Netzanalyse

Eine Netzanalyse ist aus mehreren Gründen unerlässlich und sollte regelmäßig durchgeführt werden, um die Integrität, Sicherheit und Effizienz von Stromnetzen zu gewährleisten. Ohne regelmäßige Netzanalysen geht man erhebliche Risiken ein, darunter die Möglichkeit von Netzinstabilitäten, ineffizienter Energieverteilung, Überspannungen und letztlich Betriebsunterbrechungen oder Schäden an angeschlossenen Geräten und Anlagen. Diese Risiken können zu erheblichen finanziellen Verlusten, Produktionsausfällen und sogar zur Gefährdung der Sicherheit von Personen führen.

Die Durchführung von Netzanalysen ist insbesondere aus folgenden Gründen erforderlich:

• Sicherstellung und Nachweisführung der definierten Netzverträglichkeit:
  Netzanalysen sind Voraussetzung, die Konformität der Netzqualität mit verbindlichen nationalen und internationalen Standards wie EN 50160 (LV bis HV) und IEC61000-2-4 Klasse 1;2;3 sicherzustellen. Sie ermöglichen Identifikation, Nachweis und Korrektur von Abweichungen, bevor diese zu Problemen führen können. Alle Power Quality Messgeräte der Firma A. Eberle erfüllen die Norm IEC 61000- 4 – 30 Class A Ed. 3 zu 100% und sind damit als Klasse A Messgeräte zur Nachweisführung von Netzverträglichkeits-Parametern zugelassen.
• Ermittlung von Einflussgrößen:
  Sie dienen der Ermittlung von Einflussgrößen aus dem Netz, die für die Auslegung von Kompensations- und Filterkreisanlagen relevant sind. Diese Informationen sind entscheidend, um effektive Lösungen für die Verbesserung der Netzqualität zu entwickeln.
• Inbetriebsetzungsunterstützung und Nachweisführung:
  Netzanalysen bieten Unterstützung bei der Inbetriebnahme von Anlagen und ermöglichen den Nachweis der Wirksamkeit installierter Maßnahmen zur Verbesserung der Netzqualität.
• Überwachung der Spannungsqualität:
  Nach der Installation von Kompensations- und Filterkreisanlagen ist eine ständige Überwachung der Spannungsqualität erforderlich, besonders in Anlagen mit leistungsstarken Oberschwingungs- und Flickererzeugern.

Das Nichterkennen und Nichtbeheben von Problemen in der Stromversorgung kann zu verkürzter Lebensdauer von Betriebsmitteln, Störungen und Fehlfunktionen führen. Hochwertige Netzqualitätsanalysatoren machen solche Störungen sichtbar und ermöglichen eine schnelle und effektive Problembehebung.

Die Frage nach dem idealen Turnus für Netzanalysen hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Komplexität und die Belastung des Netzwerks sowie die Anforderungen an die Netzqualität. Generell ist eine jährliche Überprüfung ein guter Ausgangspunkt, aber in Umgebungen mit hohem Risiko oder bei Einführung neuer, leistungsintensiver Verbraucher kann ein häufigerer Turnus erforderlich sein. Entscheidend ist, einen Turnus zu wählen, der eine kontinuierliche und zuverlässige Überwachung der Netzqualität gewährleistet und gleichzeitig flexibel genug ist, um auf Veränderungen im Netz reagieren zu können.

Für die Durchführung einer effektiven Netzanalyse müssen bestimmte Voraussetzungen und Bedingungen beim Kunden bzw. Einsatzort gegeben sein. Diese Voraussetzungen sind entscheidend, um die Netzanalyse sicher, präzise und im Einklang mit den geltenden Standards und Richtlinien durchführen zu können. Folgende Punkte sind dabei besonders hervorzuheben:

