Eine Analyse von Stromqualitätsproblemen und deren Abhilfe

Einführung

Stromqualität bezieht sich auf die Eigenschaften der an Endverbraucher gelieferten elektrischen Energie, insbesondere auf ihre Fähigkeit, die ordnungsgemäße Funktion elektrischer Geräte sicherzustellen. Mit der zunehmenden Verwendung empfindlicher Geräte wie speicherprogrammierbarer Steuerungen, Frequenzumrichter (VFDs) und Computern in modernen Industrien hat sich die Toleranz gegenüber Stromstörungen wie Spannungseinbrüchen, Spannungsspitzen und harmonischen Verzerrungen verringert. Diese Störungen können zu schwerwiegenden Gerätestörungen, Systemausfällen und Betriebsausfällen führen. Folglich ist das Energiequalitätsmanagement für Industrieanlagen und kritische Infrastrukturen wie Krankenhäuser von größter Bedeutung geworden.

Eine der effektivsten Lösungen zur Minderung dieser Probleme ist der Einsatz von Geräten zur Netzqualitätskorrektur wie dem Active Harmonic Filter (AHF) und dem Static Var Generator (SVG). Diese Geräte tragen dazu bei, schädliche Verzerrungen zu beseitigen, die allgemeine Stromqualität zu verbessern und das Risiko von Geräteausfällen zu verringern.

Wie sich Probleme mit der Stromqualität entwickeln

Störungen der Stromqualität haben verschiedene Ursachen und können sich auf vielfältige Weise auf Industrieanlagen auswirken. Die Entwicklung von Problemen mit der Stromqualität erfordert drei Schlüsselelemente:

1. Eine Quelle:Eine Störung, die entweder vom Versorgungsnetz oder von internen Geräten herrührt.
2. Ein Kopplungskanal:Wie die Störung in das Stromnetz gelangt.
3. Ein Rezeptor: Das Gerät, das von der Störung beeinträchtigt wird.

Sobald eine Störung in das System eindringt, kann sie sich im Netzwerk ausbreiten und den Gerätebetrieb stören. Beispielsweise kann die Einkopplung von Oberwellen von elektronischen Lasten (z. B. VFDs oder Leuchtstofflampen) zu einer Überhitzung von Transformatoren und Leistungsschaltern führen.

Probleme mit der Stromqualität und ihre Auswirkungen

Probleme mit der Stromqualität treten in verschiedenen Formen auf, die jeweils unterschiedliche Ursachen und Auswirkungen haben:

• Spannungseinbrüche: Ein Spannungsabfall unter den Nennwert kann zu Störungen bei empfindlichen Geräten wie Industriemaschinen und elektronischen Systemen führen.
• Spannungsspitzen:Diese kurzen Spannungsanstiege können Geräte, einschließlich Motorantriebe und Leistungselektronik, beschädigen.
• Oberschwingungen: Nichtlineare Lasten wie Frequenzumrichter und elektronische Geräte erzeugen Oberschwingungsströme, die die Sinuswelle der Spannung verzerren, was zu einer Überhitzung der Geräte und damit zu Ineffizienzen führt.
• Stromausfälle: Ein vollständiger Stromausfall kann zu Betriebsunterbrechungen und damit zu erheblichen finanziellen Verlusten führen.

Zusätzlich zu diesen häufigen Problemen können Spannungsspitzen (Spitzen) und elektrisches Rauschen auch die Geräteleistung beeinträchtigen. Eine wirksame Schadensbegrenzung ist unerlässlich, um eine Eskalation dieser Probleme zu verhindern.

Ursachen für Probleme mit der Stromqualität

Störungen der Netzqualität können auf mehrere Ursachen zurückgeführt werden:

• Spannungsschwankungen: Verursacht durch das Starten/Abschalten großer Geräte oder plötzliche Laständerungen, die sich auf Motoren, Antriebe und andere empfindliche Geräte auswirken.
• Oberschwingungen: Werden von elektronischen Vorschaltgeräten, VFDs und anderen nichtlinearen Lasten erzeugt und führen zu Überhitzung und potenziellem Geräteausfall.
• Stromausfälle: Tritt aufgrund externer Faktoren wie Wetter oder Systemfehler auf und führt zu einer vollständigen Unterbrechung des Betriebs.

