Netzversorgungstörungen/-Oberwellen; Die Auswirkungen Von Oberwellen In Einem Energieverteilungssystem - Danfoss VLT AutomationDrive FC 300 Projektierungshandbuch

Elektrische Installation
8.10.1 Netzversorgungstörungen/-
oberwellen
Ein Frequenzumrichter nimmt einen nicht sinusförmigen
Strom aus dem Netz auf, wodurch der Eingangsstrom I
erhöht wird. Ein nicht sinusförmiger Strom wird anhand
einer Fourier-Analyse umgewandelt und in sinusförmige
Ströme verschiedener Frequenzen aufgeteilt, d. h.
verschiedene Oberwellenströme I
Grundfrequenz von 50 Hz:
Oberwellenströme
Hz 50 Hz
Tabelle 8.90
Die Oberwellen haben keine direkte Auswirkung auf die
Leistungsaufnahme, erhöhen aber die Wärmeverluste im
System (Transformatoren, Kabel). Deshalb müssen Oberwel-
lenströme in Anlagen mit einem höheren Prozentanteil der
Gleichrichterlast niedrig gehalten werden, damit eine
Überlast des Transformators sowie hohe Temperaturen in
den Kabeln vermieden werden.
Abbildung 8.98
HINWEIS
Oberwellenströme können eventuell Kommunikations-
geräte stören, die an denselben Transformator
angeschlossen sind, oder Resonanzen in Verbindung mit
Anlagen zur Leistungsfaktorkorrektur verursachen.
Oberwellenströme im Vergleich zum RMS-Eingangsstrom:
I
RMS
I
1
I
5
I
7
I
11-49
Tabelle 8.91
Damit die Oberwellenströme gering gehalten werden, ist
der Frequenzumrichter standardmäßig mit Zwischenkreis-
spulen ausgestattet.
FC 300 Projektierungshandbuch
RMS
mit einer
N
I I I
1 5 7
250 Hz 350 Hz
Eingangsstrom
1,0
0,9
0,4
0,2
< 0,1
®
MG.33.BD.03 - VLT ist eine eingetragene Marke von Danfoss
8.10.2 Die Auswirkungen von Oberwellen
in einem Energieverteilungssystem
In Abbildung 8.99 wird ein Transformator primärseitig an
einen gemeinsamen Kopplungspunkt (PCC1) an der
Mittelspannungsversorgung angeschlossen. Die Impedanz
des Transformators wird als Z
mehrere Lasten. Der gemeinsame Kopplungspunkt, an dem
alle Lasten miteinander verbunden werden, heißt PCC2.
Jede Last wird durch Kabel mit einer Impedanz Z
angeschlossen.
Abbildung 8.99 Kleines Verteilungssystem
Oberwellen durch nicht lineare Lasten verursachen
aufgrund des Spannungsabfalls an den Impedanzen des
Verteilungssystems eine Spannungsverzerrung. Höhere
Impedanzen führen zu höherer Spannungsverzerrung.
Stromverzerrung bezieht sich auf die Geräteleistung und
die individuelle Last. Spannungsverzerrung bezieht sich auf
die Systemleistung. Die Spannungsverzerrung im PCC kann
nicht allein durch Kenntnis der Oberwellenleistung der Last
bestimmt werden. Zur Vorhersage der Verzerrung im PCC
müssen die Konfiguration des Verteilungssystems und die
entsprechenden Impedanzen bekannt sein.
Oft wird die Impedanz eines Netzes als Kurzschlussver-
hältnis R bezeichnet, die als Verhältnis zwischen der
sce
Kurzschlussscheinleistung der Versorgung am PCC (S
der Nennscheinleistung der Last (S
S ce
R sce =
S equ
U 2
Dabei gilt: und
S sc =
Z Versorgung
bezeichnet und speist
xfr
, Z , Z
1 2 3
) und
sc
) definiert wird.
equ
S equ = U × I equ
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8 8