Lasteigenschaften und Probleme mit der Stromqualität in Gewerbegebäuden

Lasteigenschaften und Probleme mit der Stromqualität in Gewerbegebäuden

Zu den wichtigsten „Verschmutzungsquellen“ in Gewerbegebäuden zählen:

1. Energieeffiziente Geräte: Große Mengen an LED-Beleuchtungstreibern, Kompaktleuchtstofflampen (CFLs), Frequenzumrichtern (VFDs) für Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik sowie Aufzugs-VFDs.

2. IT und Rechenzentren: Server, Computer, USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung), Schaltnetzteile.

3. Weitere Ausstattung: Projektoren, Drucker, Ladestationen für Elektrofahrzeuge, medizinische Geräte (im Gesundheitswesen).

Die Gemeinsamkeit dieser Lasten besteht darin, dass sie alle nichtlineare Lasten . Sie beziehen Strom über Schaltnetzteile, die harmonische Ströme in das Stromnetz. Darüber hinaus benötigen viele dieser Geräte (wie VFDs) auch dynamische Blindleistung .

Warum ist eine Niederspannung APF In kommerziellen Umgebungen notwendig?

Die Kernaufgabe eines APF (Aktiver Leistungsfilter) besteht darin, Oberschwingungen zu mildern.

1. Sicherstellung des stabilen Betriebs sensibler Geräte und Verhinderung von Datenverlust

   • Problem: Harmonische dritter Ordnung addieren sich im Neutralleiter, wodurch der Neutralleiterstrom möglicherweise den Phasenstrom übersteigt, was zu Überhitzung des Neutralleiters und Brandgefahr. Hochfrequente Oberwellen stören den normalen Betrieb von Präzisionsinstrumenten und verursachen Serverabstürze, Datenverlust und Netzwerkunterbrechungen In Krankenhäusern kann dies die Lesegenauigkeit medizinischer Geräte direkt beeinträchtigen.

   • Die Rolle von APF: Der APF erkennt und eliminiert Oberschwingungen der 2. bis 25. Ordnung oder höher in Echtzeit und reduziert so den Gesamtklirrfaktor (THDi) von potenziell über 30 % auf unter 5–8 %. Dies sorgt für eine saubere Stromversorgung für IT-Geräte, medizinische Geräte und Gebäudeautomationssysteme. das Risiko von Systemabstürzen und -ausfällen deutlich reduziert .

2. Beseitigung von Brandgefahren und Gewährleistung der Sicherheit

   • Problem: Wie bereits erwähnt, ist ein durch Oberschwingungen dritter Ordnung verursachter Neutralleiterüberstrom eine wesentliche Ursache für elektrische Brände in Gewerbegebäuden. Herkömmliche Überlastschutzgeräte können einen Neutralleiterüberstrom nicht wirksam erkennen.

   • Die Rolle von APF: Durch die Beseitigung von Triplen (wie der 3.) und anderen Null-Sequenz-Harmonischen, reduziert der APF direkt den Neutralstrom auf ein sicheres Niveau, dieses Sicherheitsrisiko an der Wurzel packen .

3. Einhaltung von Standards und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen

   • Problem: Zertifizierungen für umweltfreundliches Bauen wie LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) sowie nationale Elektrovorschriften (wie Chinas GB 50052, GB/T 14549) stellen klare Anforderungen an die Stromqualität. Gebäude mit starker Oberschwingungsbelastung können keine Zertifizierung auf hohem Niveau erreichen.

   • Die Rolle von APF: Die Installation eines APF ist der direkteste und effektivste Weg, diese Vorschriften und Standards zu erfüllen. Sie trägt dazu bei, dass ein Gebäude eine Umweltzertifizierung erhält und sein Marktwert und Image verbessert wird.

Warum ist eine Niederspannung SVG In kommerziellen Umgebungen notwendig?

Die Kernaufgabe eines SVG (Statischer Var-Generator) ist die dynamische Blindleistungskompensation und der dreiphasige Lastausgleich.

