Netzqualität
Power-Quality-Fachmann VSE
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Set of flashcards Details
| Flashcards | 81 |
|---|---|
| Students | 10 |
| Language | Deutsch |
| Category | Electrical Engineering |
| Level | Other |
| Created / Updated | 09.11.2016 / 03.11.2024 |
| Weblink |
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Netzqualitätsverbesserung durch Aktivfilter, erkläre kurz!
Der Aktivfilter erfasst über den Stromwandler die oberschwingungshaltigen Ströme durch den Drehstrom-Wechselrichter wird ein Kompensationsstrom ins Netz zurückgespeist, diese heben sich gegenseitig auf.
Somit bleibt nur noch die Grundschwingung.
Aus welchen vier Teilen besteht ein Aktivfilter?
Wechselrichter
Speicherdrossel
Ausgangsfilter
Regelung
Beschwerde Netzbenutzer:
In einem Geschäftshaus mit Notstrombeleuchtung schaltet diese nach Netzrückkehr nicht mehr ein, was könnte ein möglicher Grund sein?
Abflachung der Spannungskurve durch unzählige, kleine, kapazitiv geglättete Netzlasten (PC, Beleuchtung).
Der Spannungsscheitelwert Upp steigt nicht mehr über 586V an (90%). (230V*2*Wurzel2=651V)
Was ist ein Kommutierungseinbruch?
Kurzzeitig Einbruch in der Netzspannung, charakteristisch für den Betrieb netzgeführter Stromrichter.
Was sind die Auswirkungen von Kommutierungseinbrüchen?
- Bildstörungen bei Monitoren
- Einstrahlung in Funkanlagen
- Falsche Anzeige bei Uhren, welche die Zeit von den Nulldurchgängen der Netzspannung ableiten(Radiowecker, WM-Timer)
- Lautsprecher
- Übertritt hohe Frequenz über die Netzteil in die Elektronik
- akkustische Störung in elektromagnetischen Komponenten. (Motoren, Traos, Drosseln)
Was ist eine Zwischenharmonische Spannung?
Sinusförmige Spannung, deren Frequenz zwischen den Frequenzen der Oberschwingungen liegt. Also kein Vielfaches der Grundschwingung.
Von welchen Komponenten können zwischenharmonische Spannungen entstehen?
- Asynchrommaschinen
- Frequenzumrichter
- Lichtbogenöfen
- TFRS
Zwischenharmonische Spannung können vornehmlich Flicker verursachen oder die RSA beeinflussen.
Wie entstehen Unsymmetrien?
- Unterschiede der Leiterspannungen
- Unterschiede der Belastung der verschiedenen Leiter
Nenne mir Bespiele unsymmetrischer Netzeinflüsse?
- Ofentechnik
- Schweisstechnik
- Elektromobilität (einphasige Ladetechnik)
- unsymmetrische EEA
- Eigenverbrauchsoptimierung mit einphasigem Speicher
Auswirkungen unsymmetrischer Spannungen?
- elektrische Maschinen: gegnläufige Drehmomente, stärkere Erwärmung, erhöhter thermishcer Verlust, höhere mechanische Beanspruchung
- netzgeführte Gleichrichter: Welligketi der DC-Spannung, aussenden Oberschwingungen
- Unsyymetrische Netze: höhe Leiterströme- & verluste, Netznutzung schlechter
- höhere Fehlerströme und entsprechende Auslösungen
Wie hoch kann gem. DACHCZ die Unsymmetrie sein?
Max. 4.6kVA (siehe 10.2.6)
Massnahmen gegen Unsymmetrien?
