In dieser Kategorie werden generelle Informationen geteilt, die rund um das Thema Netzqualität aufkommen.

Seit einigen Jahren erkennt man immer wieder leistungselektronische Einspeiser, wie z.B. Photovoltaikwechselrichter, Windkraftanlagen und Batteriespeicher, die eine auffällige Ähnlichkeit der Strom- und Spannungskurvenform aufweisen.

Was bei rein ohmschen Verbrauchern erwünscht und vorteilhaft ist – nämlich der reine Bezug von Wirkleistung ohne Grundschwingungs- und Oberschwingungsblindleistung – wirkt sich bei Einspeisern elektrischer Energie unvorteilhaft auf die Netzrückwirkungen in allen Spannungsebenen aus. Denn im klassischen Sinne ist dort eher der Strom der angeschlossenen Verbraucher – und damit die ideale Sinuskurvenform der Spannung – der zentrale Regelparameter. Das gilt für große Synchrongeneratoren in den Kraftwerken genauso, wie für Generatoren in Netzersatzanlagen und die Leistungselektronik an der Sekundärseite von USV-Anlagen. Den ein Synchrongenerator – ja sogar ein Synchronmotor – wird auf Abweichungen der Spannung von der Sinusform mit entsprechend gegensätzlicher Stromeinspeisung reagieren. Aufgrund dieses Wirkprinzips stellen vereinfacht ausgedrückt die klassischen Kraftwerksgeneratoren immer die Blindleistung bei der Grundfrequenz und bei den Oberschwingungen bereit, die von den Lasten abgefordert werden. Dies zumindest im Rahmen der jeweiligen bauartbedingten Möglichkeiten.

Folgt nun aber ein moderner leistungselektronischer Einspeiser mit seiner Regelung des Stroms weitestgehend der Spannungskurvenform, optimiert er zwar den eigenen frequenzabhängigen Blindstrom, versagt aber im gleichen Moment dem Netz eben diese von den Verbrauchern benötigte Blindleistung. Somit wirkt er im schlimmsten Falle sogar als „Verstärker“ der im Netz vorherrschenden Netzrückwirkungen. Derartige Effekte statisch im Frequenzbereich und dynamisch im transienten Bereich werden immer häufiger.

Jetzt kann man zwar eben diese frequenzabhängige Blindleistung auch durch aktive, passive oder hybride Filteranlagen bereitstellen. Diese Möglichkeiten bestehen aber rein physikalisch bereits auch in den benannten Einspeiseanlagen. Vereinfacht ausgedrückt, fehlt hierfür lediglich der entsprechende Regelparameter in der Steuerung solcher Anlagen.

Hier ist ein Umdenken in der Zulassung und Normung gefordert. Es ist wenig hilfreich, wenn die einschlägigen Normen möglichst geringe Stromoberschwingungen von Einspeisern fordern. Hilfreicher wäre es, solche Anlagen zu fördern, die sich neben der Stützung der Spannung auch wirkungsvoll an der Erhaltung der Sinuskurvenform beteiligen. Ganz so, wie der gute alte Synchrongenerator im Kraftwerk.

Messwert-Informationen können in den Camille Bauer Netzqualitätsmessgeräten mit Hilfe eines Daten-Exporters in Form von CSV- oder PQDIF-Dateien bereitgestellt werden. Diese Dateien können lokal im Gerät gespeichert und über das Web-Interface heruntergeladen werden oder periodisch oder ereignisgesteuert an einen SFTP-Server gesendet werden.

Um noch bessere Ablesbarkeit der Ereignisse zu ermöglichen, können Anwender des LINAX PQ5000 Mobile die ausgegebenen Grafiken im Rahmen einer programmierbaren Aufzeichnungsdauer einstellen. Dies beinhaltet die Werte RMS ½ ≤1s vor und ≤180s nach der Auslösung eines PQ-Events. Zudem können die Abtastwerte von ≤1s vor und ≤5s nach Auslösung parametriert werden. Aufgesetzt darauf lassen sich die Ereignisse unmittelbar im Webbrowser zoomen, um in einer höheren Auflösung relevante Werte noch besser ablesen zu können.

Speziell bei mobilen Messungen der Netzqualität kann es vorkommen, dass die Netzspannung kurzzeitig unterbrochen wird. Demzufolge sind nun alle Netzqualitätsanalyse-Geräte der LINAX PQ-Reihe optional mit einer USV ausgestattet und halten einen Spannungsausfall von 5×3 Minuten locker durch.

«Strom kommt aus der Steckdose» und warum sollte dieser von unterschiedlicher Qualität sein? Bedeutet dies etwa, dass Strom nicht gleich Strom ist?

Weiterlesen

Netzqualität geht uns alle an!

Problem: Potenzial-Ausgleichsströme

Potential-Ausgleichströme, häufig auch als vagabundierende Ströme bezeichnet, sind nicht nur in Industrieanlagen ein Problem. Auch in Gewerbebetrieben und sogar Wohngebäuden können sich Ströme am Potentialausgleich störend auswirken.

Ursache: Ableitströme Frequenzumrichter

Im Bild ist die Ursache für ein störendes Pfeifen in den Lautsprechern einer Haus-Stereoanlage zu sehen. Es handelt sich um Ableitströme eines Umrichter-Antriebs, die aufgrund ihrer Charakteristik zurück zum Transformatorsternpunkt fließen müssen. Sie treten immer dann auf, wenn ein entsprechender Filter am Umrichter fehlt oder defekt ist. Es kommt dann bei der Taktfrequenz am Umrichter-Ausgang zu Gleichtakt-Spannungsverzerrungen der Leiter-Erde Spannungen. Diese Taktfrequenzströme sind dann am Potentialausgleich des gesamten Gebäudes und auch an der gestörten Audio-Anlage nachweisbar.

Lösung

Nachrüstung und EMV-gerechte Installation eines wirksamen Filters.


Impressum
PQ Professionals GmbH 
Landsberger Straße 4 
04157 Leipzig 
vertreten durch den GF Dipl.-Ing. (FH) Frank Strobel

 

Stromausfall in Deutschland?

Ein herzlich willkommen, liebe Freunde von Schutz, Kontrolle und Elektrotechnik. Was passiert eigentlich bei einem Stromausfall und ist das in Deutschland überhaupt möglich? Marc Elsberg zeigte uns in seinem Buch „ Blackout “ ein schrecklich realistisches Szenario. Ein groß angelegter und lang anhaltender Stromausfall hätte relevante Konsequenzen für unsere Gesellschaft. Schauen wir uns die Definition, die Wahrscheinlichkeit und vor allem die tatsächlichen Auswirkungen eines Stromausfalls an.

Themen:

  • Was ist ein Stromausfall
  • Blackout-Wahrscheinlichkeit Deutschland
  • Was passiert bei einem Stromausfall in Deutschland
  • Zusammenfassung
  • Fazit

Lesen Sie diesen Beitrag der Electrical Engineering Academy in voller Länge und klicken hier