Die Lasten in den Industrienetzen werden zunehmend von einer Vielzahl kleiner und großer Umrichter dominiert. Diese halten Einzug mit der Neuanschaffung von Maschinen oder dem Umrüsten von vorhandenen Maschinen zur Steigerung der Energieeffizienz. In diesem Zusammenhang lassen sich zwei Effekte beobachten: Durch den Rückgang von Motoren, die direkt am Netz betrieben werden, nimmt der Bedarf an induktiver Grundschwingungsblindleistung ab. Gleichzeitig steigt jedoch die Blindleistung, die durch die Oberschwingungsströme der Umrichter verursacht wird.
Die Impedanz des Netztransformators spielt eine entscheidende Rolle. An diesem wird ein Großteil der Oberschwingungsspannung erzeugt, die wiederum für Störungen an Verbrauchern verantwortlich ist. Nicht selten werden dabei die Normgrenzwerte für Oberschwingungen bereits in der Hauptverteilung verletzt. Es folgt ein unzuverlässiger Betrieb der Maschinen mit vermehrten Defekten an der Steuerungstechnik.
Als Lösung bietet KBR die Oberschwingungsfilter der Produktgruppe multiwave an. Besonders innovativ ist dabei die passive Variante als abgestimmte Filterkreisanlage. Der multiwave passive wurde speziell für Netze entwickelt, die einen hohen Anteil an 5. und 7. Harmonischen aufweisen, die typisch für Industrienetze sind. Die Anlage wird zentral in der Niederspannungshauptverteilung installiert und übernimmt einen Teil des Oberschwingungsstroms. Die Auslegung des passiven Filters bestimmt die Höhe der Netzreinigung.
Das Ergebnis ist eine deutliche Verbesserung des Gesamtoberschwingungsgehalts der Spannung (THD-U) sowie eine geringere thermische Belastung des Trafos.
Die Ansteuerung und Überwachung des multiwave passive erfolgt durch den bewährten Kompensationsregler multicomp D6, welcher mit einem eigens entwickelten Programm für Filterkreisanlagen ausgestattet ist. Der multicomp D6 steuert und prüft Schütze und Lüfter, er überwacht die Anlage auf Überstrom und Übertemperatur. Ihm sind diverse Netzmessfunktionen implementiert, sowie ein Fehlerspeicher, welcher auf dem Klartextdisplay dargestellt werden kann. Des Weiteren ist es möglich mehrere Anlagen in einem Netz im Master-Slave-Betrieb zu fahren.
Die Kompensationsleistung des multiwave passive ist beachtlich. Zum Beispiel kann ein Filter mit 250 kvar Grundschwingungsblindleistung dem Netz noch bis zu 650 A Oberschwingungsstrom entnehmen. Die Filterwirkung ist dabei sehr breitbandig und hat folgende typische Kompensationsgrade:
- 5. Harmonische 85 %
- 7. Harmonische 43 %
- 11. Harmonische 32 %
- 13. Harmonische 30 %
Um diese Filterleistung dauerhaft zu gewährleisten, müssen Bauteile mit höchster Belastungsfähigkeit eingesetzt werden. Auch hier konnten wieder die Komponenten aus eigener Fertigung überzeugen. Die eingesetzte Hochleistungsdrossel wurde eigens für diesen Anlagentyp von KBR entwickelt. Die bekannten UHPC Premiumkondensatoren mit einer Überlastfähigkeit des bis zu zweifachen Nennstroms runden das Paket ab.
Insgesamt ein stimmiges Konzept zur deutlichen Verbesserung Ihrer Spannungsqualität und mit einem unschlagbaren Preis-Leistungsverhältnis.
Hinweis
Jede Filteranlage muss für den einzelnen Anwendungsfall ausgelegt werden. Unsere Fachabteilung Power Quality Service ist auf diese Aufgaben spezialisiert, und hilft Ihnen gerne bei Ihrem Projekt weiter. Für den hochfrequenten Bereich ab 2,5 kHz gibt es zusätzlich den multiwave passive Hochfrequenzfilter. Dieser reduziert erheblich Störungen im hochfrequenten Bereich, wie beispielsweise Resonanzen, Kommutierungseinbrüche, Taktfrequenzen und Transienten.
