PowerSpy Sistema de Monitoramento de Painéis de Distribuição

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1 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.

2 1. Introdução: 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. 2. Funcionamento: 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: 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 de 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. CPU RX TX Fig. 2 Comunicação entre CPU e s de

3 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. 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 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.

4 3. Características elétricas: Características de de alimentação (Vcc) 9 a 15V Máxima F-N () 700Vpp / 250Vrms Máxima F-F () Impedância Entrada de Proteção Entrada de Corrente Máxima Linha (com TC 2500:1 / R=100Ω) Desvio Máximo de Fase Proteção Entrada de Corrente Faixa de Operação - Faixa de Operação - Corrente Resolução Conversor A/D Precisão das Medidas Normas Atendidas Comunicação com PC - Comunicação entre s Transformador de Corrente Medidas coletadas de cada Polo Temperatura de operação Nota: F.E. - Fundo de Escala 1250Vpp / 430Vrms 1,1MΩ > 1KV 100Arms 12,25' > 120Arms F.E. F-N: Vrms F-F: Vrms F.E. Linha: Arms 24bits ±0,01% F.E.(na faixa de operação) IEC 687/61036, JIS RS :1 / 2,5KVrms 28 x 26 x 18mm Janela 9mm Encapsulamento Plástico 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 Características CPU de alimentação (Vcc) 9 a 15V Máxima F-N () 685Vpp / 240Vrms Máxima F-F () 1150Vpp / 420Vrms Impedância Entrada de 1MΩ Proteção Entrada de > 1KV Corrente Máxima Linha (com TC 800:0,16 / R=10Ω) 800Arms Desvio Máximo de Fase 30' Proteção Entrada de Corrente > 2500A F.E. Faixa de Operação - F-N: Vrms F-F: Vrms Faixa de Operação - Corrente Resolução Conversor A/D Precisão das Medidas Normas Atendidas Comunicação com PC Comunicação entre s Transformador de Corrente de Entrada Medidas coletadas da Entrada do Painel Temperatura de operação Nota: F.E. - Fundo de Escala F.E. Linha: 8-800Arms 24bits ±0,01% F.E.(na faixa de operação) IEC 687/61036, JIS RS-232, USB, Ethernet RS :0,16 / 0,6KV 140 x 140 x 35mm Janela 80mm Encapsulamento Resina Epóxi 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 Fonte de Alimentação de Entrada Vrms 50/60Hz Regulação de linha e carga <0,5% de Saída ±15Vcc Eficiência Mínima 75% Corrente Máxima Fornecida +15Vcc -> 3A -15Vcc -> 1A Proteções de Entrada Filtro de Linha RF, varistor, fusível e inrush Tempo de manutenção da saída 30ms Isolação 1500V Atuação da proteção > 36V Temperatura de operação 0ºC a +50ºC

5 4. Diagrama de Ligação de um Sistema com 84 polos:

6 Interface USB RS-232 Ethernet LCD CPU TCs de Entrada TCs de Saída Terminador Link de dados compartilhado de Cabo Interligação (8 vias) Cabo Interligação (8 vias) Cabo Interligação (8 vias)

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