+++ PQ-Box-Eintauschaktion: nur vom 01.09. – 31.12.2024 +++ Attraktiver Preisnachlass auf Ihre PQ-Box-Bestellung +++ Hier klicken für weitere Infos! +++

+++ PQ-Box-Eintauschaktion: nur vom 01.09. – 31.12.2024 +++ Attraktiver Preisnachlass auf Ihre PQ-Box-Bestellung +++ Hier klicken für weitere Infos! +++

+++ PQ-Box-Eintauschaktion: nur vom 01.09. – 31.12.2024 +++ Attraktiver Preisnachlass auf Ihre PQ-Box-Bestellung +++ Hier klicken für weitere Infos! +++

Wandel in der Energietechnik – Teil 1

Veränderungen mit Blick auf Power Quality

In diesem Beitrag, der gemeinsam mit dem Portal Schutztechnik.com entstanden ist, wird der aktuelle Wandel in der Energietechnik diskutiert. Zusätzlich sollen die Auswirkungen der Netzrückwirkungen betrachtet werden und welchen Einfluss diese auf Messgeräte haben, mit denen wir heute Fehler im Netz detektieren.

Energieeffizienz steigern und Kosten senken – ohne Veränderungen nicht möglich

Viele alte Verbraucher werden heutzutage gegen leistungsgeregelte Technik getauscht (vgl. Bild 1). Ein gutes Beispiel dafür ist der Wechsel von einem Asynchronmotor zu einem Frequenzumrichter mit geregeltem Antrieb. Der Asynchronmotor verfügte über zwei Zustände: An und Aus. Der Frequenzumrichter hingegen kann genau auf die benötigte Leistung eingestellt werden, die man braucht. Was diese modernen Verbraucher für unser Netz als Rückwirkung bringen: Sie brauchen die Spannung und den Strom nicht mehr sinusförmig, sondern bauen sich die Leistung und den Strom so zusammen, wie sie ihn gerne hätten über einen Gleichrichter im Eingang.


Bild1: Veränderung der elektronischen Komponenten

Wie ist so ein Gleichrichter aufgebaut?

Eine typische Eingangsschaltung eines Antriebs kann Bild 2 entnommen werden: Oben wird die Netzseite angezeigt, es wird dreiphasig eingespeist und es geht über einen Brückengleichrichter auf einen Zwischenkreis, wo dieser wellige DC erst einmal etwas geglättet wird. Im Anschluss gehen wir auf einen Wechselrichter, zerhacken uns diesen DC in kleine Blöcke und können uns daraus eine beliebige Frequenz zusammenbauen, mit der wir einen Motor regeln oder ansteuern. Dies ist zwar sehr effizient, allerdings bekommen wir auf der Netzseite die Schaltfrequenzen des Wechselrichters. In Bild 1 sind ein paar Beispiele von Verbrauchern dargestellt, die heutzutage in den Netzen verwendet werden. Aus der Abbildung kann man ableiten, dass mit Rückwirkungen von 2 kHz bis 300 kHz gerechnet werden muss, die für andere Verbraucher eine Störung darstellen können.

Wenn ein Verbraucher mit einer gewissen Schaltfrequenz arbeitet, ist er die Quelle, der diese Frequenz ins Netz einspeist. Jetzt sucht sich diese Frequenz natürlich irgendeinen Verbraucher und möchte sich dadurch kurzschließen. Bei 10 kHz oder 20 kHz können wir davon ausgehen, dass diese nicht Richtung Transformator oder Mittelspannung fließen möchte, da der Trafo über sein XL hohe Frequenzen sperrt. Wenn wir allerdings Einspeisen, suchen wir uns eine Quelle mit einer niedrigen Impedanz, über die diese Frequenz abfließen kann und das ist in der Regel immer ein Verbraucher in der Nähe.

Bild 2: Aufbau Wechselrichter

Was könnten jetzt die Probleme im Netz sein, wenn wir diese Schaltfrequenzen zusätzlich bekommen?

