Netzrückwirkungen; Allgemeines - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

1.4 Netzrückwirkungen
1.4.1

Allgemeines

Alle in diesem Abschnitt angestellten Betrachtungen beziehen sich ausschließlich auf niederfrequente Netzrückwir-
kungen im Frequenzbereich bis zu 9 kHz. Nicht betrachtet werden hochfrequente Netzrückwirkungen im Sinne der
EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) bzw. im Sinne der Funk-Entstörung. Diese hochfrequenten Netzrückwir-
kungen im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz werden in dem Abschnitt "Netzfilter" behandelt.
Werden an ein Energieversorgungsnetz mit sinusförmiger Spannungsquelle (Generator, Transformator) elektrische
Verbraucher mit nichtlinearer Charakteristik angeschlossen, so fließen nicht-sinusförmige Ströme, welche die Span-
nung am Netzanschlusspunkt PCC (Point of Common Coupling) verzerren. Diese Beeinflussung der Netzspannung
durch die angeschlossenen nichtlinearen Verbraucher bezeichnet man als Netzrückwirkungen.
Die nachfolgende Skizze verdeutlicht die Zusammenhänge am Beispiel eines Niederspannungsnetzes, welches durch
einen Transformator mit sinusförmiger Quellenspannung und dem Innenwiderstand X
Netzanschlusspunkt PCC sind Verbraucher unterschiedlicher Charakteristik angeschlossen. Die Motoren weisen eine
lineare Strom-Spannungs-Charakteristik auf und nehmen bei Speisung mit sinusförmiger Spannung rein sinusförmige
Ströme aus dem Netz auf. Die Umrichter weisen durch die nichtlinearen Bauelemente in den Gleichrichterschaltungen
(Thyristoren, Dioden) eine nichtlineare Strom-Spannungs-Charakteristik auf und belasten daher trotz der Speisung mit
sinusförmiger Spannung das Netz mit nicht-sinusförmigen Strömen. Diese nicht-sinusförmigen Ströme, die von den
Verbrauchern mit nichtlinearer Charakteristik stammen, rufen am Innenwiderstand des Transformators X
nicht-sinusförmige Spannungsabfälle hervor und verzerren damit die Spannung am Netzanschlusspunkt PCC.
Transformator
Oberspg. / Unterspg.
Ideal sinusförmige
Quellenspannung
U
Transformator
Niederspannungsnetz, gespeist durch einen Transformator mit sinusförmiger Quellenspannung
Die nicht-sinusförmigen Größen am Netzanschlusspunkt PCC (Spannungen und Ströme) lassen sich in sinusförmige
Anteile zerlegen, nämlich in den Grundschwingungsanteil und die Oberschwingungsanteile. Je höher die Oberschwing-
ungsanteile einer Größe sind, desto größer sind die Verzerrungen dieser Größe, d. h., desto größer sind die
Abweichungen dieser Größe von der gewünschten Sinusform der Grundschwingung.
Grundlagen und Systembeschreibung
I
PCC
X
Transformator
U
PCC
I
X
K
I
X
K
I
I
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
gespeist wird. An den
Transformator
Transformator
Umrichter
Motor
~
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Umrichter
Motor
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Motor
M
Motor
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