• Zugänglichkeit der Messstelle:
  Eine grundlegende Voraussetzung für die Durchführung von Netzanalysen ist, dass die Messstelle gut zugänglich ist. Dies ermöglicht die problemlose Installation und Wartung von Messgeräten sowie die Durchführung der Analyse ohne unnötige Verzögerungen oder Komplikationen. Die mobilen Netzanalysatoren der PQ-Box-Familie von A. Eberle spielen die Vorzüge der sehr kompakten und robusten Bauart besonders auch an schwer zugänglichen Messstellen voll aus.
• Technische Eignung der Messstelle:
  Die Messstelle muss sich technisch für den Einbau eines Messgeräts eignen. Das bedeutet, dass die vorhandene Infrastruktur (z.B. elektrische Anschlüsse und Schutzvorrichtungen) den technischen Anforderungen des Messgeräts entsprechen muss, um genaue und zuverlässige Messdaten zu gewährleisten. Durch die Verwendung von additionalen Stromzangen aus dem umfangreichen Zubehörkatalog ist der Anschluss von A. Eberle Messtechnik einfach und effizient möglich.
• Technischer Ansprechpartner vor Ort:
  Die Verfügbarkeit eines technischen Ansprechpartners vor Ort ist wesentlich, um während der Durchführung der Netzanalyse auftretende Fragen klären zu können und sicherzustellen, dass die Analyse entsprechend den projektspezifischen Anforderungen durchgeführt wird.
• Einhaltung der Unfallverhütungsvorschriften:
  Die Einhaltung der Unfallverhütungsvorschriften ist sicherzustellen. Dies schließt die Bereitstellung einer sicheren Arbeitsumgebung für das Personal, das die Netzanalyse durchführt, ein und beinhaltet Maßnahmen zum Schutz vor elektrischem Schlag, Stürzen und anderen potenziellen Gefahren.
• Schutz der Messstelle vor unbefugtem Zugriff:
  Die Messstelle muss vor unbefugtem Zugriff geschützt werden, um die Integrität der Messdaten zu gewährleisten und sicherzustellen, dass Messgeräte nicht beschädigt oder manipuliert werden.

Es gibt auch Umstände, die eine Netzanalyse ausschließen oder zumindest erheblich erschweren können. Dazu gehören beispielsweise extrem unsichere oder gefährliche Umgebungen, in denen das Risiko für das Personal oder die Messgeräte nicht angemessen kontrolliert werden kann, oder Situationen, in denen die technischen Anforderungen für eine präzise Messung nicht erfüllt werden können. In solchen Fällen müssen alternative Lösungen oder Vorbereitungsmaßnahmen in Betracht gezogen werden, um eine erfolgreiche Netzanalyse zu ermöglichen.

Eine Netzanalyse ist aus mehreren Gründen unerlässlich und sollte regelmäßig durchgeführt werden, um die Integrität, Sicherheit und Effizienz von Stromnetzen zu gewährleisten. Ohne regelmäßige Netzanalysen geht man erhebliche Risiken ein, darunter die Möglichkeit von Netzinstabilitäten, ineffizienter Energieverteilung, Überspannungen und letztlich Betriebsunterbrechungen oder Schäden an angeschlossenen Geräten und Anlagen. Diese Risiken können zu erheblichen finanziellen Verlusten, Produktionsausfällen und sogar zur Gefährdung der Sicherheit von Personen führen.

Die Durchführung einer Netzanalyse ist ein strukturierter Prozess, der in mehrere Phasen unterteilt werden kann, um die Qualität und Sicherheit des elektrischen Netzes effektiv zu bewerten und zu verbessern. Im Rahmen unseres Dienstleistungsangebotes laufen unsere Projektaufträge grundlegend in folgenden vier Folgeschritten ab. Von der Projektdefinition bis zum Abschlussbericht:

Wünschen Sie Support bei der Netzanalyse? Wir unterstützen Sie mit unserer langjährigen Erfahrung und Expertise.

Egal ob Sie eine Full-Service-Dienstleistung wünschen, selbst Anwender unserer Messgeräte sind und erweiterten Support wünschen oder selbst PQ-Dienstleister sind und kurzfristig Zusatzressourcen benötigen.

