UMG 96RM Multifunktionaler Netzanalysator. Konkurrenzlos in seiner Klasse. Kapitel 02 UMG 96RM. Einsatzgebiete

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1 UMG 96RM UMG 96RM Multifunktionaler Netzanalysator Konkurrenzlos in seiner Klasse Das UMG 96RM ist ein sehr kompaktes und leistungsstarkes Universalmessgerät vorwiegend für den Einsatz in Niederspannungs- und Mittelspannungsverteilungsanlagen konzipiert. Neben der großen Anzahl elektrischer Messwerte bietet das innovative Messgerät eine Vielzahl von Zusatzfunktionen wie z. B. die Messung von Oberschwingungen bis zur 40ten. Die kontinuierliche Abtastung mit 21,3 bzw. 25,6 khz ermöglicht eine Erfassung der Messwerte in hoher Auflösung und bietet somit ein effektives Werkzeug in den Bereichen Energiemanagement, zur Fehleranalyse und zur Überwachung der Spannungsqualität. Einsatzgebiete Messung, Überwachung und Kontrolle elektrischer Kennwerte in Energieverteilungsanlagen Aufzeichnung von Lastprofilen für Energiemanagementsysteme (z. B. ISO 50001) Erfassung des Energieverbrauchs zur Kostenstellenanalyse Messwertgeber für Gebäudeleittechnik oder SPS (Modbus) Überwachung von Spannungsqualitätsgrößen, z. B. Oberschwingungen bis zur 40ten Ordnung 53

2 Universal-Messgeräte UMG 96RM UMG 96RM - Kompakte Höchstleistung Das kompakte und leistungsstarke Multifunktionsmessgerät für die Energiemesstechnik. Das UMG 96RM ist mit einem leistungsstarken, innovativen Mikro prozessor ausgestattet. Die Abtastung sämtlicher Mess kanäle mit 21,3 bzw. 25,6 khz erlaubt eine kontinuierliche Messung und Erfassung von mehreren hundert Messwerten in hoher Auflösung. Modernste Mikroprozessortechnologie, Bauelemente mit engen Toleranzwerten, hrzehntelange Design- und Pro - duk tions erfahrung sowie eine Prime-Firmware stellen eine sehr hohe Messgenauigkeit und Zuverlässigkeit des UMG 96RM sicher. Hauptmerkmale Messung in IT- und TN-Netzen LCD-Display mit Hintergrundbeleuchtung Echte Effektivwertmessung (TRMS) Kontinuierliche Abtastung der Spannungs- und Strommesseingänge mit je 21,3 bzw. 25,6 khz Oberschwingungsanalyse bis zur 40ten Ordnung Optional, Ethernet, Modbus, Profibus... 8 Tarife Hohe Messgenauigkeit, Wirkarbeitsklasse 0,5, Messgenauigkeit Strom 0,5% und Spannung 0,2% Optional mit RCM-Messung Inklusive umfangreiches Software GridVis Paket Bis zu 6 Stromeingängen Das UMG 96RM erfasst die elektrischen Energieverbräuche, elektrische Standardgrößen wie Strom, Spannung, Frequenz, Leistung und Spannungsqualitätsgrößen, wie z. B. Oberschwingungen bis zur 40ten. Die hohe Messgenauigkeit, die kompakte Bauform, die umfangreichen Messdaten, die vielfältige Protokolle für die Einbindung in übergeordnete Systeme und das wirtschaftliche Design machen das UMG 96RM konkurrenzlos. Anwendungen Das UMG 96RM ist ein Universal-Messgerät der neusten Genera tion, das zum Messen, Speichern und Überwachen von elektrischen Größen (True-RMS) im Niederspannungsund Mittelspannungsnetz geeignet ist. Es zeichnet sich insbesondere durch die kompakte Bauweise (96x96mm), der LCD-Hintergrundbeleuchtung und Messung der Oberschwingungs ströme und -spannungen in jedem Außenleiter aus. Die Spannungsmess eingänge sind für die Messung in Niederspannungsnetzen, in de- nen Nennspannungen bis 300V gegen Erde und Stoßspannungen der Überspannungskategorie III vorkommen können, ausgelegt. Durch zahlreiche Schnittstellen und Protokolle wird eine unkomplizierte Systemeinbindung (Energiemanagementsystem, SPS, SCADA, GLT) sicher gestellt. Die zum Lieferumfang gehörende GridVis Software ist die Basis für Energiemanagementsysteme und Netzqualitätsuntersuchungen. 54