Auf der Verbraucherseite existieren nun sehr viele Verbraucher, die heutzutage keinen Schalter mehr haben. Früher konnte man so beispielsweise eine Lampe über einen Schalter ein- und ausschalten, heutzutage ist es zusätzlich möglich, eine Touch-Dimmer-Lampe zu verwenden. Mit einer Berührung des Sockels wird das Licht an- und ausgeschaltet. Dazu gibt es ein Beispiel aus der Praxis, wie diese Lampen Einfluss auf die Spannungsqualität nehmen:

Ein Hotel hat sämtliche Zimmer mit solchen Touch-Dimmer-Lampen ausgestattet. Diese Lampen haben sich selbstständig ein- und ausschalten, was besonders ungünstig ist. Die Ursache des Ganzen: In der Ortschaft, in der sich dieses Hotel befunden hat, hat ein Industriebetrieb mit CNC-Maschinen, der unter der an den Werktagen auch nachts gearbeitet hat, für Rückwirkungen im Netz gesorgt. Dies hatte letztendlich dafür gesorgt, dass sich die Lampen eigenständig ein- und ausgeschaltet haben. In der Lampe wird der An- und Ausschaltmechanismus über sehr kleine Signale von einer höheren Frequenz gesteuert. Wenn diese identische Frequenz von einem anderen Verbraucher bzw. Maschine erzeugt wird, dann kann es passieren, dass es eine Rückwirkung oder Fehlfunktion gibt.

Zusätzlich kann man an dieser Stelle im Allgemeinen hinzufügen, dass sämtliche Rückwirkungen, die sich im Bereich bis ca. 16 kHz abspielen, vom Menschen akustisch wahrgenommen werden können, da Verbraucher diese Rückwirkungen beispielsweise in Geräusche umsetzen können.

Wie können Störungen gemessen werden?

Wenn man nun die Störungen im Netz erfassen möchte, steht das Ganze unter der Bedingung, dass das Messgerät doppelt so schnell abtasten können muss, wie die Störung, die erfasst werden soll. So kann beispielsweise eine Störung, die sich im Bereich bis 10 kHz befindet, nur von einem Messgerät erfasst werden, dass mit mindestens 20 kHz misst. Einen kleinen Überblick über die Abtastraten, mit denen unsere mobilen PQ-Messgeräte messen können und Rückwirkungen erfassen, finden Sie in Bild 3.

Bild 3: Bandbreite der Störwerterfassung unserer PQ-Boxen und die entsprechende Richtlinie

Ein Beispiel aus der Praxis

In einer Ortschaft haben sich einige Kunden beim Energieversorger beschwert, dass einige Verbraucher Fehlfunktionen aufzeigen oder dass Geräte Pfeiftöne von sich gaben. In diesem Netz wurde eine Messung mit einer PQ-Box 100 (Abtastrate 10 kHz) durchgeführt. In Bild 4 wird die Messung dargestellt und man erkennt einen perfekten Sinus. Von einer Störung ist an dieser Stelle nichts zu erkennen.

Verwendet man nun ein anderes Gerät mit einer etwas höheren Abtastrate von 40 kHz (siehe Bild 4), kann man erkennen, dass auf dem Sinus eine hohe Frequenz aufmoduliert ist.

Bild 4: Messung eines Netzes mit der PQ-Box 100

Verwendet man nun ein anderes Gerät mit einer etwas höheren Abtastrate von 40 kHz (siehe Bild 5), kann man erkennen, dass auf dem Sinus eine hohe Frequenz aufmoduliert ist. Ziel muss es nun natürlich sein, diese Frequenz zu detektieren und die Ursache dieser Frequenz ausfindig zu machen, indem folgende Fragen geklärt werden:

  • Um welche Frequenz handelt es sich?
  • Welcher Pegelhöhe besitzt diese Frequenz?

Die Detektion der angesprochenen Frequenz ist insofern notwendig, da sie, je nach Impedanz des Endverbrauchers, zur Erwärmung und auch zu Fehlfunktionen führen kann.

Bild 5: Messung mit einer Abtastrate von 40 kHz

Autor
Jürgen Blum, Produktmanager Power Quality Mobil

Sie haben Fragen zu unseren Produkten?

Kontaktieren Sie uns hier!


Jetzt Kontaktaufnehmen

Neuigkeiten aus den Produktgruppen

Power Quality – News

Wissensbeitrag

Harmonische / Oberschwingungen

Oberschwingungen, auch Harmonische, sind Wellen, deren Frequenzen um ein ganzzahliges Vielfaches höher sind als die der Grundschwingungen. Sie entstehen aufgrund von nichtlinearen Lasten im Versorgungsnetz, wenn die elektrische Spannung aufgrund unterschiedlicher Einflussfaktoren verzerrt wird. Erfahren Sie mehr über Oberschwingungen/Harmonische in diesem Artikel!

