Spannungen, Ströme und Frequenzen für Drosseln


Bemessungsspannung: 3 x 400 V mit Auslegung für die 3., 5. und 7. harmonische Oberwelle
Bemessungsinduktivität: nach Tabelle
Bemessungsstrom: nach Tabelle

Die Drosselströme sind ausgelegt für 100 % ED auf 1,3 fachen 50 Hz Nennstrom ( wie Kondensator nach VDE 0560) mit folgenden Oberschwingungsströmen:

Harmonische

Frequenz

Strom

1.
3.
5.
7.

50 Hz
150 Hz
250 Hz
350 Hz

1,06 x INenn
0,04 x INenn
0,31 x INenn
0,13 x INenn

Verdrosselungsfaktor: Durch Stromrichter und Umrichter entstehen in Netzen Oberschwingungen, die zusätzliche Verluste speziell in den Kondensatoren von Blindstrom-Kompensationsanlagen hervorrufen. Eine Verdrosselung bringt folgende Vorteile:

  • weniger Verluste und keine Überlastung der Kondensatoren einer Blindstrom-Kompensationsanlage
  • Verbesserung des Impedanzverhalten des Netzes

Berechnung Verdrosselungsfaktor: p = XL / XC
wobei XL = induktiver Blindwiderstand
         XC  = kapazitiver Blindwiderstand

Resonanzfrequenz: Für den Resonanzfall des Reihenschwingkreises Drossel - Kondensator ergibt sich:

fRes = fNetz / wurzel-p

für 50 Hz Netzfrequenz errechnet sich mit p = 0,07 die Resonanzfrequenz zu

fRes = 50 Hz / wurzel007 = 189 Hz

Diese 189 Hz liegen über der Netzfrequenz und unter der 5. kritischen Oberwelle von 250 Hz

Verdrosselungsfaktor

Resonanzfrequenz

5,5 %
7 %
14 %

214 Hz
189 Hz
134 Hz

Vorschriften: VDE 0550, VDE 0532, IEC 76
Prüfspannung: 2500 Veff Wicklung - Kern


Blindstrom-Kompensation in Netzen mit Tonfrequenz-Rundsteueranlagen (TRA)
Tonfrequenz-Rundsteueranlagen werden in Versorgungsnetzen der EVU’s installiert, um über angeschlossene Empfänger Schaltungen, z.B. Tarifwechsel, durchzuführen. Dem Versorgungsnetz werden dazu höherfrequente Steuerspannungen (Tonfrequenzimpulse) überlagert, üblich sind Frequenzen im Bereich von 166 bis 1350 Hz
Der Impedanzfaktor a* ist das Verhältnis der Tonfrquenzimpedanz zur 50 Hz-Impedanz der Kundenanlage. Bei einem Impedanzfaktor a* > 0,5 ist nicht mit Störungen von Rundsteueranlagen zu rechnen.


Einfluss von nicht verdrosselten Kompensationsanlagen
Eine unverdrosselte Kompensationsanlage bildet mit den reaktiven Netzimpedanzen einen Schwingkreis. Die Resonanzfrequenz “fr” dieses Schwingkreises sinkt mit steigender Kompensationsleistung. in der Nähe der Resonanzfrequenz ist die Impedanz des Schwingkreises sehr niederohmig und kann den Steuerspannungspegel der Tonfrequenz erheblich abschwächen.


Kritische Rundsteuerfrequenzen im Bereich von 270 Hz bis 425 Hz
Werden Tonfrequenz-Sperrkreise im Bereich von 270 Hz bis 425 Hz vor unverdrosselte Kompensationsanlagen geschaltet, so besteht verstärkte Resonanzmöglichkeit in unmittelbarer Nähe der 5. und 7. Harmonischen.
Weitere Begriffe zu diesem Thema:
Blindstrom, Eisenkerndrosseln, harmonische Oberschwingungen, Filterkreisdrosseln, Fourieranalyse, Oberwellen


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