3 Universal-Messgeräte UMG 96RM Anwendungsmöglichkeiten Zur nachhaltigen Reduzierung der Energiekosten wird zuerst ein Überblick über den Stromverbrauch und die Energieflüsse in der elektrischen Anlage benötigt. Ob für den Aufbau von Energiemanagementsystemen (ISO 50001), das Kosten stellen management oder die Überwachung der Netzqualität, Universalmessgeräte der Baureihe UMG 96RM sind Basisgeräte für jede Anwendung. Energiedatenerfassung & Lastprofile Mit Hilfe des UMG 96RM ist eine detaillierte Erfassung der Energiedaten und des Lastprofils eine einfache Aufgabe im Bereich der Energieanalyse. Dies ist sowohl für Themen der Energieeffizienz als auch für die sichere Auslegung der Energie ver teilungseinrichtungen essentiell. Kostenstellenanalyse In Industrieunternehmen ist es von immer größerer Bedeutung, Energiekosten bestimmten Produkten zuordnen zu können. Aber auch, um die Aufschlüsselung und Zuordnung von Energieverbräuchen zur Weiterverrechnung von Energiekosten ermitteln zu können. Das Bewusstsein der Mitarbeiter hinsichtlich kostenoptimiertem und Ressourcen schonendem Umgang mit Energie wird so geschärft. Energiemanagementsysteme (ISO 50001) Zur kontinuierlichen Energieeffizienzsteigerung und Kostenreduzierung sind Energie managementsysteme nach der Norm ISO unumgänglich. Uni versal messgeräte der Baureihe UMG 96RM sind ein wichtiger Bestandteil von Energie management systemen, häufig unter anderem auch um Steuervorteile (z. B. in Deutschland) zu sichern. Transparenz der Energieversorgung Durch ein mehrstufiges und skalierbares Messsystem im Bereich der Energie messtechnik erreicht man einen hohen Grad an Transparenz. Erst durch die kontinuierliche Messung mit hoher Auflösung werden sporadische Ereignisse erfasst und damit Gegenmaßnahmen möglich. Netzqualitätsüberwachung Das UMG 96RM gibt unverzichtbare Hinweise auf unzureichende Spannungs qualität und ermöglicht so Maßnahmen zur Behebung von Netzproblemen. Dies führt zur Vermeidung von Produktionsausfällen, erheblich längeren Lebenszeiten der Betriebsmittel und somit zu einer verbesserten Nachhaltigkeit der damit verbundenen Investitionen. 55

4 Universal-Messgeräte UMG 96RM Varianten des UMG 96RM Das UMG 96RM ist entsprechend den Marktanforderungen in verschiedenen anwenderspezifischen Ausführungen verfügbar. Die Unterschiede der einzelnen Varianten liegen überwiegend bei Schnittstellen, Protokollen sowie Konfiguration von Ein- und Ausgängen. Bereits das Grundgerät verfügt über eine umfangreiche Ausstattung mit schneller RS485 Schnittstelle mit Modbus Protokoll und 2 digitalen Ausgängen. Weitere Varianten sind mit bis zu 4 digitalen Ein- und 6 digitalen Ausgängen, Uhr, Batterie und Speicher ausgestattet. Grundgerät 4ter Stromwandlereingang Profibus und digitale IOs Die schnelle RS485 Schnittstelle mit Modbus Protokoll und die 2 digitalen Ausgänge ermöglichen eine schnelle und kostengünstige Überwachung der Spannungsqualität und Energieverbräuche. Der zunehmende Anteil nichtlinearer Verbraucher führt zu steigenden Netzrückwirkungen insbesondere auch im Hinblick auf die Oberschwingungsbelastung des Neutralleiters. Mittels des 4ten Stromeinganges kann der N-Leiter kontinuierlich überwacht werden. Der Profibusanschluss wird insbesondere in Systemen verwendet, bei denen das UMG 96RM in der Automatisierungswelt (SPS-Steuerungen) mit eingebunden werden soll. RCM, Temperatur- und Analogeingänge Zahlreiche Ein- und Ausgänge ermöglichen die effektive Einbindung in übergeordnete Systeme. Mittels Temperatureingang kann gleichzeitig die NSHV, der Transformator oder der Serverschrank gegen Übertemperatur geschützt werden. Die RCM-Funktion ermöglicht die gleichzeitige Überwachung von Fehlerströmen. M-Bus Ethernet (TCP/IP) Digitale IOs In zunehmendem Maße wird die Kommunikation vom typischen Feldbus auf Ethernet (TCP/IP) verlagert. Der Ethernet-Anschluss des UMG 96RM gewährleistet eine einfache Einbindung ins Netzwerk und eine schnelle und zuverlässige Kom mu nikationsstrecke. Smart Grid steht neben der Netztransparenz für die aktive Steuerung von Energieflüssen und Leistungen. Dazu bietet das UMG 96RM eine umfangreiche Konfiguration an IOs für die intelligente Integration, Alarm und Steuerungsaufgaben. Der M-Bus Feldbusanschluss für die Verbrauchsdatenerfassung verschiedener Verbrauchszähler, wie z. B. Wasser-, Gas-, Wärme- oder Stromzähler. Über den M-Bus-Anschluss lässt sich das UMG 96RM in Verbrauchserfassungssysteme einfach und kostengünstig integrieren, oder kann als Datenlogger eingesetzt werden. 56

