Auswirkungen; Verfahren Zur Reduktion - Siemens G120P BT Projektierung

5.5.3.2
Allgemeine aus
Netzoberwellen
resultierende Probleme
5.5.3.3
Siemens AG
und wird diese Spannung einem Induktionsmotor zugeführt, so fliesst durch diesen
Motor ein Oberwellenstrom der fünften Ordnungszahl.
Die AC-Oberwellenströme mit einer 6-Puls-Brücke haben charakteristische
Frequenzen von 6n±1 mal der Ordnungszahl, wobei «n» eine ganze Zahl ist. Ein 6-
Puls-FU auf einer normalen Leitung erzeugt nur Netzoberwellen ungerader
Ordnungszahlen und zwar von der fünften Ordnungszahl an aufwärts (5., 7., 11.,
13. usw.). Gerade Netzoberwellen und mehrfache von 3 werden eliminiert. Die
Amplitude des Oberwellenstroms hängt ab von der Impedanz des AC-Netzes, der
Grösse des DC-Zwischenkreiskondensators und der Last des Induktionsmotors.
Bei Standard-FU sind Oberwellenströme der 5. und 7. Ordnungszahl überwiegend
gross.

Auswirkungen

In einer Anlage können Netzoberwellen zu einer ganzen Reihe von Problemen
führen. Sie können eine zusätzliche Erwärmung des Motors hervorrufen, ebenso
höhere RMS-Ströme über angeschlossene Transformatoren oder andere Netz-
Speiseeinrichtungen. Empfindliche Einrichtungen wie Instrumente, Computer und
Kommunikationssysteme können ausfallen oder durch Spannungsverzerrungen
sogar beschädigt werden. Neben Geräteausfällen oder Funktionsmängeln können
Netzoberwellen zusätzliche Kosten verursachen, indem Transformatoren zu gross
bemessen werden, da sie für eine falsche Leistung berechnet wurden.

Verfahren zur Reduktion

Die Richtlinie IEEE 519 (IEEE Recommended Practices and Requirements for
Harmonic Control in Electrical Power Systems) bzw. EN 61000-2-2 geben
Grenzwerte für eine maximale Spannungsverzerung am gemeinsamen
Kopplungspunkt vom Versorgungsunternehmen, dem sogenannten PCC, vor.
Die Netznorm EN 61000-3-12 bestimmt die Grenzwerte für
Oberschwingungsströme verursacht von Geräten mit einem Eingangsstrom
zwischen 16 A und 75 A je Leiter, die zum Anschluss an öffentliche
Niederspannungsnetze vorgesehen sind. Somit sind die Geräte von 7,5 kW bis
37 kW von dieser Norm betroffen. Die EN 61000-3-2 legt die Grenzwerte für
Oberschwingungsströme für Geräte mit Eingangsstrom
Grenzwerte der EN 61000-3-2 gelten jedoch nur für Geräte bis einschließlich 0,75
kW, darüber zählen die Frequenzumrichter als sogenannte „professionelle Geräte",
für die es keine Grenzwerte gibt.
Bei herkömmlichen FU müssen oft AC-Netzrückwirkungsdrosseln oder DC-
Zwischenkreisdrosseln verwendet werden, damit das Ausmass der
Oberwellenströme 5. und 7. Ordnungszahl auf das Mass der Empfehlungen
reduziert wird.
Der G120P bietet eine Technologie zur Reduktion der Netzoberwellen, ohne dass
zusätzliche Komponenten erforderlich sind. Diese wird als LHT (Low Harmonic
Technology) bezeichnet. Diese verwendet DC-Zwischenkreiskondensatoren mit
bedeutend reduzierten Kapazitäten – typischerweise nur 2 % eines herkömmlichen
Stromwellenform
An der Eingangsklemme eines 6-Puls-FU kann
die gemessene THC 120 % übersteigen.
(THC = Total Harmonic Distortion = gesamte
harmonische Verzerrung)
16 A je Leiter fest. Die
016_SINAMICS_G120P_J5111de
Planung 5
EMV
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2013-10-07