Nehmen wir also an, wir haben eine große Produktionshalle mit mehreren dreiphasigen Maschinen mit hohem Stromverbrauch, die weit voneinander entfernt sind. Wenn wir die Netzspannung an einer der Steckdosen messen, könnte dies verwendet werden, um den Verbrauch jeder der anderen Maschinen genau zu berechnen, indem man einfach ihren Strom misst?
Was ich zu verstehen versuche, ist, ob wir ein nicht-intrusives System zur Überwachung des verteilten Stromverbrauchs wie den Open Energy Monitor haben können , bei dem die Momentanspannung nur an einem einzigen Punkt gemessen und dann mit jedem der Ströme multipliziert wird, um die Momentanleistung zu erhalten Verbrauch.
Ich bin der Meinung, dass dies in einer industriellen Umgebung aufgrund größerer Entfernungen zwischen den Geräten, größeren Spannungsspitzen und höheren Induktivitäten der Übertragungsleitungen nicht genau wäre. Habe ich recht?
Es hängt von der Genauigkeit ab, die Sie benötigen.
Aus dem Stegreif würde ich erwarten, dass die Einzelpunkt-Spannungsmessung einen Fehler von etwa 10 % bei Leistungsmessungen an entfernten Punkten verursacht.
Ein richtig ausgelegtes Niederspannungsverteilungssystem (Australien: 230 VAC einphasig, 415 VAC dreiphasig) sollte den Spannungsabfall im stationären Zustand innerhalb von etwa 10 % halten. Das heißt, es sollte nicht mehr als 10 % Spannungsunterschied zwischen den Versorgungs- und den Lastklemmen geben. (10 % sind keine obligatorische Grenze, eher eine Faustregel.)
Phasenverschiebung scheint kein Problem zu sein. Schlagen Sie im Zweifelsfall einige typische Kabelimpedanzen nach (wie sie in einem Standard wie AS/NZS 3008 oder im Katalog eines Kabelherstellers, z. B. Nexans / Olex oder Prysmian, zu finden sind). Sie können die Kabelimpedanzen verwenden, um den Spannungsabfall und die Phasenverschiebung für Ihren gegebenen Laststrom zu berechnen.
Bei Hochspannung (3,3 kV, 11 kV) gibt es wirklich keinen großen Spannungsabfall auf Kabelwegen. Ich würde erwarten, dass die Einpunkt-Spannungsmessung hier gut funktioniert. (So wird es tatsächlich gemacht. Siehe unten.)
In Bezug auf Spannungsspitzen, die Ihre Messung beeinträchtigen: Machen Sie sich keine Sorgen. Sie messen den Stromverbrauch (Kilowattstunden) und nicht die Momentanleistung (kW). Die Spitzen mitteln sich im Laufe der Zeit.
Zum Vergleich: Spannungstransienten vom Motorstart verschwinden typischerweise innerhalb von 10 Sekunden. Ein Tag hat 86.400 Sekunden. Spannungstransienten haben keinen Einfluss auf Ihre Leistungsmessungen.
Hinweis: In der Praxis werden Leistungsmessungen normalerweise am stromaufwärts gelegenen Ende des Stromkreises vorgenommen – an der Schalttafel/Motorsteuerzentrale.
Bei Niederspannungs-MCCs erhält jeder Zähler eine direkte Verbindung zu den Phasenleitern. Messgeräte können ohne Probleme gebaut werden, um 240 VAC direkt zu messen.
Bei Hochspannungs-MCCs ist die Spannung zu hoch, um direkt gemessen zu werden. Es wird ein einzelner Spannungswandler (dh 3,3 kV/110 V) bereitgestellt, um die Spannungen auf ein messbares Niveau herunterzuskalieren. Diese skalierte 110-V-Spannung wird dann an alle Zähler auf der Schalttafel verteilt.
Die Messung erfolgt nicht am nachgelagerten Ende (wo sich die Stecker befinden), da dies normalerweise eine exponierte Umgebung ist, die vielen Missbrauch und Schäden ausgesetzt ist.
Der Brunnenstrom ist an jedem Punkt im System gleich, aber der Spannungsabfall zwischen dem Dienst und der Last wirkt sich auf den kW-Wert aus, den Sie am Dienst gegenüber dem Verbraucher ablesen. Es hängt also von dem ZWECK ab, den Sie für diese Messung im Sinn haben. Wenn es darum geht, die Auswirkung einer bestimmten Last auf den finanziellen Aspekt Ihres Stromverbrauchs zu bestimmen, dann ist das Einzige, was zählt, die Messung an der gleichen Stelle wie die Verbrauchsmessung, die der Versorgungseingang sein wird. Wenn Sie kW an der Last NACH dem Spannungsabfall messen, erscheint die dort gemessene Zahl niedriger, hauptsächlich weil die ohmschen Wärmeverluste in den Kabeln (dh der Spannungsabfall) nicht enthalten sind. Aber vom Standpunkt der Einnahmen aus verursacht diese Maschine diesen ohmschen Wärmeverlust, also SOLLTE er in den Stromkosten für diese Maschine enthalten sein.
Wenn Sie eine genaue Messung des "momentanen Stromverbrauchs" für Ihr Szenario ("Maschinen mit hohem Stromverbrauch, die weit voneinander entfernt sind") wünschen, empfehle ich Ihnen, sowohl die Spannung als auch den Strom für jede Maschine zu messen. Auf diese Weise sehen Sie deutlich, wie viel jede Maschine verbraucht. Außerdem können Unterschiede in der an verschiedenen Maschinen gemessenen Spannung Ihnen Hinweise auf Kabelverluste und potenzielle Kabelverbesserungen geben.
Darüber hinaus können Sie auch die Spannung und den Strom am "Eintrittspunkt" messen. Auf diese Weise können Sie Verluste einschätzen, weitere Analysen durchführen und Ihre Messgeräte gegenprüfen.
DimP