Als renommierter Hersteller für mobile High-End-Netzanalysatoren und führender Anbieter für festinstallierte Power Quality Messgeräte in Deutschland, verfügen wir über technisches Know-how, langjährige Erfahrung und fortschrittliche Messtechnologie. Wir stehen Ihnen als zuverlässiger und kompetenter Partner für alle Herausforderungen im Bereich der Netzanalyse zur Seite. Von der Projektdefinition bis zum Abschlussbericht.

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Allgemeiner definiert – wenn Sie vielleicht selbst schon erfahrener Anwender unserer mobilen Netzanalysatoren »PQ-Boxen« sind – werden Sie sich bei der Durchführung einer Messung im Netz wohl an folgendem Ablaufplan orientieren:

• Vorbereitung und Planung:
  Dieser erste Schritt umfasst die Auswahl der Messpunkte basierend auf den Zielen der Netzanalyse, die Bestimmung des benötigten Messzeitraums sowie die Sicherstellung, dass alle Voraussetzungen für die Messung erfüllt sind. Dazu gehört die Überprüfung der Zugänglichkeit der Messstellen, die technische Eignung und die Bereitstellung eines technischen Ansprechpartners vor Ort.
• Installation der Messgeräte:
  Nach der Vorbereitung werden die Messgeräte an den zuvor festgelegten Messpunkten installiert. Dabei wird besonderer Wert auf die korrekte Anbringung und Konfiguration der Geräte gelegt, um genaue und aussagekräftige Daten zu erfassen. Die Einhaltung der Unfallverhütungsvorschriften ist in dieser Phase von größter Bedeutung.
• Datenerfassung:
  Während des festgelegten Messzeitraums sammeln die installierten Geräte kontinuierlich Daten über die Qualität der elektrischen Energie. Diese Daten umfassen unter anderem Informationen zu Spannung, Strom, Frequenz, Harmonischen und anderen relevanten Parametern der Netzqualität.
• Analyse und Auswertung:
  Nach Abschluss der Datenerfassung werden die gesammelten Daten analysiert, um potenzielle Probleme und Anomalien im Netz zu identifizieren. Diese Analyse hilft dabei, die Ursachen von Netzqualitätsproblemen zu verstehen und geeignete Lösungsansätze zu entwickeln.
• Berichterstattung und Empfehlungen:
  Im letzten Schritt wird ein detaillierter Bericht erstellt, der die Ergebnisse der Netzanalyse zusammenfasst. Dieser Bericht enthält eine Bewertung der aktuellen Netzqualität, identifiziert gefundene Probleme und schlägt Maßnahmen zur Verbesserung der Netzqualität vor. Der Bericht dient als Grundlage für die Umsetzung von Optimierungsmaßnahmen.

Bei einer Netzanalyse werden zahlreiche Messwerte und Parameter erfasst, um eine umfassende Bewertung der Stromversorgungsqualität und der Netzperformance zu ermöglichen. Im Folgenden finden Sie eine Aufstellung der Netzparameter, welche Sie mit den mobilen Netzanalysatoren der PQ-Box-Familie von A. Eberle ermitteln und auswerten können:

Diese Parameter ermöglichen eine tiefgreifende Analyse & nachweisbaren Erfassung der Stromversorgungsqualität (Klasse A Messgeräte) und helfen bei der Identifizierung und Behebung von Netzproblemen z.B. durch den Einsatz geeigneter Filter-Technologie, um die Zuverlässigkeit und Effizienz des Elektrizitätsnetzes zu optimieren.

Die DIN EN 50160 ist eine europäische Norm, die die Spannungscharakteristiken in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen beschreibt. Sie legt die Qualitätsanforderungen an die Stromversorgung fest, insbesondere hinsichtlich der Spannungsqualität, und gilt als maßgeblicher Standard für die Bewertung der Netzqualität. Bei der Durchführung einer Netzanalyse nach DIN EN 50160 müssen spezifische Aspekte besonders beachtet werden, um sicherzustellen, dass die Elektrizitätsversorgung innerhalb der durch diese Norm definierten Qualitätsparameter liegt. Unsere mobilen Netzanalysatoren verfügen über eine additionale Option zur automatischen Normauswertung und Energieerfassung auf Knopfdruck für folgende Normen:

• EN50160 (2016)
• IEC 61000-2-2 (2018)
• IEC 61000-2-12/IEC 61000-2-4 (Class 1; 2; 3)
• NRS048 /IEEE 519/VDE AR-4105

Auf was muss besonders geachtet werden?

