El analizador PQM-750 es la respuesta de Sonel a las crecientes exigencias del mercado de energía eléctrica. Desarrollado para la supervisión precisa y continua de los parámetros de la red eléctrica, se distingue por su diseño compacto, construcción modular y funcionalidad avanzada.
Comparación de los analizadores de la calidad de alimentación eléctrica
Sonel lleva muchos años desarrollando su gama de analizadores de calidad de alimentacióneléctrica. Empezando por el pionero Sonel PQM-701, pasando por las siguientes generaciones de medidores Sonel PQM-700 y terminando con el avanzado modelo Sonel PQM-711 de Clase A. Todos estos instrumentos eran portátiles y muy adecuados para realizar mediciones y diagnósticos en diversos puntos de medición, allí donde había un problema que resolver.
Sin embargo, a lo largo de los años, con el desarrollo de la tecnología, la transformación de la industria de energía eléctrica y el cambio en el patrón de consumo de electricidad, ha surgido la necesidad de una supervisión continua de los parámetros de la red, el mismo tiempo en múltiples puntos del sistema eléctrico. La variabilidad de las cargas, la generación distribuida, los superarmónicos, la disipación incontrolada de potencia, las cargas asimétricas y muchos otros fenómenos, causan graves amenazas al funcionamiento estable del sistema. Por eso, la supervisión de parámetros, la agregación de datos y la alerta en momentos críticos son cruciales hoy en día. El analizador fijo de calidad eléctrica Sonel PQM-750 se ha desarrollado para este tipo de trabajos.
Foto1. Analizador Sonel PQM-750
Precisión de clase A: los más altos estándares de medición
Los analizadores pueden dividirse según varios criterios, pero uno de los más relevantes es la clase de analizador. La norma IEC 61000-4-30 distingue dos clases: A (como Avanzado) y S (de Medición, por sus abreviaturas en inglés) Los medidores de clase S tienen un rendimiento más débil y sus mediciones pueden dar mayores diferencias en el mismo punto de medición para distintos equipos dependiendo del fabricante. Los contadores de clase A, en cambio, no conocen de consenso en cuanto a la calidad y, conectados en el mismo punto, deberían indicar los mismos resultados. El Sonel PQM-750 es un analizador de Clase A certificado. Así lo confirma un documento de un laboratorio de ensayos acreditado. De este modo, puede estar seguro de que varias unidades de este dispositivo situadas en distintos puntos de la red medirán sus parámetros con la debida precisión. Independientemente de la clase A, el analizador está construido con componentes de alta calidad. Un convertidor analógico-digital de 24 bits se encarga de la calidad del procesamiento de datos. La frecuencia de muestreo de las señales puede alcanzar los 80 kHz. Mediciones de armónicos de hasta 256, control de bandas de frecuencia de hasta 150 kHz para superarmónicos, medición de energía activa en la clase 0,2S… son sólo algunas de las ventajas del analizador. El hecho de que pueda registrar más de 15.000 parámetros a la vez da fe de su sofisticación.
Diseño compacto y fácil instalación
El analizador no sólo ofrece mediciones precisas. La unidad ocupa poco espacio, lo que es muy importante para su instalación en armarios de distribución. A menudo no hay mucho margen de ampliación y no es posible añadir un dispositivo más grande. La compacta caja del Sonel PQM-750, apta para su montaje en un carril DIN-TH35, no ocupa mucho espacio, lo que permite instalar el analizador sin problemas en zonas donde ya existe una infraestructura de trabajo. No obstante, en caso necesario, el analizador se suministra con un kit de montaje mural.
Foto 2. Montaje del analizador Sonel PQM-750 en un carril DIN-TH35
Esta carcasa tan pequeña incluye funciones importantes para los proveedores de energía, como la capacidad de sellar entradas de tensión y corriente. De este modo, se puede diagnosticar claramente cualquier interferencia con el sistema de conexión.
Foto 3. Analizador Sonel PQM-750 con protección de entrada de corriente y tensión
Adaptable a distintas necesidades gracias a la modularidad
En el caso del Sonel PQM-750, es imposible no mencionar su diseño modular. Como estándar, el analizador se ofrece como unidad principal, que contiene los componentes necesarios para su funcionamiento:
- 5 entradas para medir tensiones de hasta 1000 V;
- 5 transformadores de corriente incorporados con un rango nominal de 5 A;
- 2 entradas digitales y una interfaz de medición de temperatura de 1 hilo;
- 2 salidas de relé controlables;
- un relé con función de vigilancia;
- Fuente de alimentación integrada con un rango de tensión de 85…264 V CA / 120…300 V CC;
- Batería recargable de iones de litio integrada para alimentar el medidor en caso de fallo de la alimentación principal o de la alimentación PoE;
- Batería de iones de litio para el reloj interno;
- 2 puertos Ethernet integrados para la comunicación con servidores; uno de los puertos permite alimentar el contador desde la LAN en el estándar PoE; la sincronización con un servidor horario NTP es posible a través del puerto LAN;
- dos puertos RS-485 integrados, uno para la comunicación y el otro como receptor de señales IRIG-B para la sincronización horaria precisa del analizador;
- Puerto USB host integrado para el funcionamiento del analizador;
- memoria integrada y una ranura para tarjetas microSD para almacenar datos;
- una pantalla táctil en color de 2,4″ para el manejo básico in situ del analizador;
- protocolos integrados para el intercambio de datos: IEC 61850, Modbus RTU, Modbus TCP/PI, SonelFrame propietario.
