Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch Seite 202

Grundlagen und Systembeschreibung
Projektierungshinweise
Anforderungen an das speisende Netz
Neben den Anforderungen an den Dreiwicklungstransformator, die Leistungsverkabelung und die Netzdrosseln be-
stehen auch Anforderungen an das speisende Netz hinsichtlich der am Anschlusspunkt des Dreiwicklungstransforma-
tors bereits vorhandenen Spannungsoberschwingungen. Denn zu hohe Spannungsoberschwingungen können ab-
hängig von ihrer Phasenlage zur Grundschwingung zu unerwünschten Verzerrungen des Zeitverlaufes der
Spannungen der beiden Unterspannungswicklungen führen, was eine stark unsymmetrische Strombelastung des
Transformators und der Basic Line Modules zur Folge haben kann. Am kritischten ist eine stark ausgeprägte 5.
Spannungsoberschwingung, und auch eine stark ausgeprägte 7. Spannungsoberschwingung kann prinzipiell noch
gewisse negative Auswirkungen haben. Höhere Spannungsoberschwingungen haben dagegen keinen signifikanten
Einfluss mehr. Stark ausgeprägte 5. und 7. Oberschwingungen können zum Beispiel durch 6-pulsige Verbraucher
großer Leistung (DC-Motoren, Direktumrichter) verursacht werden, die von der gleichen Mittelspannungsschiene
versorgt werden.
Aus diesem Grunde ist folgendes hinsichtlich der am Anschlusspunkt des Dreiwicklungstransformators vorhandenen
5. Spannungsoberschwingung zu beachten.
5. Spannungsoberschwingung am Anschlusspunkt des Transformators ≤ 2 %:
-
12-Puls-Betrieb ist möglich. Das für 12-Puls-Betrieb vorgeschriebene Strom-Derating von 7,5 % deckt alle
möglichen Stromunsymmetrien ab, die durch Toleranzen des Transformators, der Verkabelung und der
Netzdrosseln sowie durch Netzspannungsoberschwingungen hervorgerufen werden.
- 5. Spannungsoberschwingung am Anschlusspunkt des Transformators > 2 %:
12-Puls-Betrieb ist bei diesen Netzverhältnissen aufgrund sehr hoher, möglicher Unsymmetrien nicht mehr
ohne weiteres möglich. Denn zum einen ist das für 12-Puls-Betrieb vorgeschriebene Strom-Derating von
7,5 % nicht mehr ausreichend, um eine Überlastung des Transformators und der Basic Line Modules sicher
zu verhindern, und zum anderen kann sich bei hoher Stromunsymmetrie die gewünschte Auslöschung der
Stromoberschwingungen mit den Ordnungszahlen h = 5, 7, 17, 19, 29, 31, ... auf der Oberspannungsseite
des Transformators nicht mehr einstellen.
Liegt am Anschlusspunkt des Dreiwicklungstransformators eine zu hohe Spannungsbelastung mit der 5. Oberschwin-
gung > 2 % vor, so sind folgende Vorgehensweisen möglich:
- Verbesserung der Oberschwingungsbelastung im speisenden Netz unter Einsatz einer Oberschwingungs-
kompensationsanlage (5. Oberschwingung < 2 %) und Dimensionierung der 12-pulsigen Parallelschaltung
von Basic Line Modules mit dem oben beschriebenen Strom-Derating von 7,5 %
- Beibehaltung der hohen Oberschwingungsbelastung im speisenden Netz (5. Oberschwingung > 2 %) und
Einsatz einer 12-pulsigen Parallelschaltung von Basic Line Modules unter folgenden Randbedingungen:
o
Durchführung einer Netzanalyse im Vorfeld zur Ermittlung des vorhandenen Oberschwingungs-
spektrums der Spannung, insbesondere der 5. Oberschwingung
o
Bestimmung des erforderlichen, in der Regel deutlich erhöhten Strom-Deratings von bis zu 35 % in
Abhängigkeit von den Ergebnissen der Netzanalyse und entsprechende Überdimensionierung des
Transformators und der 12-pulsigen Parallelschaltung der Basic Line Modules um bis zu 50 %
o
Akzeptanz der nicht mehr vollständigen Kompensation der Stromoberschwingungen mit den
Ordnungszahlen h = 5, 7, 17, 19, 29, 31, ...
- Einsatz einer aktiven Einspeisung / Active Infeed mit Zweiwicklungstransformator
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
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