PM3200

La gamme des centrales de mesure PM3200 de Schneider Electric permettent un suivit des paramètres électriques d’une installation ou partie d’installation aussi bien pour les mesures, le comptage, et la gestion des alarmes, tout en proposant de faire du report à distance des informations collectés.
Facilement mise en œuvre de part sa modularité (montage sur rail DIN), cette centrale est dédiée sous quatre modèles qui proposent des classes de précision 0,5S :
> PM3200.
> PM3210.
> PM3250.
> PM3255.

Fonctions

Les fonctions des centrales de mesure PM3200 résident dans les diverses capacités de mesure nécessaires à la surveillance d’une installation électrique, telles que le courant, la tension, la puissance, le facteur de puissance, la fréquence et l’énergie.
Les principales caractéristiques clés sont :
– La surveillance multi-mesures (courants, tensions, puissances, énergies, THD, etc.).
– Le comptage énergétique multi-tarifs (jusqu’à 4 tarifs avec horloge interne ou entrées digitales).
– La gestion d’alarme (jusqu’à 15 alarmes différentes horodatées).
– Le stockage local des valeurs moyennes et des consommations énergétiques (jours, semaines, et mois).
– Le report à distance des consommations (sortie impulsions ou Modbus RS485).

Caractéristiques

Caractéristiques communes et PM3200
– Entrées de mesure via CTs (1A, 5A).
– Entrées de mesure via des TT (transformateur de potentiel).
– Mesures d’énergie à quatre quadrants.
– Mesures électriques (I, In, V, normes de qualité d’énergie, FP, Hz).
– Puissance demandée actuelle.
– Minimum / maximum des valeurs instantanées.
– Multi tarifs (horloge interne).
– Affichage des mesures.

PM3210
– Distorsion harmonique totale (THD) de courant et de tension.
– Puissance demandée, crête.
– Une sortie TOR.
– 5 alarmes horodatées.

PM3250
– Distorsion harmonique totale (THD) de courant et de tension.
– Puissance demandée, crête.
– 5 alarmes horodatées.
– Multi tarifs (commande externe par communication).
– Communication Modbus.

PM3255
– Distorsion harmonique totale (THD) de courant et de tension.
– Puissance demandée, crête.
– 15 alarmes horodatées.
– Multi tarifs (commande externe par communication).
– Multi tarifs (commande externe par entrée numérique).
– Communication Modbus.
– Enregistrements de la demande de puissance.
– Enregistrement de la consommation d’énergie (jour, semaine, mois).
– 2 Entrées / sorties TOR.

Les entrées et sorties TOR de la centrale PM3255 sont électriquement indépendantes.

Description

Toutes les centrales de mesure sont équipées de capots plombables et de trois plombages pour éviter l’accès aux entrées et aux sorties et aux connexions de courant et tension.

(A) Plombs (trois).
(B) Capots plombables.

PM3200 / PM3210
(A) Entrée de l’alimentation de commande.
(B) Écran.
(C) Témoin lumineux d’état de l’impulsion d’énergie (permet de vérifier la précision).
(D) Sortie d’impulsions pour le transfert à distance (PM3210).
(E) Touche d’annulation.
(F) Touche de confirmation.
(G) Touche de défilement vers le haut.
(H) Touche de défilement vers le bas.

PM3250 / PM3255
(A) 2 entrées numériques (PM3255).
(B) 2 sorties numériques (PM3255).
(C) Port de communication.
(D) Voyants de communication LED (pour les diagnostics de communication).
(E) Témoin lumineux d’état de l’impulsion d’énergie (permet de vérifier la précision).
(F) Touche d’annulation.
(G) Touche de confirmation.
(H) Touche de défilement vers le haut.
(I) Touche de défilement vers le bas.
(J) Écran.
(K) Entrée de l’alimentation de commande.

