Einfluss Von Oberschwingungen In Einer Energieverteilungsanlage - Danfoss VLT FC 103 Projektierungshandbuch

Systemintegration
3.2.7.4 Einfluss von Oberschwingungen in
einer Energieverteilungsanlage
In Abbildung 3.4 ist ein Transformator auf der Primärseite
mit einem Verknüpfungspunkt PCC1 an der Mittelspan-
3 3
nungsversorgung verbunden. Der Transformator hat eine
Impedanz Z
xfr
PCC (Point of Common Coupling, Verknüpfungspunkt), an
dem alle Verbraucher angeschlossen sind, ist PCC2. Jeder
Verbraucher wird durch Kabel mit einer Impedanz Z
angeschlossen.
Abbildung 3.4 Kleine Verteilanlage
Von nichtlinearen Verbrauchern aufgenommene
Oberschwingungsströme führen durch den Spannungs-
abfall an den Impedanzen des Stromverteilungssystems zu
einer Spannungsverzerrung. Höhere Impedanzen ergeben
höhere Grade an Spannungsverzerrung.
Die Stromverzerrung steht mit der Geräteleistung und der
individuellen Last in Verbindung. Spannungsverzerrung
steht mit der Systemleistung in Verbindung. Die
Spannungsverzerrung im PCC kann nicht ermittelt werden,
wenn nur die Oberschwingungsleistung der Last bekannt
ist. Um die Verzerrung im PCC vorhersagen zu können,
müssen die Konfiguration des Verteilungssystems und die
entsprechenden Impedanzen bekannt sein.
Ein häufig verwendeter Begriff, um die Impedanz eines
Stromnetzes zu beschreiben, ist das Kurzschlussverhältnis
R . Dieses Verhältnis ist definiert als das Verhältnis
sce
zwischen Kurzschluss-Scheinleistung der Versorgung am
PCC (S ) und der Nennscheinleistung der Last (S
sc
S
ce
R =
sce S
equ
wobei
S =
sc Z
Versorgung
48
und speist eine Reihe von Verbrauchern. Der
2
U
und
S = U × I
equ equ
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®
VLT Refrigeration Drive FC 103
Die störende Wirkung von Oberschwingungen hat zwei
Faktoren:
•
•
Non-linear
, Z , Z
1 2 3
Current
Contribution to
system losses
Abbildung 3.5 Störende Wirkungen von Oberschwingungen
3.2.7.5 Normen und Anforderungen zur
Die Anforderungen an die Oberschwingungsbegrenzungen
können folgende sein:
•
•
Die anwendungsspezifischen Anforderungen beziehen sich
auf eine konkrete Anlage, in der technische Gründe für die
Begrenzung der Oberschwingungen vorliegen.
Beispiel
Wenn einer der Motoren direkt an das Netz geschaltet und
der andere über einen Frequenzumrichter gespeist wird, ist
ein 250-kVA-Transformator mit zwei angeschlossenen 110-
kW-Motoren ausreichend. Wenn beide Motoren über
Frequenzumrichter gespeist werden, ist der Transformator
jedoch unterdimensioniert. Die Verwendung zusätzlicher
Maßnahmen zur Oberschwingungsreduzierung in der
Anlage oder die Wahl von Low Harmonic Drives
ermöglichen den Betrieb beider Motoren mit Frequenzum-
richtern.
Es gibt verschiedene Normen, Vorschriften und Empfeh-
lungen zur Reduzierung von Oberschwingungen. Normen
unterscheiden sich je nach Land und Industrie. Die
folgenden Normen sind am häufigsten anwendbar:
•
•
).
equ
•
•
•
Genaue Angaben zu jeder Norm enthält das VLT
Projektierungshandbuch 005/010.
Oberschwingungsströme tragen zu Systemver-
lusten bei (in Verkabelung, Transformator).
Spannungsverzerrung durch Oberschwingungen
führt zu Störungen anderer Verbraucher und
erhöht Verluste in anderen Verbrauchern.
System
Impedance
Oberschwingungsbegrenzung
Anwendungsspezifische Anforderungen
Einzuhaltende Normen
IEC61000-3-2
IEC61000-3-12
IEC61000-3-4
IEEE 519
G5/4
Voltage
Disturbance to
other users
®
AHF-
MG16G203