Lösung von Strafzahlungen wegen mangelnder Stromqualität in PV-Anlagen: Eine Fallstudie

Viele Eisenschweißereien nutzen mittlerweile Solarenergie, um Kosten zu sparen. Die Installation von Photovoltaikanlagen kann jedoch neue elektrische Probleme verursachen. Einem Betrieb fielen hohe monatliche Strafen an, weil sein Leistungsfaktor gesunken war. Dieser Artikel erklärt, wie wir dieses Problem mithilfe fortschrittlicher Technologie gelöst haben.

Die Herausforderung des niedrigen Leistungsfaktors

Der Standort verfügt über fünf Haupttransformatoren. Die Transformatoren T1 bis T4 versorgen die Fabrik mit Strom. Transformator T5 ist für die Photovoltaikanlage zuständig. Im vergangenen Jahr zahlte der Standort 4.100 US-Dollar an Strafen. Nach der Installation weiterer Photovoltaikanlagen stiegen die Strafen. Zuletzt beliefen sich die monatlichen Strafen auf 2.800 bis 4.100 US-Dollar.

Das Werk nutzt Kondensatorschränke zur Blindleistungskompensation. Diese Schränke eignen sich gut für Standardlasten. Photovoltaikanlagen verändern jedoch die Art und Weise, wie das Stromnetz die Leistung erfasst. Der Großteil des Strombedarfs des Werks wird mittlerweile durch Solarenergie gedeckt. Dadurch reduziert sich die aus dem Netz bezogene Wirkleistung.

Der Stromzähler erfasst nur die Vorwärtsleistung. Die Rückwärtsleistung wird nicht genau erfasst. Dadurch erscheint der gemessene Leistungsfaktor deutlich niedriger als er tatsächlich ist. Zudem reagieren ältere Kondensatorbatterien zu langsam auf Änderungen der Sonneneinstrahlung.

Analyse der Standorttestdaten

Wir haben die Niederspannungsseite aller fünf Transformatoren geprüft. Bei unserem Vor-Ort-Termin stellten wir mehrere Mängel fest. Nachfolgend die Daten aus unseren ersten Tests.

Unsere Tests ergaben eine hohe Oberwellenstromverzerrung. Die 5. und 7. Oberwelle lagen über den zulässigen Grenzwerten. Dies ist auf Resonanzen in den Kondensatorgehäusen zurückzuführen. Resonanz kann Geräte beschädigen und zu Überhitzung führen.

Die empfohlene SVG-Lösung

Um die Strafen zu beheben, benötigte die Website eine präzise Steuerung. Wir empfahlen einen Static Var Generator (SVG). ¹² Ein SVG nutzt moderne IGBT-Technologie. Er erzeugt Strom, um Blindleistung sofort auszugleichen.

Der aktuelle Bedarf an Blindleistung beträgt etwa 200 kvar. Wir haben vorgeschlagen, 400 kvar SVG für den T1-Transformator. Dies ermöglicht zukünftiges Wachstum im Park.

Der SVG Es erfasst Daten von der Hochspannungsseite und kompensiert diese dann in Echtzeit auf der Niederspannungsseite. ¹⁶ Diese Methode ist wesentlich schneller als die Verwendung alter Kondensatoren.

SVG-Funktionen und -Leistung

Der SVG bietet zahlreiche Vorteile für Industrieanlagen. Er reagiert in weniger als 5 Millisekunden und kann sowohl induktive als auch kapazitive Leistung verarbeiten.

Der SVG-Regler arbeitet sehr effizient und präzise. Er hält den Leistungsfaktor über 0,99 und filtert zudem die von uns festgestellten schädlichen Oberschwingungen heraus.

Reale Vergütungsergebnisse

Wir haben die Anlage nach der Installation drei Tage lang getestet. Die Ergebnisse waren hervorragend. Der Leistungsfaktor blieb nahe 1,00.

Die Blindleistung sank von 200 kvar auf 20 kvar. Der Standort zahlt keine hohen Strafgebühren mehr. Das Stromnetz ist nun stabil und sicher.

Die Verwendung eines SVG (Self-Variable-Designs) ist die beste Methode zur Verwaltung von Solaranlagen. Es schützt Ihre Geräte vor Resonanz und stellt sicher, dass Sie nie wieder Strafzahlungen wegen Leistungsfaktorkorrekturen leisten müssen.