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 6: Vorstellung der WinPQ mobil 7.1

In diesem Video stellen wir Ihnen alle neuen Features & Funktionen der neuesten Version der Analysesoftware »WinPQ mobil 7.1« für unsere mobilen Netzanalysatoren vor. Viel Spaß mit dem Video und den neuen Möglichkeiten mit Ihrer PQ-Box von A. Eberle.

weiterlesen

Blogbeitrag

International Partner Week 2024 – Ein Rückblick

Unsere International Partner Week 2024 - viele alte Freunde und auch neue Gesichter waren zu Gast, es war uns eine Freude.

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 5: Trigger und Störschriebe einstellen

Lernen Sie die optimalen Trigger-Einstellungen für Ihre »PQ-Box« kennen, um Netzstörungen präzise aufzuzeichnen. In diesem Video wird erklärt, wie Sie den Effektivwert-, Oszilloskop- und Transienten-Rekorder zuverlässig einstellen, um wichtige Messdaten aufzuzeichnen.

weiterlesen

Blogbeitrag

PQ-Box-Eintauschaktion: nur vom 01.09. bis 31.12.2024

Zeitlich begrenzt: Erhalten Sie eine Gutschrift für den Eintausch Ihrer PQ-Box 100 oder eines vergleichbaren externen Altgerätes (3-phasiger Netzanalysator). Klicken Sie hier für alle weiteren Informationen zur Aktion!

weiterlesen

Wissensbeitrag

Spannungsüberwachung

Erfahren Sie in diesem Beitrag alles über das Thema »Spannungsüberwachung«. Was ist Spannungsüberwachung, warum ist Spannungsüberwachung sowohl für EVUs wie auch Industrieunternehmen essenziell und wie wird sie normkonform umgesetzt?

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 4: PQ-Berichte erstellen und konfigurieren mit der Software WinPQ mobil

In diesem Video wird alles zur Erstellung und Konfiguration von Power Quality Berichten mit der Software »WinPQ mobil« erklärt.

weiterlesen

Webinar

»PQMobil« Webinar: Netzanalyse in öffentlichen & industriellen Energienetzen – Teil 2

Webinaraufzeichnung vom 24.10.2024: »PQMobil - Netzanalyse in öffentlichen & industriellen Energienetzen - Teil 2«.

weiterlesen

Webinar

»PQMobil« Webinar: Netzanalyse in industriellen Energienetzen – Teil 1

Webinaraufzeichnung vom 24.10.2023: »PQMobil - Netzanalyse in industriellen Energienetzen - Teil 1«.

weiterlesen

Webinar

»PQMobil« Webinar: Netzanalyse in öffentlichen & industriellen Energienetzen – Teil 3

Webinaraufzeichnung vom 27.03.2024: »PQMobil - Netzanalyse in öffentlichen & industriellen Energienetzen - Teil 3«.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Was ist eine Lastgangmessung / Leistungsmessung?

Dieser Beitrag befasst sich mit Definition und Unterschied von registrierende Lastgangmessung (RLM), registrierende Leistungsmessung und Standard-Last-Profil. Dies sind wichtige Verfahren zur genauen Erfassung des Energieverbrauchs in Gewerbe, Großindustrie & Haushalt.

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 3: Benutzereinführung & Funktionen der PQ Box App

In diesem Video erhalten Sie eine Einführung in Benutzerführung und Funktionen der »PQ-Box App« für unsere mobilen Netzanalysatoren.

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 2: Menüführung und Bedienung der PQ-Box

In diesem kurzen Einführungsvideo präsentieren wir Ihnen die Navigation und Bedienung der mobilen Netzanalysatoren »PQ-Box 150«, »PQ-Box 200« & »PQ-Box 300« aus der PQ-Box Familie.