1. Vermeidung von Stromstrafen und Erzielung von Energieeinsparungen

   • Problem: Obwohl einzelne Geräte in Gewerbegebäuden nur eine geringe Leistung haben, ist ihre Anzahl enorm. Die große Anzahl an Leuchtstofflampen, LED-Treibern und Schaltnetzteilen führt zu einem niedrigen Leistungsfaktor (typischerweise zwischen 0,7 und 0,8). Dies führt zu Strafzahlungen für die Leistungsfaktoranpassung durch den Energieversorger.

   • Die Rolle von SVG: Der SVG kann den Leistungsfaktor des Systems schnell auf über 0,95 oder sogar nahe 1,0 kompensieren, direkte Vermeidung von Strafzahlungen bei der Stromrechnung . Gleichzeitig reduziert es durch die Reduzierung des Blindstromflusses in Leitungen und Transformatoren auch Leitungsverluste (I²R-Verluste) , was zu Energieeinsparungen führt.

2. Stabilisierung der Systemspannung und Unterdrückung von Flimmern

   • Problem: Das Starten von Motoren wie Aufzügen und AC-Kompressoren sowie das Schalten großer Bildschirme verursachen schnelle, lokale Spannungsschwankungen, die zu Licht flackert Dies beeinträchtigt den Sehkomfort und kann sogar zum Neustart empfindlicher Geräte führen.

   • Die Rolle von SVG: Die Reaktionsgeschwindigkeit des SVG im Millisekundenbereich kann diese schnellen Änderungen im Blindleistungsbedarf sofort kompensieren und so die Busspannung unterstützen und effektive Unterdrückung von Lichtflimmern und verbessern so den Komfort und die Qualität des Raumklimas.

3. Ausgleich dreiphasiger Lasten und Verbesserung der Systemeffizienz

   • Problem: Es ist sehr schwierig, in gewerblichen Etagen eine perfekt ausgewogene dreiphasige Stromverteilung zu erreichen. Der zufällige Einsatz einphasiger Verbraucher (wie Steckdosen und Beleuchtungskreise) kann zu einem starken Ungleichgewicht des Dreiphasenstroms führen, was zusätzliche Verluste in Transformatoren und Leitungen verursacht und die Effizienz der Stromversorgung verringert.

   • Die Rolle von SVG: Das SVG verfügt über eine phasenweise Kompensationsfunktion, die es ihm ermöglicht, Blindstrom unabhängig in jede Phase einzuspeisen oder aufzunehmen. effektive Korrektur des Dreiphasenungleichgewichts , wodurch die Gesamtverluste des Systems reduziert werden und Transformatoren im optimalen Zustand arbeiten können.

SVG & APF Synergy: Umfassendes Stromqualitätsmanagement

In gewerblichen Umgebungen treten Probleme mit Oberschwingungs- und Blindleistung häufig gleichzeitig auf. Daher ist die ideale Lösung:

• APF ist für die „Reinigung“ der Stromwellenform verantwortlich , wodurch Oberwellen eliminiert werden.

• SVG ist für die „Optimierung“ des Leistungsflusses verantwortlich , Blindleistungskompensation, Spannungsstabilisierung und Phasenausgleich.

Moderne Geräte integrieren diese beiden Funktionen oft in einer einzigen Einheit, einem sogenannten Aktives Netzqualitätskorrekturgerät oder Hybridkompensator , wodurch sowohl Oberschwingungs- als auch Blindleistungsprobleme gleichzeitig gelöst werden.

Zusammenfassung: Die Notwendigkeit im kommerziellen Umfeld

In kommerziellen Umgebungen sind Niederspannungs-SVGs und APFs nicht mehr "optionales Zubehör", sondern Kerninfrastruktur das gewährleistet Betriebssicherheit, Datenzuverlässigkeit, optimale Energieeffizienz und Benutzererfahrung Sie sind eine notwendige Antwort auf die hohe Dichte und nichtlineare elektrische Last in modernen Gewerbegebäuden und unverzichtbar für die Realisierung intelligenter und umweltfreundlicher Gebäude. Ihre Investition amortisiert sich in der Regel innerhalb von 1–3 Jahren durch eingesparte Stromkosten und vermiedene Betriebsverluste.