- anderen VP (SkV grösser)
- SkV erhöhen
- gleichmässige AUfteilugn auf die drei Aussenleiter
- Aufteilen von Einphasenlasten auf zwei Aussenleiter mit Zwischentrafo
- Installation Zwischenwandler
- Installation Kompensationseinrichtungen (Aktiv-Filter)
Zusammenfassung Unsymmetrien, 4 Punkte:
1) erhöhen Verluste & Verschleiss (evt. Zerstörung Betriebsmittel)
2) entstehen oft durch Erweiterung der Installation
3) Kompensationsmöglichkeiten kostspieliger als in der Planungsphase
4) hohe einphasige Belastungen erzeugen hohe Neutralleiterströme, den einzigen Leiter ohne Schutzeinrichtung
Wie entstehen Spannungsänderungen und Flicker?
Die haben ihre Ursache in der Zu- & Abschaltung von Lasten oder Leistungsänderung der Last.
d (relative Spannungsänderung) = Delta SA (symmetrische Laständerung / SkV (Kurzschlussleistung VP)
Verursacher von Spannungsänderungen?
- Zuschalten von Lasten
- Motoren im Lastwechselbetrieb (Gattersägen, Steinbrecher, Aufzüge...)
- Schweissmaschinen
- gesteuerte Lasten (Schwingungspaketsteuerung, Thermosteuerung...)
- Lichtbogenöfen
- variable Einspeiser (Windenergieanlagen)
Was ist ein Flicker?
Flicker ist ein subjektiver Eindruck der Unstetigkeit visueller Empfindungen, hervorgerufen durch einen Lichtreiz, mit zeitlicher Schwankung der Leuchtdichte oder der spektralen Verteilung.
Wie muss der Netzbetreiber die Grenzwerte der Flickerstärken einhalten und wie?
Flicker Plt = 1 während 95% der Zeit einer Woche nicht überschritten
Damit der VNB die Grenzwerte EN50160 einhalten kann, müssen die Emissionen der einzelnen Anlagen einen tieferen Wert haben, wie hoch?
Kurzzeitflickeremission Flicker P short time = 0.8
LangzeitflickeremissionPlong time = 0.5
Wie werden die Kurzzeit-Flickerstärken Pst berechnet?
Kurzzeitflickerstäre Pst = üer ein Zeitfenster von 10min
Wie werden die Langzeitflickerstärken Plt berechnet?
Berechnet aus einer Folge von 12 Pst über einen Zeitintervall von 2h ist für die Spannungsqualität massgebend.
Massnahmen zur Begrenzung Spannungseinbrüche und Flicker?
- symmetrischer Anschluss der Verbraucher
- Abflachung Anlaufstrom (FU, Sanftanlasser, Stern/Dreieck)
- Gesamtlast aufteilen und gestaffelt starten
- gegenseitges Verriegeln von Lasten
- Vorschalten Drossel
- Flickenkompensation
- Erhöhung SkV (Netzverstärkung/Wechsel Trafo/Verlegung VP oder Trafo)
Was verursacht TRE Störungen?
Kondensatoren verursachen eine Absenkung des TR Pegels.
Wer verursacht TRE Störungen? (Beispiele)
Kondensatoren in Anlagen wie:
- Kompensationsanlagen ohne Verdrosselung
- Gasentladungslampen mit Einzelkompensation (Bel.-Anlagen, Solarien, ÖB)
- Gleichrichter mit kapazitiver Glättung
- Wechselrichter für die Einspeisung
- Betriebsmittel wie Leistungselektronik (WR) oder spez. Motoren verursachen Störpegel im Bereich der TRA Frequenzen
Was ist das grundsätzliche Problem von Kondensatoren in den Kompensationsanlagen?
Die Kondensatoren werden mit zunehmender Frequenz niederohmig und müssen deshalb mit einer vorgeschalteten Drossel hochohmig gemacht werden.
WICHTIG: Tonfrequenz-Sperrkreise sind nicht geeignet, es können kritische Resonanzen im Bereich der OS entstehen.
Was machen Saugkreisanlagen oder Serieschwingkreise?
Dienen zur Impendanzreduzierung. Sie werden eingesetzt um hohe OS-Pegel oder auch hohe TR-Pegel zu reduzieren.
Was sind die Problemstellungen einer EEA?