Um diese Effekte abzuschwächen, werden Technologien wie Active Harmonic Filter (AHF) eingesetzt, um harmonische Verzerrungen zu reduzieren, während Static Var Generators (SVG) für eine Echtzeitkompensation der Blindleistung sorgen Ungleichgewichte beseitigen und zur Stabilisierung des Systems beitragen.

Lösungen für Probleme mit der Stromqualität

Die Lösung von Problemen mit der Stromqualität erfordert einen vielschichtigen Ansatz. Es können mehrere Minderungsstrategien umgesetzt werden:

1. Harmonische Filter

Harmonische Filter sind entscheidend für die Reduzierung der durch nichtlineare Lasten verursachten Verzerrungen. YTPQCs Active Harmonic Filter (AHF) ist eine hochmoderne Lösung zur Beseitigung von Oberschwingungen in industriellen und kommerziellen Systemen. Der AHF erkennt und filtert unerwünschte Oberwellen dynamisch und sorgt so für gleichmäßige und stabile Spannungsprofile, die die Lebensdauer der Geräte verlängern und Betriebsunterbrechungen reduzieren.

2. Statische Var-Generatoren (SVG)

YTPQCs Static Var Generator (SVG)Bietet eine Blindleistungskompensation in Echtzeit, was besonders nützlich bei der Korrektur von Leistungsfaktorproblemen und der Spannungsstabilisierung in Systemen mit erheblichen Ungleichgewichten ist. Durch die Behebung dieser Ungleichgewichte verbessert die SVG die Gesamtsystemeffizienz und verhindert Schäden an elektrischen Geräten.

3. Energiespeichersysteme

Energiespeicherlösungen wie unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) und Batterien bieten bei Spannungseinbrüchen oder Ausfällen eine wichtige Reserve und stellen so die Kontinuität des Betriebs sicher.

4. Überspannungsableiter und Thyristor-basierte Schalter

Diese Geräte schützen empfindliche Geräte vor Spannungsspitzen und Überspannungen, die durch äußere Faktoren wie Blitzschlag oder Stromleitungswechsel verursacht werden. Statische Schalter auf Thyristorbasis sind besonders effektiv bei der Bewältigung von Spannungsschwankungen in Echtzeit.

5. Trenntransformatoren

Trenntransformatoren werden verwendet, um empfindliche Geräte von elektrischen Störungen zu entkoppeln und eine stabile Spannungsversorgung bereitzustellen, um sicherzustellen, dass die Last vor Gleichtaktstörungen und Spannungsschwankungen geschützt bleibt.

Die Stromqualität stellt für moderne Industrien nach wie vor ein großes Problem dar, da bereits geringfügige Abweichungen der Spannung oder des Stroms zu erheblichen Schäden an der Ausrüstung und finanziellen Verlusten führen können. Lösungen wie YTPQCs Active Harmonic Filter (AHF) und Static Var Generator (SVG) sind wesentliche Werkzeuge zur Minderung von Problemen mit der Stromqualität. Durch die Integration dieser Technologien können Branchen ihre Betriebseffizienz deutlich verbessern, Ausfallzeiten reduzieren und die Lebensdauer ihrer Geräte verlängern.

Da die Industrie weiterhin auf immer empfindlichere elektronische Geräte angewiesen ist, wird die Gewährleistung einer stabilen und sauberen Stromversorgung von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Produktivität und die Vermeidung kostspieliger Ausfälle sein. Netzqualitätslösungen wie AHF und SVG sind nicht mehr nur ein Luxus, sondern eine Notwendigkeit für die Sicherung moderner Industriebetriebe.

Bei Interesse oder Fragen können Sie uns gerne kontaktieren: sales@yt-electric.com