Mesures

Mesure en temps réel
Les caractéristiques de la centrale de mesure relatives aux mesures en temps réel sont :
– Intensité : Par phase, neutre et moyenne des 3 phases.
– Tension : L-L, L-N et moyenne des 3 phases.
– Fréquence 40…70 Hz.
– Puissance active (P) : Totale et par phase (signée).
– Puissance réactive (Q) : Totale et par phase (signée).
– Puissance apparente (S) : Total et par phase.
– Facteur de puissance (réelle) : Total et par phase.
– Tangente phi (facteur réactif).
– Déséquilibre de courant : Par phase, la plus déséquilibrée des trois phases.
– Déséquilibre de tension :
> L-L, la plus déséquilibrée des trois phases.
> L-N, la plus déséquilibrée des trois phases.

Valeurs minimales / maximales
Lorsqu’un relevé en temps réel sur une seconde, quel qu’il soit, atteint sa valeur la plus élevée ou la plus faible, la centrale de mesure enregistre les valeurs maximale et minimale dans sa mémoire rémanente.

L’écran de la centrale de mesure permet de :
– Visualiser toutes les valeurs mini. / maxi. depuis la dernière réinitialisation ainsi que la date et l’heure de réinitialisation.
– Réinitialiser les valeurs mini. / maxi.

Toutes les valeurs mini. / maxi. en cours sont des valeurs minimales et maximales arithmétiques.
Par exemple, la tension phase A-N minimale est la valeur la plus faible comprise entre 0 et 1 MV, qui a été relevée depuis la dernière réinitialisation des valeurs mini. / maxi.
La centrale de mesure fournit un horodatage pour 6 valeurs minimales /maximales.

Les valeurs minimales et maximales enregistrées dans la centrale de mesure sont :
– Intensité :
> Par phase, neutre et moyenne (disponible uniquement par communication).
> Minimale: la plus faible des 3 phases (disponible uniquement sur l’écran).
> Maximale: la plus élevée des 3 phases (disponible uniquement sur l’écran).
– Tension : L-L et L-N par phase et moyenne.
– Puissance active : Par phase (disponible uniquement par communication) et totale.
– Puissance réactive : Par phase (disponible uniquement par communication) et totale.
– Puissance apparente : Par phase (disponible uniquement par communication) et totale.
– Facteur Puissance : Par phase (disponible uniquement par communication) et total.
– Tangente phi (facteur réactif) : Totale (disponible uniquement par communication).
– Distorsion harmonique totale (THD) de courant (PM3210, PM3250 et PM3255) :
> Maximale : par phase, neutre et la plus élevée des 3 phases (disponible uniquement sur l’écran).
> Minimale : par phase et neutre (disponible uniquement par communication).
– Distorsion harmonique totale (THD) de tension (PM3210, PM3250 et PM3255) :
> L-L et L-N par phase (disponible uniquement par communication).
> Maximale : la plus élevée des 3 phases (disponible uniquement sur l’écran).
> Minimale : la plus faible des 3 phases (disponible uniquement sur l’écran).

Relevés de demandes
La centrale de mesure fournit différents relevés de demandes.

– Intensité : Par phase, neutre et moyenne (disponible uniquement par communication).
– Puissance active, réactive, apparente : Totale.
– Valeurs de demande de pointe (PM3210, PM3250 et PM3255) :
> Intensité : Par phase, neutre et moyenne (disponible uniquement par communication).
> Puissance active, réactive, apparente : Totale.

Méthodes de calcul des demandes
La demande de puissance s’obtient en divisant l’énergie cumulée au cours d’une période donnée par la durée de la période.
La demande de courant se calcule en divisant l’intégration arithmétique des valeurs efficaces du courant au cours d’une période par la durée de la période.
La manière dont la centrale de mesure effectue ce calcul dépend de la méthode sélectionnée.
Pour assurer la compatibilité avec les pratiques de facturation des services d’électricité, la centrale calcule la demande de puissance / courant par fenêtre de temps.
Pour le calcul de la demande par fenêtre de temps, il faut sélectionner une fenêtre de temps (intervalle) que la centrale de mesure doit utiliser pour calculer la demande et le mode qu’il utilise pour gérer l’intervalle.
Deux modes différents sont disponibles :

> Fenêtre fixe : Il faut sélectionnez un intervalle entre 1 et 60 minutes (par incrément d’1 minute). La centrale calcule et met à jour la demande à la fin de chaque intervalle.

