Analyse der Installation aktiver Oberschwingungsfilter auf der Netz- und Lastseite

Die Wahl zwischen der Installation eines Aktiver Oberwellenfilter (AHF) Die Entscheidung, ob man auf der Leistungsseite (am Netzanschlusspunkt - PCC) oder auf der Lastseite (an der Quelle der Oberschwingungen) arbeitet, ist eine wichtige Konstruktionsentscheidung mit erheblichen technischen und finanziellen Auswirkungen.

Hier finden Sie eine detaillierte Analyse, die beide Installationsstrategien vergleicht.

Zusammenfassung

• Lastseitige Installation (Lokale Kompensation): Es zielt auf spezifische, problematische nichtlineare Lasten ab. Es ist wie die Behandlung einer Krankheit am betroffenen Organ. Es ist hochwirksam für die geschützte Last, verhindert die Ausbreitung von Oberschwingungen und ist oft die effizienteste Lösung.

• Installation auf der Stromseite (Globale Kompensation): Behandelt das gesamte elektrische System an seinem Eingangspunkt. Es ist vergleichbar mit der Blutreinigung für den gesamten Körper. Es schützt die Stromversorgung und vorgelagerte Geräte, vereinfacht die Handhabung mehrerer unbekannter Oberschwingungen, kann aber weniger effizient und teurer sein.

1. Lastseitige Installation (An der Quelle der Oberschwingungen)

Dies beinhaltet die Installation eines dedizierten AHF direkt an den Anschlüssen einer bestimmten nichtlinearen Last (z. B. eines großen Frequenzumrichters, einer USV oder eines Schaltnetzteils) oder am selben Verteilerzweig wie diese.

Typische Lasten: Große Frequenzumrichter (VFDs), Industrie-PCs, Hochleistungsserver, große USV-Anlagen, Gleichrichter.

Vorteile:

1. Hohe Effizienz & zielgerichtete Vergütung: Der AHF Kompensiert Oberschwingungen direkt an ihrer Entstehungsstelle. Dadurch wird verhindert, dass sich Oberschwingungen in das Hauptverteilungssystem ausbreiten, wodurch Verluste (I²R) und Spannungsverzerrungen in der gesamten Verkabelung reduziert werden.

2. Verhindert Systeminteraktionen: Durch die Unterdrückung von Oberschwingungen an der Quelle wird das Risiko einer Oberschwingungsresonanz zwischen der Last und der Systemimpedanz, die zu katastrophalen Ausfällen führen kann, eliminiert.

3. Optimal für individuelle Problemlasten: Ideal, wenn ein oder zwei große Geräte für den Großteil der harmonischen Verzerrungen verantwortlich sind.

4. Kleinere AHF-Bewertung: Da es nur die spezifische Last kompensiert, an die es angeschlossen ist, ist ein kleineres, kostengünstigeres AHF kann häufig verwendet werden.

5. Vereinfacht die Systemerweiterung: Eine neue nichtlineare Last hinzufügen? Einfach eine weitere dedizierte Last hinzufügen. AHF für seinen Schaltkreis. Es ist nicht nötig, einen zentralen Regler zu vergrößern oder zu verkleinern. AHF Die

Nachteile:

1. Höhere Anfangskosten für mehrere Ladungen: Wenn Sie Dutzende kleiner, verteilter, nichtlinearer Lasten haben (z. B. ein Büro voller PCs), ist die Installation eines AHF Denn jede dieser Optionen ist unpraktisch und kostspielig.

2. Installationskomplexität: Dies erfordert das Verlegen von Kabeln und das Finden von Platz in der Nähe jeder größeren Last, was in einer überfüllten Anlage eine Herausforderung darstellen kann.

3. Verwaltungsaufwand: Mehrere AHF s bedeutet mehrere zu überwachende und zu wartende Einheiten.

2. Installation auf der Netzseite (am gemeinsamen Kopplungspunkt – PCC)

Dies beinhaltet die Installation eines einzelnen, größeren AHF am Haupteingang oder an einem zentralen Verteilerkasten, der mehrere Verbraucher versorgt.

Typische Szenarien: Gebäude mit vielen verteilten nichtlinearen Lasten (z. B. Rechenzentren, Krankenhäuser, Bürotürme), Industrieanlagen mit zahlreichen kleinen Frequenzumrichtern oder wenn die genaue Quelle der Oberschwingungen schwer zu isolieren ist.

