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Einführung zu Oberschwingun...
die Oberschwingungsverzerrung als Prozentsatz des
maximalen Strombedarfs I
aus.
L
h
2
I
max
∑
h
TDD =
× 100 %
I
L
h = 2
Ein weiterer Begriff, der sich häufig findet, ist der partiell
gewichtete Verzerrungsfaktor (PWHD - Partial Weighted
Harmonic Distortion). Der PWHD stellt eine gewichtete
Oberschwingungsverzerrung dar, die nur die Oberschwin-
gungen zwischen der 14. und der 40. Oberschwingung
umfasst, wie aus der nachstehenden Definition hervorgeht.
2
40
I
∑
h
PWHD =
× 100 %
I
1
h = 14
2.1.3 Einfluss von Oberschwingungen in
einer Energieverteilungsanlage
In Abbildung 2.4 ist ein Transformator auf der Primärseite
mit einem Verknüpfungspunkt PCC1 an der Mittelspan-
nungsversorgung verbunden. Der Transformator hat eine
Impedanz Z
und speist eine Reihe von Verbrauchern. Der
xfr
Verknüpfungspunkt, an dem alle Verbraucher
angeschlossen sind, ist PCC2. Jeder Verbraucher wird durch
Kabel mit einer Impedanz Z
, Z
1
Abbildung 2.4 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 lässt sich nicht ermitteln,
MG80C503
Projektierungshandbuch
, Z
angeschlossen.
2
3
Danfoss A/S © 10/2016 Alle Rechte vorbehalten.
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
2
U
wobei
und S
= U × I
S
=
equ
sc
Z
Versorgung
Die störende Wirkung von Oberschwingungen hat zwei
Faktoren
•
Oberschwingungsströme tragen zu Systemver-
lusten bei (in Verdrahtung und Transformator).
•
Spannungsverzerrung durch Oberschwingungen
führt zu Störungen anderer Lasten und erhöht
Verluste in anderen Lasten.
Non-linear
System
Current
Impedance
Contribution to
system losses
Abbildung 2.5 Die störende Wirkung von Oberschwingungen
2.2 Normen und Anforderungen zur
Oberschwingungsreduzierung
Die Anforderungen an die Oberschwingungsbegrenzungen
können folgende sein:
•
Anwendungsspezifische Anforderungen
•
Anforderungen aus einzuhaltenden Normen.
2.2.1 Anwendungsspezifische
Anforderungen
Die anwendungsspezifischen Anforderungen beziehen sich
auf eine konkrete Anlage, in der technische Gründe für die
Begrenzung der Oberschwingungen vorliegen.
Beispiel
Zwei 110-kW-Motoren sind an einen 250-kVA-Transformator
angeschlossen. Ein Motor ist direkt an die Netzversorgung
angeschlossen, beim anderen erfolgt die Versorgung über
).
equ
equ
Voltage
Disturbance to
other users
11
2
2
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