Vorlesungsmanuskript ET-EW 2011.pdf - von Prof. Dr.-Ing. H. Alt, FH ...

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6.2.2 Verdrosselung der Blindleistungkompensationsanlage
D:\FH AKE\Vorlesungsmanuskript ET-EW 2011.doc
C
Ersatzschaltplan für die Oberrschwingungeinspeisung
des Stromrichters
IK
, h
IL,
h
ZN,
h
=
ZN,
h + ZK
, h
mit der Netzimpedanz: ZN,
50Hz
2
UN
= uk
Sn,
T
u k als per unit -Wert (p.u.)
2
UN
für Oberschwingung h ist die Netzimpedanz: ZN,
h = uk
Sn,
T
h 0,8
p = 4 7 14 %
Für den verdrosselter Kompensationszweig gilt:
0,6
X K = X LD − X C ,
0,4
X LD
mit dem Verdrosselungsfaktor p =
X C
2
= ω n ⋅ LD
⋅CY
folgt:
0,2
0,0
2
U n
X C = , für die Oberschwingung h: X C,
h
QC
1
= ⋅ X C
h
2
1 Un
= ⋅ ,
h QC
2
UN
X LD = p ⋅ X C = p ⋅ , für die Oberschwingung h: X LD,
h
QC
2
U n
= p ⋅ h ⋅ X C = p ⋅ h ⋅
QC
2
U n ⎛ 1 ⎞ ω
X k,
h = X LD,
h − X C,
h = ⎜ p ⋅ h − ⎟ , h = , QLC
Q ⎝ h ⎠ ω
=
X
2
U
− X
=
X
2
U
− p ⋅ X
=
Q
n
C
Ik / IL
Saugwirkung einer verdrosselten
Kompensationsanlage für die 7. Oberschwingung
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Qc / Sn,T
LD
C
C
C
( 1−
p)
QLC ist die kapazitive Blindleistung der verdrosselten Kompensationsanlage. (s. Grossmann, etz 5/2008)
Damit folgt für das Verhältnis des von der Kompensationsanlage abgesaugten Oberschwingungs-
stromes zu dem vom Stromrichter emittierten Oberschwingungsstrom der Ordnung h:
2
Un
QC
Q
uk
⋅ h ⋅
uk
⋅
uk
⋅ ( 1−
p)
⋅
IK
, h ZN,
h
Sn,
T
Sn,
T
S
=
=
=
=
2 2
I
1
, Z , Z , U U 1 Q
Q
L h N h + K h
n n ⎛ ⎞
C
u h
p h uk
p u 1 p
k ⋅ ⋅ + ⎜ ⋅ − ⎟ ⋅ + − 2 k ⋅ − ⋅
S Q ⎝ h ⎠ Sn,
T h
Sn,
T
n,
T
C
LC
n,
T
1
h
LC ( ) + p − 2
Durch die Verdrosselung wird die Resonanzfrequenz der Kompensationsanlage mit dem Einspeisetransformator
zu niedrigeren Werten verschoben:
ω
Mit h = , ergibt sich die Resonanz-
Blindwiderstand X=XL-XC Reihenresonanz Trafo
ωn
mit Kompensationsanlage
frequenz, wenn man den Nenner gleich
Null setzt, mit ω = ωR
zu:
0,2
ω = ω ⋅
R
n
u
S
k
nT
⋅Q
C
1
⋅
Sn,
T
1+
p ⋅
u ⋅Q
Mit den vorstehenden Daten ergibt sich
bei p = 7 % für die Resonanzfrequenz
fR = 170,
6 Hz gegenüber
= 396,
9Hz
ohne Verdrosselung.
f R
uk = 4%
U = Un
M
k
LD
C
C
⋅
IL
IL,h
Xk
Widerstand in Ohm
0,0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
Ik,h
LD
CY
XL XC X = XL+XC f Resonanz XL+XCD
Resonanzfrequenz bei
7 % Verdrosselung
Resonanzfrequenz
ohne Verdrosselung
50 150 250 350 450 550 650
Frequenz in Hz