> Fenêtre mobile : Il faut sélectionner un intervalle entre 1 et 60 minutes (par incrément d’1 minute). Pour les intervalles de demande inférieurs à 15 minutes, la valeur est mise à jour toutes les 15 secondes. Pour les intervalles de demande égaux ou supérieurs à 15 minutes, la valeur de la demande est mise à jour toutes les 60 secondes. La centrale de mesure affiche la valeur de la demande correspondant au dernier intervalle écoulé.

Les figures ci-dessous illustrent les deux modes de calcul de la puissance demandée selon la méthode des fenêtres. Pour l’exemple, l’intervalle est défini à 15 minutes.

Demande de pointe
En mémoire rémanente, la centrale de mesure conserve la valeur correspondant à une demande en fonctionnement maximal, appelée demande de pointe.
La pointe est la valeur la plus élevée (valeur absolue) correspondant à chacun de ces relevés depuis la dernière réinitialisation.
Il est possible de réinitialiser les valeurs de demande de pointe à partir de l’écran de la centrale de mesure. Il faut réinitialiser la demande de pointe après avoir modifié la configuration de base de la centrale de mesure comme le rapport de TC ou la configuration du circuit d’alimentation.

Relevés d’énergie
La centrale de mesure calcule et enregistre les valeurs de l’énergie totale et partielle active, réactive et apparente.
On peut visualiser les valeurs d’énergie sur l’écran. L’unité de la valeur d’énergie passe automatiquement du kWh au MWh (du kVAh au MVARh).
La valeur d’énergie est automatiquement remise à 0 lorsqu’elle atteint la limite de 1 x 10⁶ MWh, 1 x 10⁶ MVAh ou 1 x 10⁶ MVARh.
La réinitialisation manuelle de l’énergie totale n’est pas autorisée. On peut réinitialiser manuellement sur l’écran les valeurs d’énergie partielles, y compris l’énergie partielle importée, l’énergie par tarif et l’énergie de phase.

Il est possible de reporter les valeurs d’énergie sur des communications sous forme d’entiers signés de 64 bits. Les unités sont toujours Wh, VARh ou VAh.

Les relevés d’énergie dela centrale de puissance sont :
– Valeurs d’énergie (importée) :
> Énergie active : Totale et par phase, partielle, par tarif. De 0 à 1 x 10¹² Wh. Remise à 0 automatique en cas de dépassement de limite.
> Énergie réactive : Totale et par phase, partielle. De 0 à 1 x 10¹² VARh. Remise à 0 automatique en cas de dépassement de limite.
> Énergie apparente : Totale et par phase, partielle. De 0 à 1 x 10¹² VAh. Remise à 0 automatique en cas de dépassement de limite.
– Valeurs d’énergie (exportée) :
> Énergie active : Totale. De 0 à 1 x 10¹² Wh. Remise à 0 automatique en cas de dépassement de limite.
> Énergie réactive : Totale. De 0 à 1 x 10¹² VARh. Remise à 0 automatique en cas de dépassement de limite.
> Énergie apparente : Totale. De 0 à 1 x 10¹² VAh. Remise à 0 automatique en cas de dépassement de limite.

Valeurs d’analyse de la qualité de l’énergie
Les abréviations suivantes sont utilisées pour les valeurs d’analyse de la qualité de l’énergie :
– CH (contenu harmonique) =
– H1 = Contenu fondamental.
– THD (distorsion harmonique totale) = HC / H1 X 100 %.
La distorsion harmonique totale (THD) fournit une mesure de la distorsion totale présente dans une forme d’onde. La distorsion harmonique totale (THD) est le rapport entre le contenu harmonique et le contenu fondamental, et fournit une indication générale sur la qualité d’une forme d’onde. La distorsion harmonique totale (THD) se calcule pour la tension et le courant.

Les valeurs de qualité de l’énergie de la centrale de mesure sont :

Valeurs de qualité de l’énergie (PM3210, PM3250 et PM3255)
– THD :
> Courant par phase et tension par phase (L-L et L-N).
> La plus déformée des 3phases.
> Moyenne des 3 phases (disponible uniquement par communication).

