1. Inspecionar a vedação dos cabos na entrada da caixa e o encaixe da placa expansora na placa base;
2. Com a caixa aberta e o jumper da bateria aberto verificar a tensão na bateria que deve ser superior a 3,65V;
3. Conectar o jumper da bateria;
4. Conectar o adaptador serial-USB através do conector próprio; 5. Abrir interface em LabVIEW no PC;
6. Testar a comunicação clicando em SET com o botão inhibit acquisition desabilitado;
7. Configurar RTC;
8. Verificar a Leitura RTC, caso haja inconsistência voltar para o passo anterior;
9. Verificar os parâmetros gravados na flash. Parameters -> Ler da flash; 10. Apagar os dados na flash. Measurement Data -> Apagar dados;
11. Desconectar o adaptador serial-USB; 12. Vedar a caixa aplicando silicone na tampa. Passos para instalação do MENI:
1. Identificar o cabo da fase à ser medido;
2. Abrir a garra e posicioná-la ao redor da fase, atentando para o sentido da corrente;
3. Conectar o jacaré ao neutro nu;
4. Verificar se o medidor entrou no modo de leitura através do piscar do LED. Deve ser um breve piscar uma vez por segundo;
5. Anotar a energia em kWh do medidor oficial da concessionária, juntamente com data e hora;
6. Aguardar o período amostral (1 a 10 dias) dependendo da carga; 7. Na retirada anotar o valor de energia em kWh do medidor oficial da
concessionária para computar o consumo do período; 8. Remover o medidor soltando a garra e o jacaré; 9. Ler os dados do medidor através da interface em PC;
10. Comparar o valor de energia medido com o do medidor da concessionária.
Capítulo 3
Medidor de Energia Trifásico de
Referência
este capítulo é apresentado o projeto e construção do medidor trifásico construído para servir como referência nos testes de campo efetuados. A construção deste medidor se fez necessária para aferir e confrontar as medidas obtidas pelo MENI. As informações apresentadas são simplificadas, uma vez que entende-se que este medidor é um acessório e não o objetivo principal do projeto. No decorrer do texto os termos medidor trifásico, medidor de referência ou simplesmente referência, são usados de maneira intercambiável.
3.1 Visão geral
Na utilização do MENI no serviço de pré-inspeção de potenciais fraudadores de energia elétrica, o valor de energia medido durante o período de teste é comparado com o do medidor de energia da concessionária. Porém, para uma avaliação mais precisa da acurácia do MENI, é necessário um medidor de referência confiável com capacidade de armazenamento de dados. Na instalação onde se deu o teste de campo do MENI, e na maioria da cidade de Campinas-SP, observa-se que a maior parte dos medidores são do tipo eletromecânico e estão em operação por mais de 20 anos, estando, portanto, sujeitos à variação considerável da precisão e exatidão originais. Além disso, uma vez que o MENI mede a potência ativa ao longo do tempo com armazenamento em memória de massa, era necessário um medidor de referência com a mesma capacidade. Embora haja disponibilidade comercial de equipamentos com essas características, o presente projeto não contava com verba para aquisição desse equipamento, sendo necessário o desenvolvimento próprio de tal medidor.
O medidor de referência produzido é capaz de medir as grandezas elétricas de maneira independente para cada fase, o que permite a instalação em sistemas monofásicos, bifásico e trifásicos. As funções para cálculo dos parâmetros elétricos são as mesmas implementadas no MENI. Porém, no medidor trifásico, as grandezas são amostradas continuamente à uma taxa de 4096 amostras por segundo. O período de integração para cálculos dos valores médios e RMS é de 1 segundo. O armazenamento dos parâmetros medidos é realizado em cartão SD, gravando em arquivo os grandezas elétrica medidas com resolução de uma leitura por segundo, portanto, com resolução superior ao MENI que é de uma leitura por minuto. O formato do arquivo salvo é do tipo binário, customizado para esta aplicação. Cada leitura ocupa 68 Bytes e a capacidade de armazenamento depende do cartão utilizado; como exemplo, com um cartão de 256 MB é possível armazenar dados de até 1045 hrs (43 dias).
O medidor desenvolvido foi calibrado com relação a um medidor de referência, conforme procedimento apresentado mais adiante no Capítulo 4. Os resultados apresentaram exatidão de 0,2 % para corrente, 0,5 % para tensão, 1 % para fator de potência e 1 % para potência ativa.
As funções básicas do medidor de referência são:
Leitura com armazenamento em memória de massa (cartão SD) dos seguintes parâmetros para cada uma das três fases:
o 𝐼𝑟𝑚𝑠: corrente RMS; o 𝑉𝑟𝑚𝑠: tensão RMS;
o 𝑉1: componente fundamental da tensão RMS;
o 𝑃: potência ativa normalizada;
o 𝐸: consumo de energia ativa normalizada; o Data e hora de início e fim da leitura.
Leitura em tempo real via comunicação serial dos parâmetros acima e das formas de onda de tensão e corrente para a fase 1;
RTC programável (sincronizável); Parâmetros configuráveis:
o Compensação de defasagem de corrente; o Ganho de corrente;
o Ganho de tensão.
Taxa de aquisição 4096 amostras por segundo; Botão para iniciar e parar aquisição;
Bateria de backup para o RTC e recuperação de falta em caso de queda de energia durante a medição;
LEDs de status;
TCs de núcleo bipartido da marca CR Magnetics, modelo CR3110 – 3000, 75 A.
O projeto foi baseado no application report da Texas Instuments que descreve a implementação de um medidor trifásico eletrônico utilizando o mesmo microcontrolador MSP430F67791 utilizado no MENI [34]. Foram realizadas várias modificações e adaptações em relação ao projeto original. O layout da PCI de duas faces foi criado do zero, e pode ser visto na Figura 26. O medidor de referência mostrado na Figura 27 foi montado em caixa plástica com conectores para medição de tensão do tipo jacaré e TCs do tipo núcleo aberto.
Figura 27. Foto do medidor trifásico com conexões.
3.2 Interface em PC
Foi desenvolvida uma interface para configuração e obtenção de dados do medidor de referência, assim como foi feito para o MENI. A interface e as funcionalidades do programa também são semelhantes, de maneira que as informações já fornecidas na Seção 2.7 sobre o funcionamento básico do programa, são também válidas para este. O VI é dividido em abas, sendo elas:
Program variables: permite a configuração de variáveis do VI; RTC: permite a configuração e leitura do RTC;
Parameters: permite a configuração e leitura de parâmetros do medidor trifásico;
Real-time Visualization: permite a visualização de leitura em tempo real.
As abas Program variables e RTC são idênticas às da interface do MENI. A aba Parameters possui função e campos expandidos para as três fases, conforme mostrado na Figura 28. A aba Real-time Visualization foi modificada para exibir os valores medidos das três fases e do total conforme mostrado na Figura 29.
Figura 28. Aba Parameters da interface do medidor trifásico.