• Spannungsniveau und Spannungsschwankungen:
  Die Norm definiert zulässige Werte für die Spannungshöhe und deren Schwankungen im Zeitverlauf. Es muss überprüft werden, ob die Versorgungsspannung innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegt.
• Frequenzschwankungen:
  Auch die Frequenz der elektrischen Energie muss innerhalb bestimmter Grenzwerte liegen, da Abweichungen die Leistung und den Betrieb von elektrischen Geräten beeinträchtigen können.
• Harmonische Verzerrungen und Oberschwingungen:
  DIN EN 50160 legt Grenzwerte für das Ausmaß an zulässigen Oberschwingungen und die Gesamtharmonische Verzerrung (THD) fest. Diese müssen identifiziert und bewertet werden.
• Flicker und Transiente:
  Kurzzeitige Spannungsschwankungen und transiente Über- oder Unterspannungen, die zu Lichtflackern (Flicker) oder anderen Störungen führen können, werden ebenfalls durch die Norm adressiert.
• Unterbrechungen und Spannungseinbrüche:
  Die Norm gibt vor, wie mit Unterbrechungen der Stromversorgung und Spannungseinbrüchen umgegangen werden soll, einschließlich ihrer Dauer und Häufigkeit.

Anwendungsbereich der Norm

Die DIN EN 50160 findet Anwendung in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen und dient als Referenz für Netzanalysen, die die Qualität der Stromversorgung bewerten. Sie wird von Energieversorgungsunternehmen, Netzbetreibern, Industrieunternehmen und bei der Planung sowie dem Betrieb von Anlagen und Geräten, die an das öffentliche Netz angeschlossen sind, genutzt. Die Norm hilft dabei, einen einheitlichen Qualitätsstandard für die Stromversorgung zu gewährleisten, was besonders wichtig für Hersteller und Betreiber von empfindlichen elektronischen Geräten ist, da diese häufig spezifische Anforderungen an die Qualität der Versorgungsspannung haben.

Die Einhaltung der DIN EN 50160 ist somit essenziell, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Stromversorgung sowie den reibungslosen Betrieb angeschlossener Systeme und Geräte zu gewährleisten. Sie dient als Grundlage für die Durchführung von Netzanalysen, die darauf abzielen, die Qualität der elektrischen Energie in Versorgungsnetzen zu beurteilen und zu verbessern.

Bei der Durchführung einer Netzanalyse ist die Auswahl des richtigen Netzanalysegeräts von entscheidender Bedeutung, um präzise und umfassende Einblicke in die Qualität und Leistung des Stromnetzes zu erhalten. Netzanalysegeräte, auch als Netzanalysemessgeräte bezeichnet, sind spezialisierte Instrumente, die eine Vielzahl von Parametern wie Spannung, Strom, Leistung, Frequenz, Harmonischen und Transienten messen können. Diese Geräte sind sowohl in mobilen als auch in stationären Ausführungen erhältlich, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.

Wichtige Aspekte bei der Unterscheidung von Netzanalysegeräten:

• Messgenauigkeit und Abtastrate:
  Eine hohe Messgenauigkeit und eine ausreichende Abtastrate sind entscheidend, um auch schnelle und kurze Störungen im Netz erfassen zu können.
• Erfassungsbreite von Parametern:
  Gute Netzanalysegeräte sollten in der Lage sein, eine breite Palette von Parametern zu messen, einschließlich Spannung, Strom, Leistung, Frequenz, Harmonischen, Flickern und Transienten.
• Mobilität und Einsatzflexibilität:
  Handliche, mobile Geräte eignen sich besonders für Serviceeinsätze oder temporäre Messungen an verschiedenen Standorten. Stationäre Geräte sind für dauerhafte Installationen und kontinuierliche Überwachungsaufgaben gedacht.
• Datenspeicherung und -übertragung:
  Eine integrierte Loggerfunktion zur Datenspeicherung und die Möglichkeit der Datenübertragung an PCs oder über Netzwerke sind essenziell, um Langzeitanalysen durchführen und Daten für spätere Auswertungen sichern zu können.
• Benutzerfreundlichkeit und Softwareunterstützung:
  Eine intuitive Bedienung und eine leistungsfähige, benutzerfreundliche Software für die Datenauswertung erleichtern die Handhabung und Analyse.