Alarmes

La centrale de mesure propose des alarmes commandées par valeur de consigne.
Les alarmes portent sur les grandeurs suivantes :

Pour les alarmes standard, il faut configurer les caractéristiques suivantes à l’aide de l’écran ou par communication :
> Valeur de consigne de montée.
> Temporisation de déclenchement (temporisation de montée / retombée).
> Valeur de consigne de retombée (écart, en pourcentage, par rapport à la valeur de consigne de montée).
La valeur de consigne de retombée et la temporisation de déclenchement sont communes à toutes les alarmes standard. La valeur de consigne de montée est identique pour chaque alarme.

Traitement des alarmes commandées par valeur de consigne :

(A) Valeur de la variable surveillée par l’alarme.
(B) Temporisation de déclenchement (temporisation de montée ou de retombée).
Remarque : Le délai de temporisation est atteint uniquement si, pendant la temporisation, la valeur réelle ne se trouve pas entre la valeur de consigne de montée et la valeur de consigne de retombée.
(C) Une alarme est active. La centrale de mesure enregistre la date, l’heure et la valeur lorsque la valeur de consigne de montée et le délai de temporisation sont atteints. La centrale de mesure effectue toutes les tâches affectées à l’événement telles que : activer une entrée numérique, et faire clignoter le rétro éclairage du symbole de l’alarme.
(D) Durée de l’alarme.
(E) Une alarme devient inactive lorsque la valeur de consigne de retombée et le délai de temporisation sont atteints. La centrale de mesure effectue toutes les tâches affectées à l’événement telles que : activer une entrée numérique, et faire clignoter le rétro éclairage du symbole de l’alarme.

En ce qui concerne l’alarme relative au maximum d’énergie, il faut également configurer la méthode de calcul du cumul de l’énergie et la période de détection.
Il est possible de choisir parmi les 3 options suivantes :
> Méthode du jour: l’énergie est cumulée à partir de 8h03 chaque jour, et remise à zéro à 8 h 03 le lendemain.
> Méthode de la semaine: l’énergie est cumulée à partir de 8 h 03 chaque dimanche, et remise à zéro à 8 h 03 le dimanche suivant.
> Méthode du mois : l’énergie est cumulée à partir de 8 h 03 le premier jour du mois, et est remise à zéro à 8 h 03 le premier jour du mois suivant.
Lorsque la valeur de consigne de montée et le délai de temporisation pour l’énergie cumulée sont atteints, l’alarme devient active. Lorsque la valeur de consigne de retombée et le délai de temporisation pour l’énergie cumulée sont atteints, l’alarme devient inactive.

Visualisation de l’état des alarmes sur l’écran
La page récapitulative des états d’alarme contient les éléments suivants :
> Activation totale: indique le nombre total des alarmes activées par l’utilisateur lors de la configuration des alarmes.
> Activation totale: indique le nombre total des alarmes actives. Une alarme active avec plusieurs entrées est considérée comme une seule alarme. Par exemple, une surintensité sur la phase 1 génère la première entrée, une surintensité sur la phase 2 génère la deuxième entrée, mais le nombre total des alarmes actives est un.
> Sortie : concerne l’association à une sortie TOR (DO).
Les pages d’alarmes de niveau 2 présentent le nombre d’entrées des alarmes actives et consignées.
Les entrées d’alarmes consignées concernent les alarmes actives et les alarmes historiques. Une alarme déclenchée plusieurs fois peut générer plusieurs entrées actives ou consignées.
La page d’alarmes de niveau 3 présente les données détaillées concernant chaque entrée active / consignée.

Remarque : Si une alarme active n’apparaît pas et que l’on saisit la liste des entrées du journal, la centrale de mesure considère que toutes les alarmes consignées sont acquittés.