5 Universal-Messgeräte UMG 96RM Router SPS Software Netze TN, IT - Netze 3 und 4phasige Netze bis zu 4 einphasige Netze Schnittstellen RS 485 Profibus (Option) M-Bus (Option) Ethernet (Option) USB (Option) Bis zu 4 Digitale Eingänge (Option) Impulseingang Logikeingang Zustandsüberwachung HT/NT Umschaltung Bis zu 6 Digitale Ausgänge (Option) Impulsausgang kwh/kvarh Schaltausgang Grenzwertausgang Logik Ausgang Remote über Modbus/Profibus 3 Digitale Ein-/Ausgänge (UMG 96RM-E) Wahlweise Eingänge oder Ausgänge 2 Analogeingänge (UMG 96RM-E) Analog-, Temperatur- oder Differenzstromeingang Temperaturmesseingang PT 100, PT 1000 (Option) Kommunikation Modbus (RTU) Profibus DP/V0 (Option) TCP/IP (Option) Speicher (Grundgerät ohne Messdatenspeicher, Arbeits-, Min- und Maxwerte werden im EEPROM gespeichert) 256 MB Flash Messgenauigkeit Arbeit: Klasse 0,5S (.../5A) Strom: 0,5 % Spannung: 0,2 % Spannungsqualität Oberschwingungen bis zur 40ten THD-U THD-I Unsymmetrie 57

6 Funktionsumfang und technische Daten UMG 96RM Geräteübersicht Drei- / Vierleiter- Netzanalysator; 50/ 60Hz; Stromwandler../1/5A; inklusive Programmier- und Auswertesoftware GridVis. Schnittstellen Hilfsspannung**: V AC, V DC ±10% vom Nennbereich Digitaleingänge Digital-/ Impulsausgänge Digital-Eingänge/Ausgänge wahlweise 3 Ein- oder 3 Ausgänge Analogeingänge Temperatur/Differenzstrom kombinierbar 4ter Stromwandlereingang Speicherggröße Uhr und Batterie RS 485 Profibus M-Bus Ethernet 100baseT USB Type Artikel-Nr UMG 96RM MB * - - UMG 96RM-P UMG 96RM-M * MB * UMG 96RM-E MB * UMG 96RM-CBM UMG 96RM-EL *2 Zubehör Befestigungsklemmen für UMG 96 RM ( ), UMG 96 RM-M ( ) und UMG 96RM-EL ( Klemme zur Befestigung des Meßgerätes bei Fronttafelstärken ab 6 mm bzw. bei starken Erschütterungen = enthalten = nicht enthalten *1 lieferbar ab Quartal 1/2013 *2 lieferbar ab Quartal 2/2013 * 192 MB für Aufzeichnungen verfügbar **Optional weitere Hilfsspannungen verfügbar. Zur Parametrierung des Grundgerätes (Art.-Nr ) wird ein Schnittstellenwandler und die GridVis-Software empfohlen. Features Dreileiter/Vierleiter Abtastfrequenz 50/60 Hz Arbeitstarife Oberschwingungen Verzerrungsfaktor THD-U / THD-I in % Unsymmetrie Uhr Betriebsstundenzähler / 21,33 / 25,6 khz 4 x kwh / 4xkVArh 1..40ten +/- 1 min pro Monat Kommunikation Schnittstellen Protokolle RS , 19.2, 38.4, 57.6, 76.8, 115.2, kbps, außer M und EL Profibus DP Stecker, Sub D 9-polig bis 12Mbps, Variante P M-Bus, Variante M Ethernet RJ45-Buchse, Variante E und EL USB, Variante P und CBM Webserver, Variante E Modbus RTU, außer M und EL Profibus DP V0, Variante P Modbus TCP/IP, Variante E und EL Modbus over TCP, Variante E Modbus-Gateway, Variante E HTTP Homepage (konfigurierbar), Variante E SNMP, Variante E SNTP Zeitsynchronisierung, Variante E TFTP Automatische Konfigurierung, Variante E FTP File Transfer, Variante E DHCP, Variante E 58