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 1: Erste Schritte mit der PQ-Box

In diesem Video wird detailliert gezeigt, wie Sie die »PQ-Box« anschließen und Messungen aufzeichnen können. Anschließend wird die Software »WinPQ mobil« verwendet, um die Messdaten zu visualisieren, zu analysieren und einen Bericht zu erstellen.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Differenzstrommessung

In diesem Beitrag erfahren Sie, was Differenzstrommessung & Differenzstromüberwachung sind und warum es wichtig ist, Differenzstrom zu messen.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Power Quality

Versorgungsqualität sicher im Blick: Definition, Bewertungskriterien, Videoserie und mehr zum Thema Power Quality. Viel Spaß beim Lesen!

weiterlesen

Wissensbeitrag

Blindleistung – Definition, Berechnung und Messung

Die Schlüsselrolle der Blindleistung in der Elektrotechnik: Definition, Berechnung, Messung und die Unterschiede zu Wirkleistung und Scheinleistung. Erfahren Sie, wie Blindleistung die Effizienz von Stromnetzen beeinflusst und die Energieübertragung formt.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Was ist Scheinleistung und wie wird diese berechnet?

Dieser Beitrag befasst sich mit der Frage, was Scheinleistung ist und wie man sie berechnet. Ein Verständnis der Scheinleistung ist entscheidend für die korrekte Dimensionierung von Wechselrichtern und somit für die optimale Effizienz und Leistungsfähigkeit von Photovoltaikanlagen.

weiterlesen

Applikationsbericht

Ferraris-Zähler vs. Digital Zähler

In diesem Fachbericht wird die Analyse einer Leistungsmessung bei einem großen Industriekunden durchgeführt. Der Kunde verzeichnet sehr große Ströme und Spannungen der fünften Harmonischen während der Produktionszeit, was zu einer schlechten Spannungsqualität führt.

weiterlesen

Blogbeitrag

Neu von A. Eberle: »I-Sense« Abgangsmesstechnik für bis zu 16 Abgänge

I-Sense - Strom-Abgangsmessung für bis zu 16 Abgänge. Ab jetzt bestellbar.

weiterlesen

Applikationsbericht

Winkelbestimmung von Spannungs- und Stromharmonischen in der Praxis

Heute gibt es kaum mehr Verbraucher, welche einen rein sinusförmigen Strom aus dem Energienetz beziehen. Sobald eine Anlage einen Strom nicht sinusförmig bezieht, sind zusätzlich zur Grundschwingung, Stromharmonische vorhanden. Diese Stromharmonischen erzeugen über die Netzimpedanz im Netz entsprechende Spannungsabfälle und somit Spannungsharmonische.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Alles Supra bei Ihnen im Netz?

Die heutigen Geräte und Betriebsmittel wie Schaltnetzteile, durch Frequenzumrichter geregelte Antriebe, Ladeeinrichtungen für E-Mobile oder LED-Beleuchtungen arbeiten intern mit hohen Taktfrequenzen, um Leistungen effizient zu regeln. Diese können sowohl zu leitungsgebundenen als auch zu feldgebundenen (eingekoppelten) Beeinflussungen im Energienetz führen. In diesem Fachbericht erläutern wir Ihnen, wie Sie diese Verursacher von Störeffekten im Netz mit geeigneter Messtechnik detektieren können.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Power Quality Messung/Analyse: Tipps und Tricks II

Nützliche Tipps & Tricks im Umgang mit Power Quality Messgeräten und typische Anwenderfehler – Teil zwei! Dieser Artikel bietet tiefere Einblicke in die Power Quality sowie praktische Tipps und Anwendungsbeispiele für die Analyse der Netzqualität.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Power Quality Messung/Analyse: Tipps und Tricks I

Praktische Tipps & Tricks im Umgang mit Power Quality Messgeräten und typische Anwenderfehler - jetzt in unserem zweiteiligen Beitrag! In diesem Beitrag erhalten Sie wertvolle Tipps und Tricks zur Durchführung von Power-Quality-Messungen. Es wird erläutert, welche Anschlussfehler gemacht werden können und welche Vorüberlegungen vor dem Einsatz eines Messgeräts getroffen werden sollten.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Vier Wege, um Strom zu messen

Im folgenden Fachbericht werden verschiedene Methoden zur Messung von Strom untersucht. Es wird darauf eingegangen, wie Ströme mithilfe von Netzanalysatoren und Stromzangen erfasst werden. Weiter findet ein Vergleich der jeweiligen Vorteile und Nachteile der verschiedenen Mess-Technologien und -methoden statt.

weiterlesen

Kontaktanfrage:



* Pflichtfelder

Ihre Daten werden verarbeitet

a-eberle kontakt newsletter ×

Unsere Seminare &
Webinare

► Hier anmelden!

x