Vorteile:

1. Systemweiter Schutz: Eine einzelne Einheit kompensiert den gesamten Oberwellenstrom aller nachgeschalteten Verbraucher. Sie gewährleistet, dass das Energieversorgungsunternehmen eine saubere Sinuswelle erhält, wodurch Strafzahlungen vermieden und vorgelagerte Transformatoren und Generatoren geschützt werden.

2. Zentralisierte Verwaltung und Überwachung: Alle Oberwellendämpfung Die gesamte Abwicklung erfolgt an einem zentralen Ort, was die Überwachung der Leistung und die Durchführung von Wartungsarbeiten erleichtert.

3. Zukunftssicherung: Das Zentrum AHF kann neue harmonische Lasten, die dem System hinzugefügt werden, bewältigen, vorausgesetzt, seine Gesamtkapazität wird nicht überschritten.

4. Ideal für verteilte Lasten: Die kostengünstigste Lösung, wenn Oberschwingungen durch viele kleine, verstreute Lasten erzeugt werden.

Nachteile:

1. Potenzial für geringere Gesamteffizienz: Die Oberschwingungen einzelner Verbraucher breiten sich weiterhin durch die gesamte Verkabelung des Stromkreises aus und verursachen Verluste und Erwärmung, bevor sie im Hauptverteiler gefiltert werden. AHF Das Unternehmen selbst muss mehr leisten, um die kombinierte Verzerrung auszugleichen.

2. Größere, teurere AHF erforderlich: Die Einheit muss entsprechend dimensioniert sein. maximal möglich Oberschwingungsströme aller Lasten, die oft größer sind als die Summe der einzelnen Lastseitenströme. AHF s wäre.

3. Risiko der inneren Resonanz: Während die AHF Um Resonanzen mit dem Stromnetz zu verhindern, können Oberwellenströme aus verschiedenen Lasten weiterhin miteinander und mit der Systemimpedanz interagieren. innerhalb des Netzwerks der Einrichtung Die

4. Single Point of Failure: Wenn die zentrale AHF Wenn dies fehlschlägt, verliert das gesamte System seinen Schutz vor Oberschwingungen.

Vergleichsanalysetabelle

Hybridansatz: Das Beste aus beiden Welten

In vielen modernen, komplexen Anlagen ist ein hybrider Ansatz die technisch und wirtschaftlich optimale Lösung.

Strategie:

• Installieren große, zentrale AHFs an den Hauptverteilern um den Großteil der Hintergrundharmonischen von unzähligen kleinen Lasten zu bewältigen und einen systemweiten Grundschutz zu gewährleisten.

• Installieren Spezielle, lastseitige AHFs für große, spezifische Oberschwingungserzeuger (z. B. eine große Kälteanlage mit Frequenzumrichtern, eine große USV-Anlage, ein Lichtbogenofen). Dadurch werden deren große Oberwellenströme lokal gebündelt.

Vorteile:

• Maximiert die Gesamteffizienz des Systems.

• Verringert die erforderliche Bewertung der Zentrale AHF Die

• Bietet eine robuste, mehrschichtige Schutzwirkung gegen harmonische Störungen.

Wichtige Entscheidungsfaktoren

Die Wahl ist nicht einfach nur „A oder B“, sondern eine strategische Entscheidung, die auf Ihren spezifischen elektrischen Gegebenheiten basiert.

Wählen Ladeseitige Installation Wann:

• A einzelne oder wenige große Ladungen sind die dominanten harmonischen Quellen.

• Du musst verhindern harmonische Ausbreitung und die Energieeffizienz maximieren.

• Die Lasten sind kritisch und erfordern einen besonderen Schutz.

Wählen Installation auf der Stromseite Wann:

• Obertöne werden erzeugt durch viele kleine, verteilte Lasten Die

• Ihr Hauptziel ist es, Schutz der Stromversorgung und vermeiden Strafen.

• Du willst zentralisierte, einfache Verwaltung Die

Beginnen Sie immer mit einer professionellen Stromqualitätsprüfung. Die Messung des harmonischen Spektrums, die Identifizierung der spezifischen Quellen und das Verständnis der Systemimpedanz sind wesentliche Schritte, bevor man sich für die optimale AHF-Installationsstrategie entscheidet.