7 Funktionsumfang und technische Daten UMG 96RM Allgemeine Technische Daten Nennspannung Dreiphasen 4-Leitersysteme (L-N, L-L) 277/480 V AC Dreiphasen 3-Leitersysteme (L-L) 480 V AC Überspannungskategorie 300 V CATIII Quadranten 4 Lückenlose Messung Abtastrate 50/60 Hz pro Kanal 21,33 / 25,6 khz Montage Fronttafeleinbau Arbeitstemperaturbereich C Anschließbare Leiter (U/I) Eindrähtige, mehrdrähtige, feindrähtige 0,08-2,5 mm² Stiftkabelschuhe, Aderendhülsen 1,5 mm² Schutzart nach EN60529 IP 20 Messwerte, Klasse Messgröße Anzeigenbereich Messbereich bei Skalierungsfaktor 1 L1 L2 L3 Summe Min. Wert Mittelwert Maxwerte Messgenauigkeit/ Klasse Strom ka A +-0,5 % Strom, im N berechnet 0, ka 0, A +-1,0 % Spannung L-N kv V +-0,2 % Spannung L-L 0, kv V +-0,2 % Frequenz (U) 45, ,00 Hz 45, ,00 Hz +-0,05 % Wirkleistung pro Phase 0 W GW 0 W.. 1,8 kw +-0,5 % Scheinleistung pro Phase 0 VA GVA 0 VA.. 1,8 kva +-0,5 % Blindleistung pro Phase 0 var Gvar 0 var.. 1,8 kvar ind. +-1,0 % Wirkleistung Summe 0 W GW 0 W.. 5,4 kw +-0,5 % Scheinleistung Summe 0 VA GVA 0 VA.. 5,4 kva +-0,5 % Blindleistung Summe 0 var Gvar 0 var.. 5,4 kvar ind. +-1,0 % cos phi 0,00 kap... 1,00.. 0,00 ind. 0,00 kap... 1,00.. 0,00 ind. +-1,0 Grad Wirkarbeit, Bezug/Lieferung kwh Klasse 0,5(5A) Blindarbeit, induktiv kvarh Klasse 1(5A) Betriebsstundenzähler h +-2 Min. pro Tag Spannungsqualität Oberschwingungen, Strom, Spannung L1, L2, L3 Genauigkeitsklasse 1 Verzerrungsfaktor THD-U in % L1, L2, L3 Genauigkeitsklasse 1 Verzerrungsfaktor THD-I in % L1, L2, L3 Genauigkeitsklasse 1 Schreiber für Grenzwertereignisse, bei Geräten mit Speicher Peripherie Digitaleingänge als Status- oder Impulseingang siehe Bestelldaten Digitalausgänge als Schaltausgang oder Impulsausgang siehe Bestelldaten Analogeingänge mA, Temp. oder RCM siehe Bestelldaten Passwortschutz Software GridVis siehe Kapitel 5 59

8 UMG 96RM Variantenkombination Externe Spannungsversorgung mit weitem Spannungsbereich Außenliegendes Batteriefach; ermöglicht den Austausch der Batterie im laufenden Betrieb. Ethernetanschluss (oder USB) für die sichere und schnelle Einbindung ins Netzwerk bzw. für die Programmierung Die große Anzahl an digitalen Ein- und Ausgängen (bis zu 4 x EIN und 6 x AUS) erlaubt die Einbindung untergeordneter Messstellen ebenso wie die Einbindung des UMG 96RM in übergeordnete Systeme. Der 4te Stromwandlereingang erlaubt die Überwachung des N-Leiters oder eines 4ten einphasigen Verbrauchers. Maßbild Typische Anschlussvariante (UMG96RM-P) Alle Maßangaben in mm. Das Kompakte......speziell für Anwendungen mit kleinen Abmessungen. Die geringe Bautiefe erlaubt den Einbau auch bei beschränkten Platzverhältnissen, wie z. B. in Installations - unter verteilungen. Durch die benutzerfreundliche Bauweise können Installations- und An schlusskosten deutlich reduziert werden. Die Abbildungen zeigen die Kombination aller möglichen Varianten. Die tatsächlichen Ansichten entnehmen Sie bitte den entsprechenden Betriebsanleitungen. 60