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In einem typischen HT-Erfassungs- und Niedrigkompensationsschema:
HT-Erkennung
: Das System misst Spannung und Strom auf der Hochspannungsseite (z. B. 10 kV) mithilfe von CTs und PTs.
Low-Side-Kompensation
: Die eigentliche Kompensation – entweder Blindleistungsunterstützung (SVG/Kondensatoren) oder Oberwellenfilterung (AHF) – wird auf der Niederspannungsseite (z. B. 400 V) implementiert.
Diese Architektur ist besonders häufig in transformatorbasierten Stromverteilungssystemen anzutreffen, da hier das Gesamtlastverhalten am Transformatoreingang bequem überwacht werden kann, während die Geräte in sichereren, besser zugänglichen Niederspannungsumgebungen platziert werden.
Zentralisierte Überwachung
: Die Abtastung auf der Hochspannungsseite bietet eine umfassendere Ansicht der an den Transformator angeschlossenen Last, was besonders nützlich ist, wenn mehrere Lasten nachgeschaltet sind.
Einfachere Installation und Wartung
: Die Installation von Kompensationsanlagen auf der Niederspannungsseite ist in der Regel einfacher, sicherer und kostengünstiger.
Wirksam zur Leistungsfaktorkorrektur
: Bei Verwendung zur Blindleistungskompensation kann dieser Ansatz den Leistungsfaktor auf Transformatorebene effizient verbessern.
Trotz seiner Zweckmäßigkeit wirft dieses Verfahren mehrere technische Probleme auf, insbesondere bei der Verwendung zur aktiven Oberschwingungsfilterung:
Da Mess- und Aktionspunkt nicht am selben Ort liegen, kommt es im Regelsystem zu einer inhärenten Verzögerung. Daten müssen über die Transformatorgrenze hinweg erfasst, verarbeitet und in Regelmaßnahmen umgesetzt werden. In Umgebungen mit schnell wechselnden Lasten (z. B. Schweißmaschinen oder Aufzügen) kann die Kompensation zu langsam sein, um effektiv zu sein.
Transformatoren dämpfen aufgrund ihrer Impedanzeigenschaften grundsätzlich Hochfrequenzsignale. Harmonische Ströme – insbesondere der 5., 7. und höheren Ordnung – werden beim Durchgang durch einen Transformator deutlich reduziert oder verzerrt.
Dies führt dazu, dass der Controller auf der HT-Seite ein harmonisches Profil erkennt, das nicht die tatsächlichen harmonischen Bedingungen auf der Low-Side widerspiegelt.
Wenn die AHF versucht, auf der Grundlage dieser verzerrten Daten eine Kompensation vorzunehmen, wird der Filtereffekt wirkungslos oder sogar kontraproduktiv.
Abschluss
:
Die Oberwellenfilterung sollte nicht mithilfe der Hochspannungsmessung implementiert werden. Für eine effektive Oberwellenminderung müssen Messung und Kompensation auf demselben Spannungsniveau erfolgen – vorzugsweise in der Nähe der Oberwellenquelle.
Die Transformatorimpedanz verursacht außerdem Phasenverschiebungen zwischen der abgetasteten Spannung und dem abgetasteten Strom. Diese Verschiebungen führen zu einer ungenauen Berechnung des Leistungsfaktors und der Blindleistungskomponenten, was zu einer suboptimalen oder falschen Kompensation führt.
In empfindlichen Systemen, insbesondere solchen, die auf eine genaue P/Q-Zerlegung oder Echtzeitsteuerung angewiesen sind, kann dieser Phasenfehler zu einer Instabilität oder Überkompensation der Steuerung führen.
In Systemen, deren HT-Sensorik auf digitaler Kommunikation basiert, können Verzögerungen oder Paketverluste auftreten. Dies beeinträchtigt das Timing und die Zuverlässigkeit von Steuersignalen, insbesondere in Mehrgeräte- oder parallelen Kompensationssystemen.
Obwohl nicht ideal für die harmonische Filterung, HT-Sensorik mit Low-Side-Kompensation
eignet sich gut zur Blindleistungskompensation
in stabilen Systemen.
SVGs
oder Kondensatorbänke können mit diesem Ansatz den Leistungsfaktor auf Transformatorebene wirksam aufrechterhalten, Netzeinbußen verringern und die Blindlast im vorgelagerten Bereich verringern.
Verwenden
lokale Erfassung
zur Oberwellenfilterung – idealerweise in der Nähe der Last, die Oberwellen erzeugt.
Bei Verwendung der HT-Erfassung zur Blindkompensation
Faktor der Transformatorimpedanz
und führen Sie eine entsprechende Parameterabstimmung durch.
Erwägen Sie Systeme, die
Fernerkundung mit algorithmischer Korrektur
um Phasen- und Impedanzabweichungen auszugleichen.
Sorgen Sie bei Systemen mit mehreren Geräten für eine qualitativ hochwertige, synchronisierte Kommunikation, um Steuerungsfehlanpassungen zu vermeiden.
IPv6-Netzwerk unterstützt