Netzrückwirkungen (Spannungqualität, OS, FLicker, Beeinflussung anderer Anlagen)
Netzstruktur/Regelung (Lastmodelle, Blindleistungskompensation, Versorgungssicherheit)
Sicherheitsanforderungen (Rückspeisung, Schutztechnik/Fehlererkennung)
Welche 8 Beurteilungskriterien gibt es für die EEA?
- Spannungsanhebung
- Schaltbedingte Spannungsänderung
- Flicker (insb. bei Windanlagen)
- OS
- Kommutierungseinbrüche
- Unsymmetrie
- Blindleistungskompensation
- Beeinflussung Signalübertragung
Die EEA entspricht nicht den NA-EEA Normen, was gibt es für 4 Möglichkeiten?
- Erhöhung SkV
- AS an VP mit höherer SkV
- Steuern bzw. Regelung Blindleistung
- Beschränkung der Einspeiseleistung
Windenenergieanlage macht Theater. Welche 4 Gegenmassnahmen können getroffen werden?
- Erhöhung SkV
- AS VP mit höhrerem SkV
- Gleichzeitigkeitsverriegelung bei mehreren Anlagen
- Reduzierung Schaltstrom (Drossel, Anlasstrafo, Widerstände...)
WEA verursacht hohe Flicker, Gegenmassnahmen? (4Stk)
- Anlagetyp mit geringerem Flickerbeiwert
- Einsatz dynamischer Kompensationsanlage
- AS VP mit höherem SkV
- Erhöhung SkV
Was wird für eine korrekte Beurteilung eines AS-Geusches EEA benötigt?
- SkV
- SA Leistung Netzanschluss
- Einspeiseleistung SPV der Anlage
-Prinzipschema mit der Verteilung der Leistung auf die verschiedenen Phasen und ANordnung der Phasen
- Konformitätserklärung WR zur Netzeinspeisung
- Gibt es noch weitere EEA am selben Strang?
Qualität im Distribution Code Schweiz, nenne mir die zwei Ziele:
1) diskriminierungsfreier Netzanschluss
2) ausreichende Versorgungsqualität
DC-Code: Nenne mir die Aufgaben des VNB!
- VNB sind zuständig für die Gewährleistung der Netzqualität
- Neuanschluss:
- Überprüfen ob Anlage betrieben werden kann
- Vorherrschende Verhältnisse SkV
- Anschlussleistung SA
Prüfungsfrage:
Was für Möglichkeiten gibt es bei Netzverschmutzung?
- SkV erhöhen, also Netzverstärkung
- SA Anschlussleitung verkleinern
Welche drei Faktoren bestimmen die Spannungsqualität?
1) bereits vorhandene Netzverschmutzung = GRUNDPEGEL
2) Netzrückwirkungen der Verbraucher = EMISSION
3) Netzimpedanz (SkV+frequenzabhängier Impedanzverlauf)
Je grösser die Netzimpedanz...
...desto ......(SkV)..... umso ......erwartenden Netzrückwirkungen........
Je grösser die Netzimpedanz... (lange Leitungen, kleine Querschnitte, kleine Trafos)
...desto kleiner die Netzkurzschlussleistung...
...umso grösser sind die zu erwartenden Netzrückwirkungen. (Verbraucher- & Netzstörungen)
Welche zwei Komponenten gelten für die Beurteilung der Netzqualität?
- die Verträglichkeit = Beurteilung der Spannungsqualität am VP
- Emission = bedeutet Beurteilung der Netzrückwirkung des Verrauchers (norm. am VP)
Ab wann kann auf eine Beurteilung verzichtet werden?
Wenn SkV/SA grösser als 150 ist.
(bei der MS grösser als 300)
Wie erhöhe ich die Netzkurzschlussleistung?
- Netzverstärkung
- Trafoverstäkung
- 2 Trafo parallel
Was gibt es für zwei Filterarten für das eliminieren von Obersschwingungsströmen?
- passive Schaltkriese aus LC
- aktive Schaltkreise mit IGBT (verlangen eine Netz- oder Lastseitige Strommessung)
