Systeemintegratie
5.3.1 Het effect van harmonischen in een
vermogendistributiesysteem
In Afbeelding 5.5 is op de primaire zijde een transformator
aangesloten op een PCC1 (een Point of Common Coupling
– gemeenschappelijk koppelpunt), op de middenvoeding.
De transformator heeft een impedantie Z
gebruikt om een aantal belastingen te voeden. Het
gemeenschappelijke koppelpunt waar alle belastingen
gezamenlijk zijn aangesloten, is PCC2. Elke belasting is
aangesloten via kabels met een impedantie Z
Afbeelding 5.5 Klein distributiesysteem
Harmonische stromen die door niet-lineaire belastingen
worden opgewekt, veroorzaken vervorming van de
spanning vanwege de spanningsval op de impedanties van
het distributiesysteem. Hogere impedanties leiden tot
hogere niveaus van spanningsvervorming.
Stroomvervorming heeft betrekking op de prestaties van
de apparatuur en op de individuele belasting. Spannings-
vervorming heeft betrekking op de systeemprestaties. Het
is niet mogelijk om de spanningsvervorming in het PCC te
bepalen wanneer enkel de harmonische prestaties van de
belasting bekend zijn. Om de vervorming in het PCC te
bepalen, moeten de configuratie van het distributie-
systeem en de relevante impedanties bekend zijn.
Een gangbare term voor het beschrijven van de
impedantie van een net is de short-circuit ratio (kortsluit-
verhouding) R
, gedefinieerd als de verhouding tussen
sce
het kortsluitvermogen van het net bij het PCC (S
nominale schijnbare vermogen van de belasting (S
Sce
Rsce =
Sequ
2
U
waarbij
en
Ssc =
Sequ = U × Iequ
Zvoeding
MG33BF10
Design Guide
Het negatieve effect van harmonischen is tweeledig
•
•
en wordt
xfr
, Z
, Z
.
1
2
3
Contribution to
Afbeelding 5.6 Negatieve effecten van harmonischen
5.3.2 Normen en voorschriften voor het
De vereisten voor het beperken van harmonischen
kunnen zijn:
•
•
De toepassingsspecifieke vereisten hebben betrekking op
een specifieke installatie waar technische redenen
aanwezig zijn om de harmonischen te beperken.
Voorbeeld
Een 250 kVA-transformator waarop twee 110 kW-motoren
zijn aangesloten, is voldoende wanneer een van de
motoren direct op het net is aangesloten en de tweede
wordt gevoed via een frequentieomvormer. Wanneer beide
motoren via een frequentieomvormer worden gevoed, is
de transformator echter ondergedimensioneerd. Door
gebruik te maken van aanvullende maatregelen voor
beperking van de harmonischen in de installatie of door
speciale omvormers met lage harmonischen te selecteren,
is het mogelijk om beide motoren met een frequentieom-
vormer te laten werken.
Er bestaan diverse normen, voorschriften en aanbevelingen
voor het beperken van de harmonischen. Voor de diverse
industrieën en geografische regio's gelden verschillende
normen. De volgende normen zijn de meest gangbare:
•
) en het
•
sc
).
equ
•
•
•
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rechten voorbehouden.
Harmonische stromen dragen bij aan systeemver-
liezen (in bekabeling, transformator)
Harmonische spanningsvervorming zorgt voor
verstoring van andere belastingen en verhoogt
de verliezen in andere belastingen
Non-linear
System
Current
Impedance
system losses
beperken van harmonischen
toepassingsspecifieke vereisten
normen die moeten worden gevolgd
IEC61000-3-2
IEC61000-3-12
IEC61000-3-4
IEEE 519
G5/4
Voltage
5
Disturbance to
other users
59
5