Activité et historique des alarmes
La liste des alarmes actives contient tout le temps jusqu’à 20 entrées. La liste fonctionne comme une mémoire tampon circulaire, dans laquelle les plus anciennes entrées sont remplacées par les nouvelles. Les données figurant dans la liste des alarmes actives sont volatiles. Lorsque la centrale de mesure se réinitialise, cette liste est réinitialisée.
Le journal d’historique des alarmes contient 20 entrées d’alarmes qui ont disparu. Ce journal fonctionne également comme une mémoire tampon circulaire. Les données sont rémanentes.

Capacités des entrées / sorties

Entrées TOR (PM3255)
La centrale de mesure peut accepter 2 entrées TOR nommées DI1 et DI2.
Les entrées TOR peuvent fonctionner selon 4 modes :

> État de l’entrée normale : à utiliser pour des entrées TOR ON / OFF simples. Les entrées TOR peuvent être des signaux OF (ouvert, fermé) ou SD (signal défaut) d’un disjoncteur.

> Contrôle multi-tarif : il vous permet de contrôler le tarif par le biais de communications, de l’horloge interne ou d’une ou deux entrées de tarif. Le contrôle du tarif par le biais des entrées de tarif s’effectue en appliquant aux entrées une combinaison adéquate de signaux ON ou OFF. À chaque combinaison de signaux ON ou OFF, la centrale de mesure classe l’énergie dans un registre tarifaire particulier.
Le codage des entrées au format binaire est présenté dans le tableau suivant :

> Mode de mesure de l’entrée : Il est possible de configurer le compteur en déterminant le mode de mesure des entrées afin de recueillir les impulsions pour une application WAGES (Water, Air, Gas, Electricity, Steam -> eau, air, gaz, électricité, vapeur). Pour activer cette fonction, il faut définir la fréquence des impulsions de mesure des entrées (impulsions / unité). La centrale de mesure compte le nombre d’impulsions et calcule le nombre d’unités. Les impulsions qui durent moins de 10 millisecondes ou s’arrêtent avant ce délai ne sont pas prises en compte.

> Réinitialisation de l’énergie : la fonction de réinitialisation de l’énergie permet de réinitialiser l’énergie partielle, l’énergie par tarif et l’énergie par phase. La réinitialisation est activée par un signal ON qui dure plus de 10 millisecondes.

Sortie d’impulsions (PM3210)
La sortie d’impulsions n’est utilisée que pour une sortie d’impulsions d’énergie active.
Il est possible de configurer la fréquence des impulsions (impulsions / kWh) et leur durée, qui doit être d’au minimum 50 ms. Le temps d’arrêt d’impulsion doit être égal ou supérieur à la durée d’impulsion. La sortie d’impulsions indique la consommation d’énergie primaire compte tenu des rapports de transformation. Pour éviter que des impulsions soient omises du fait d’un comptage excessif, il faut indiquer une valeur adéquate pour la fréquence et la durée des impulsions.

Sorties TOR (PM3255)
La centrale de mesure possède deux sorties à relais à semi-conducteurs (DO1 et DO2). Les sorties à relais peuvent fonctionner selon 4 modes :

> Alarme: la sortie est commandée par la centrale de mesure en réponse à un état d’alarme. La sortie est activée (fermeture du relais) lorsqu’au moins une alarme est active. La sortie est désactivée (ouverture du relais) lorsque l’alarme est désactivée.

> Sortie d’énergie : On peut utiliser DO1 uniquement pour une sortie d’impulsions d’énergie active et DO2 uniquement pour une sortie pulsée d’énergie réactive. On peut configurer la fréquence des impulsions (impulsions / kWh ou impulsions / kVARh) et leur durée.

> Désactiver : la fonction de sortie TOR est désactivée.

> La sortie est commandée par la centrale de mesure en réponse à une commande 21000.

Multi tarif

La centrale de mesure permet de cumuler l’énergie multi tarif. Elle prend en charge jusqu’à 4 tarifs.
Le passage d’un tarif à l’autre s’effectue selon l’un des 3 modes de contrôle suivants :
> Entrée TOR.
> Communication.
> Horodateur interne (RTC).
Il est possible de configurer le mode de contrôle à l’aide de l’écran (pour les 3 modes) ou par communication (hormis pour RTC).

Voir aussi :
Centrale de mesure PM5000
PM1000/PM1200