Unterschiedliche Ausführungen von Messgeräten zur Netzanalyse:

Mobile Netzanalysegeräte: Die mobilen Netzanalysatoren von A. Eberle sind extrem robuste, leistungsfähige & bedienerfreundliche tragbare Netzanalyse Messgeräte, Frequenzanalysator, Leistungsmesser und Transientenrekorder in einem. Diese Netzanalysegeräte wurden mit besonderem Augenmerk auf eine einfache und intuitive Bedienung entwickelt. Dadurch sind sie ideal für Feldtechniker und allgemein zur Diagnose an verschiedenen Messpunkten, bei der Messung in der Tiefe des Netzes. Die »PQ-Box-Familie« verfügt über eine autonome Stromversorgung und ein großflächiges Display (ab »PQ-Box 150«). Der umfangreiche Zubehör-Katalog besteht aus Komponenten wie Stromzangen und Rogowskispulen, welche die Erfassung der Messwerte ohne direkte Eingriffe in die Verkabelung ermöglichen und das Messerlebnis komfortabel und effizient gestalten.

Fest installierte / stationäre Netzanalysegeräte: Für die permanente Installation in Schaltanlagen oder an Hutschienen konzipiert, bieten diese Geräte eine kontinuierliche Überwachung der Netzqualität und sind oftmals für den Anschluss an zentrale Leitsysteme ausgelegt. Die festinstallierten Störschreiber und Power Quality Netzanalysatoren »PQI-DA smart«, »PQI-DE« und »PQI-D« sind die zentralen Komponenten in einem System, mit dem alle Messaufgaben in einem Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetz gelöst werden können. Die Analysatoren können als Störschreiber mit bis zu 41kHz Abtastrate, als Power Quality Messgeräte nach EN50160 / IEC 61000-2-2/4 oder als Leistungsanalysator eingesetzt werden.

Messtechnik zur Netzanalyse von A. Eberle:
A. Eberle GmbH & Co. KG ist im Geschäftsfeld der Mess- und Regeltechnik für die Energiewirtschaft und mittlere und große Industrieunternehmen tätig. Unsere Produkte sowie Dienstleistungen sichern und verbessern die Verfügbarkeit der Energieversorgung und helfen bei der Integration von regenerativen Energiequellen in die Netze.

Wir bieten Ihnen nicht nur Power Quality Dienstleistungen, sondern sind international agierender und renommierter Hersteller für Lösungen aus den Bereichen:

⚡ »REGSys®« – Spannungsregelung
⚡ »LVRSys®« – Niederspannungsregelung
⚡ »PQSys« – fest installierte PQ-Netzanalysatoren
⚡ »PQMobil« – mobile PQ-Netzanalysatoren
⚡ »EORSys« – Erdschlusskompensation & Stromeinspeisung
⚡ »EORSys« – Kurzschluss- & Erdschlussortung
⚡ SCADA – Leittechnik: Sichere Kommunikation

𝗨𝗻𝘀𝗲𝗿𝗲 𝗞𝘂𝗻𝗱𝗲𝗻 𝘀𝗶𝗻𝗱:

• TSOs (Übertragungsnetzbetreiber)
• DSOs (Verteilernetzbetreiber)
• Energieversorgungsunternehmen, die auf allen Spannungsebenen tätig sind
• große und mittlere Industrieunternehmen aus allen Wirtschaftszweigen, die über eine eigene Stromversorgung verfügen