Foto 4. Sonel PQM-750 – pantalla integrada para el manejo in situ del analizador
PQM-750 capacidades de expansión y extensiones opcionales
El diseño modular permite adaptar el analizador a distintas necesidades. El analizador está equipado con un conector de borde situado en el lado derecho, que se utiliza para conectar módulos de expansión externos. Puede elegir entre las siguientes opciones:
- fuente de alimentación opcional para un rango de tensión de 18…60 V CC,
- transformadores de corriente incorporados opcionales con un rango nominal de 1 A,
- Módulo interno para medir transitorios de tensión de hasta 6 kV con una frecuencia de muestreo de hasta 10 MHz.
El fabricante espera añadir más opciones en un futuro próximo, tales como:
- entradas de corriente opcionales para la conexión de transformadores de corriente externos,
- relés de estado sólido (SSR) en lugar de relés mecánicos,
- módulo GPS externo para una sincronización horaria superprecisa,
- módulo GSM externo para la comunicación,
- módulo de E/S externo,
- panel de control externo para un manejo completo del analizador in situ,
- protocolos de comunicación adicionales.
Foto 5. Analizador Sonel PQM-750 con módulo GPS externo
Servidor web: cómodo manejo y configuración remota
El complemento funcional del analizador es el servidor web incorporado (webserver). Permite la configuración remota, la lectura de los datos actuales o la visualización de los eventos registrados desde cualquier navegador web. El manejo del dispositivo es sencillo e intuitivo. Las funcionalidades del servidor no están incorporadas de forma permanente y está previsto actualizar el contador para ampliar sus capacidades. La posibilidad de actualizar el analizador tanto local como remotamente es otro valor clave. De este modo, es fácil y rápido actualizar el contador sin salir de la oficina. Esto es crucial, ya que, con la evolución de las necesidades del mercado, la unidad está preparada para seguir el ritmo de estas necesidades y normas.
Cabe destacar que la interfaz del contador y del servidor web puede manejarse en varios idiomas. El número de versiones lingüísticas aumentará en el futuro en función de las necesidades de los clientes, gracias a la posibilidad de actualizaciones.
Figura 1. Webserver en Sonel PQM-750 – pantalla de resumen del analizador
Figura 2. Servidor web – diagrama indicativo
Figura 3. Servidor web – pantallas de ejemplo de lecturas actuales
Figura 4. Servidor web – pantalla de información de los eventos registrados
Figura 5. Servidor web – gráficos de un ejemplo de caída de tensión registrada
El servidor incorporado permite una amplia configuración del analizador, muy importante para adaptar correctamente su funcionamiento a las necesidades reales del usuario. De hecho, hay que tener en cuenta que una configuración no conforme con las indicaciones puede dar lugar a un exceso de datos o a una menor seguridad del servicio.
Figura 6. Webserver – ejemplo de pantalla de configuración
Desde el servidor web también se pueden realizar ajustes para integrar el contador con los sistemas informáticos del usuario (por ejemplo, el sistema SCADA). Para ello pueden utilizarse los protocolos estándar IEC 61850 o Modbus. La integración completa mediante el protocolo propietario de SonelFrame también es posible una vez que se haya escrito un controlador adecuado. Gracias a un cliente FTP integrado, los datos acumulados en la memoria interna pueden enviarse automáticamente una vez al día a un servidor FTP designado como archivos PQDIF. El formato PQDIF es uno de los formatos de intercambio de datos más utilizados en el mundo. La interoperabilidad con prácticamente cualquier software que utilice protocolos de comunicación estándar garantiza la versatilidad del analizador.
Ciberseguridad: un signo de los tiempos
El analizador Sonel PQM-750 tiene una serie de características diseñadas para dificultar la manipulación. Cortafuegos integrado, software interno encriptado, código PIN para manejar la pantalla integrada, sistema de inicio de sesión para manejar el servidor web integrado, transmisión de datos encriptada desde el servidor web son ejemplos de soluciones de seguridad.
Registro y análisis de los parámetros de la red energética las 24 horas del día
Todo ello convierte al analizador Sonel PQM-750 en una potente herramienta para el registro y el análisis de los parámetros de la red eléctrica las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Su reducido tamaño, diseño modular, mediciones precisas, tecnología avanzada y capacidad para interactuar con bases de datos y sistemas SCADA son ventajas indudables que proporcionan al sector eléctrico (generación y distribución), la industria y las empresas de servicios un medidor de monitorización de la calidad eléctrica de gama alta.
Autor: mgr inż. Marcin Szkudniewski, Sonel S.A.