Energiesparen ohne Nebenwirkungen

Anbieter zum Thema

Angehrn AG - Umformtechnik

K-Profile AG Innovationen in Kunststoff

DMB Technics AG

Danfoss AG VLT Antriebstechnik

Danfoss Ges.mbH

mehr weniger

Danfoss GmbH

weniger

Sinnvolle Massnahmen zur Verbesserung der Netzqualität

Die Netzrückwirkungen elektronischer Verbraucher lassen sich bereits an der Entstehungsquelle im Gerät wirkungsvoll reduzieren. Bei Danfoss-Frequenzumrichtern sind diese bereits serienmässig durch integrierte Zwischenkreisdrosseln begrenzt. Dennoch können solche Massnahmen in Einzelfällen nicht mehr ausreichend sein. Dies ist typischerweise dann der Fall, wenn die Netzqualität durch andere nicht kompensierte Verbraucher schon zu stark belastet ist. Zwar reduzieren dann die integrierten Drosseln den zusätzlich benötigten Aufwand schon erheblich, jedoch können trotzdem zusätzliche Komponenten benötigt werden.

Mögliche Zusatzkomponenten lassen sich heute in passive und aktive Massnahmen unterscheiden. Zu den passiven Lösungen zählen spezifisch wirkende Saugkreise, passive Oberwellenfilter oder Quasi-12-Puls-Schaltungen. Diese Lösungen sind bekannt und bewährt, bringen jedoch teilweise Nachteile in Bezug auf Wirkungsgrad, Platzbedarf oder Investitionskosten. Ein anderer Weg ist der Einsatz von aktiven elektronischen Filtersystemen. Durch die Entwicklungen in diesem Bereich mit verbesserten Halbleitern und Ansteuerungen eröffnen sich interessante Ansatzpunkte.

Zum Funktionsprinzip der aktiven Filter: Sie berechnen auf Basis einer schnellen Messung der Netzströme die Komplementäre zu den aktuellen Oberschwingungen. Anschliessend speisen sie mit einer aktiven Stromquelle gezielt einen entsprechenden Strom so ein, dass sich durch Auslöschung in der Summe wieder eine sinusförmige Stromform ergibt. Der Aufbau dieser Filtergeneration ist allerdings im Vergleich zu den passiven Systemen aufwendiger. So benötigen sie eine hochauflösende und schnelle Messdatenerfassung, eine hohe Rechnerleistung im Reglerteil sowie schnell schaltende IGBT-Endstufen. Die Ankopplung an das Netz erfolgt mittels Koppelinduktivitäten. Aufgrund des Funktionsprinzips lassen sich aktive Filter wesentlich flexibler im Netz einsetzen. So muss es nicht zwingend in unmittelbarer Nähe zu einem bestimmten Verbraucher installiert sein, sondern lässt sich an beliebigen Stellen parallel ankoppeln. Da der Leerlaufstrom im Vergleich zu passiven Filtern deutlich geringer ausfällt, hat ein aktives Filter auch Vorteile bei Teillast oder Betriebsruhephasen.

Aktive Filter passen sich der benötigten Kompensation automatisch an und können nicht überlastet werden. Reicht die Filterleistung nicht aus, lässt sich zu einem späteren Zeitpunkt noch ein weiteres Filter hinzufügen. Komfortable Bedieneinheiten können zusätzlich das aktuelle Oberwellenspektrum an diesem Netzpunkt anzeigen und machen eine individuelle Auslöschung einzelner Oberwellenanteile parametrierbar. Letztendlich bauen diese Geräte äusserst kompakt und lassen sich im Vergleich zu passiven Oberschwingungsfiltern wesentlich leichter in betroffenen Anlagenteilen nachrüsten.

Keine Universallösungen

So wahrscheinlich es ist, dass aktive Filtersysteme zunehmend an Bedeutung gewinnen und sich als Standard-Filterkomponente neben den passiven Systemen etablieren werden, wäre es trotzdem falsch, anzunehmen, dass diese vollständig ersetzt werden. Vielmehr sollte wie bisher im Einzelfall die Ist-Situation ermittelt und die für die Installation optimale Lösung angestrebt werden. Wichtig ist, dass bei der Anschaffung von neuen Betriebsmitteln mit nichtlinearer Stromaufnahme der Betreiber auf jeden Fall auf eine dezentrale Reduzierung der Oberschwingungen in den verursachenden Komponenten achten sollte, da dies eine zu einem späteren Zeitpunkt potentiell notwendig werdende Investition für zusätzliche Oberschwingungsreduzierung mit weiteren Filtern deutlich reduziert oder überflüssig macht.

Projektierer wie Anlagenbetreiber sind gut beraten, neben der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung beim Einsatz moderner Elektronik zur Energieeinsparung auch die vorhandenen Netzverhältnisse nicht ausser Acht zu lassen, damit langfristig die Betriebssicherheit gewährleistet bleibt. <<

(ID:42550291)