Niederfrequente Netzstörungen; Analyse Von Netzstörungen - Danfoss VLT Aqua Drive FC 202 Handbuch

Systemintegration
3.3.2 Niederfrequente Netzstörungen
3.3.2.1 Nicht sinusförmige Netzversorgung
Die Netzspannung ist nur in seltenen Fällen eine gleich-
förmige Sinusspannung mit konstanter Amplitude und
Frequenz. Dies liegt zum Teil an Verbrauchern, die nicht
sinusförmige Ströme aus dem Netz aufnehmen oder
nichtlineare Eigenschaften aufweisen, beispielsweise
Computer, Fernseher, Schaltnetzteile, Energiesparlampen
und Frequenzumrichter. Abweichungen sind nicht
vermeidbar und in gewissen Grenzen zulässig.
3.3.2.2 Konformität mit den EMV-Richtlinien
Im Großteil von Europa ist die Grundlage für eine objektive
Bewertung der Netzspannungsqualität das Gesetz über die
elektromagnetische Verträglichkeit von Geräten (EMVG).
Durch Übereinstimmung mit dieser Regelung wird sicher-
gestellt, dass sämtliche Geräte und Netzwerke, die an
elektrische Systeme angeschlossen sind, ihren Zweck
erfüllen, ohne Probleme zu verursachen.
Norm Definition
EN 61000-2-2, EN Darin sind die Grenzwerte der
61000-2-4, EN 50160 Netzspannung in öffentlichen und indust-
riellen Stromnetzen festgelegt.
EN 61000-3-2, Darin werden durch angeschlossene Geräte
61000-3-12 verursachte Netzstörungen geregelt.
EN 50178 Dient zur Überwachung der Ausrüstung
von Starkstromanlagen mit elektronischen
Betriebsmitteln.
Tabelle 3.15 Technische EN-Normen zur Netzspannungsqualität
3.3.2.3 Störungsfreie Frequenzumrichter
Alle Frequenzumrichter erzeugen bestimmte Netzstö-
rungen. In den vorliegenden Normen ist nur ein
Frequenzbereich von bis zu 2 kHz festgelegt. Bei einigen
Frequenzumrichtern wird der Netzstörungsbereich auf über
2 kHz erhöht, was somit nicht der Norm entspricht, und
diese werden dennoch als störungsfrei gekennzeichnet.
Grenzwerte für diesen Bereich werden momentan
erforscht. In der Regel wird der Netzstörungsbereich von
Frequenzumrichtern nicht verändert.
3.3.2.4 Auftreten von Netzstörungen
Netzstörungen, welche die Sinusform der Netzspannung
verzerren, entstehen durch pulsierende Eingangsströme
und werden in der Regel als Oberschwingungen
bezeichnet. Basierend auf der Fourier-Analyse werden
Oberschwingungen von bis zu 2,5 kHz untersucht, die der
50. Oberschwingung der Netzfrequenz entsprechen.
Eingangsgleichrichter von Frequenzumrichtern erzeugen
eine solch typische Oberschwingungsbelastung des Netzes.
MG20N603
Projektierungshandbuch
Wenn Frequenzumrichter an Netze mit 50 Hz
angeschlossen werden, weisen die dritte Oberschwingung
(150 Hz), die fünfte Oberschwingung (250 Hz) bzw. die
siebte Oberschwingung (350 Hz) die stärksten Auswir-
kungen auf. Die Gesamtmenge an Oberschwingungen wird
als Gesamtoberschwingungsgehalt (THD) bezeichnet.
3.3.2.5 Auswirkungen von Netzstörungen
Oberschwingungen und Spannungsschwankungen stellen
zwei Formen von niederfrequenten Netzstörungen dar. Sie
haben am Entstehungsort ein anderes Erscheinungsbild als
an einem anderen beliebigen Anschlusspunkt eines
Verbrauchers im Netz. Folglich müssen bei der
Untersuchung der Auswirkungen von Netzstörungen eine
Reihe von Einflüssen gemeinsam bestimmt werden. Dazu
gehören u. a. die Netzeinspeisung, die Netzstruktur sowie
die Verbraucher.
Infolge der Netzstörungen kann es zu Unterspannungswar-
nungen und stärkeren Funktionsverlusten kommen.
Unterspannungswarnungen
•
•
Höhere Verluste
•
•
•
HINWEIS
Durch einen übermäßigen Oberschwingungsgehalt
entsteht eine Belastung der Blindstromkompensations-
anlagen, wodurch es möglicherweise sogar zu dessen
Zerstörung kommen kann. Aus diesem Grund müssen Sie
die Blindstromkompensationsanlagen bei übermäßigem
Oberschwingungsgehalt mit Drosseln versehen.
3.3.3 Analyse von Netzstörungen
Um eine Beeinträchtigung der Netzspannungsqualität zu
vermeiden, sind zur Analyse von Systemen oder Geräten,
die Oberschwingungsströme produzieren, verschiedene
Verfahren einsetzbar. Mithilfe von Netzanalyseprogrammen,
wie z. B. Harmonic Calculation Software (HCS), werden
Systeme auf Oberschwingungen überprüft. Zuvor können
Sie spezielle Gegenmaßnahmen überprüfen, die eine
Kompatibilität mit dem System gewährleisten.
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Falsche Spannungsmessungen durch Verlust der
Sinusform der Netzspannung
Führen zu falschen Strommessungen, da nur bei
der Messung von Echteffektivwerten der
Oberschwingungsgehalt berücksichtigt wird.
Durch Oberschwingungen werden Wirkleistung,
Scheinleistung und Blindleistung reduziert.
Verzerrungen durch elektrische Verbraucher
führen zu hörbaren Störungen in anderen
Geräten, oder im schlimmsten Fall sogar zu einer
Zerstörung der Geräte.
Verkürzt die Lebensdauer der Geräte infolge von
Wärmeentwicklung.
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