: Como os módulos de
medição são independentes, problemas
em um módulo de medição, não afetam o
comportamento global do sistema. Além
disso, o protocolo de comunicação
utilizado entre a CPU e os módulos de
medição contém campos de verificação de
integridade e correção de erros, que
garantem um funcionamento adequado da
rede mesmo em caso de perda de pacotes.
•
Imunidade a Ruídos: A medição, feita
localmente em cada módulo de medição,
elimina
a
necessidade
de
cabos
carregando os sinais de TCs, geralmente
da ordem de milivolts e susceptíveis a
ruídos, o que se traduz em melhor
qualidade e estabilidade das medidas. O
padrão elétrico utilizado no barramento
serial é o RS-485, notadamente robusto
para ambientes ruidosos, conferindo
significativa estabilidade da comunicação
entre os módulos e a CPU.
Fig. 3 – Interface com o usuário
O módulo CPU também permite que estas
medidas possam ser acessadas remotamente pelo
software de monitoramento, através de uma
interface Ethernet incluída no módulo.
Também se encontram disponíveis no
módulo CPU entradas para medição das
grandezas elétricas de entrada do painel. As
tensões de entrada são medidas diretamente do
barramento do painel, enquanto que as correntes
de entrada são amostradas através de TCs
externos fornecidos com o sistema.
Dessa forma, temos como acompanhar o
comportamento da rede elétrica e dos ramos de
saída, permitindo
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3. Características elétricas:
Características Módulo de Medição
Tensão de alimentação (Vcc)
9 a 15V
Tensão Máxima F-N (Medição)
700Vpp / 250Vrms
Características Módulo CPU
Tensão de alimentação (Vcc)
9 a 15V
Tensão Máxima F-N (Medição)
685Vpp / 240Vrms
Tensão Máxima F-F (Medição)
Tensão Máxima F-F (Medição)
Impedância Entrada de Medição
Tensão
Proteção Entrada de Medição
Tensão
Corrente Máxima Linha
(com TC 2500:1 / R=100Ω)
Desvio Máximo de Fase
Proteção Entrada de Medição
Corrente
1250Vpp / 430Vrms
Impedância Entrada de Medição
Tensão
Proteção Entrada de Medição
Tensão
Corrente Máxima Linha
(com TC 800:0,16 / R=10Ω)
Desvio Máximo de Fase
Proteção Entrada de Medição
Corrente
1,1MΩ
> 1KV
100Arms
12,25'
> 120Arms
1150Vpp / 420Vrms
1MΩ
> 1KV
800Arms
30'
> 2500A
Faixa de Operação - Tensão
0.1 - 1 F.E.
F-N: 25 - 250Vrms
F-F: 43 - 430Vrms
Faixa de Operação - Tensão
0.1 - 1 F.E.
F-N: 24 - 240Vrms
F-F: 42 - 420Vrms
Faixa de Operação - Corrente
0.01 - 1 F.E.
Linha: 0.1 -100Arms
Faixa de Operação - Corrente
0.01 - 1 F.E.
Linha: 8 - 800Arms
Resolução Conversor A/D
Resolução Conversor A/D
Normas Atendidas
24bits
±0,01% F.E.(na faixa
de operação)
IEC 687/61036, JIS
Comunicação com PC
-
Comunicação com PC
Comunicação entre Módulos
RS-485
2500:1 / 2,5KVrms
28 x 26 x 18mm
Janela 9mm
Encapsulamento
Plástico
Tensão F-N;
Corrente de Linha;
Freqüência;
Potência Ativa,
Reativa e Aparente;
Fator de Potência;
Energia Ativa e
Reativa (total,
mensal e anual).
0ºC a +50ºC
Comunicação entre Módulos
Precisão das Medidas
Transformador de Corrente
Medidas coletadas de cada Polo
Temperatura de operação
Nota: F.E. - Fundo de Escala
Tensão de Entrada
Tensão de Saída
Precisão das Medidas
Normas Atendidas
Transformador de Corrente de
Entrada
Medidas coletadas da Entrada do
Painel
Temperatura de operação
Nota: F.E. - Fundo de Escala
Fonte de Alimentação
90 - 250Vrms
Regulação de linha e carga
50/60Hz
±15Vcc
Eficiência Mínima
Corrente Máxima Fornecida
+15Vcc -> 3A
-15Vcc -> 1A
Proteções de Entrada
Tempo de manutenção da saída
Atuação da proteção
30ms
> 36V
Isolação
Temperatura de operação
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24bits
±0,01% F.E.(na faixa
de operação)
IEC 687/61036, JIS
RS-232, USB,
Ethernet
RS-485
800:0,16 / 0,6KV
140 x 140 x 35mm
Janela 80mm
Encapsulamento
Resina Epóxi
Tensão F-N e F-F;
Corrente de Linha;
Freqüência;
Potência Ativa,
Reativa e Aparente;
Fator de Potência;
Energia Ativa e
Reativa (total, mensal
e anual).
0ºC a +50ºC
<0,5%
75%
Filtro de Linha RF,
varistor, fusível e
inrush
1500V
0ºC a +50ºC
4. Diagrama de Ligação de um Sistema com 84 polos:
polos:
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LCD
TCs de
Entrada
Interface
USB
RS-232
Ethernet
Terminador
CPU
Disjuntores
TCs de
Saída
Disjuntores
Link de dados
compartilhado
Módulo
de
Medição
Cabo
Interligação
(8 vias)
Disjuntores
Disjuntores
Cabo Interligação (8 vias)
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Cabo
Interligação
(8 vias)
[email protected]