Nichtinvasive Messung von Netzimpedanzen zur Beurteilung von Netzrückwirkungen

Abstract:
Durch eine stetige Zunahme an Gleichstromverbrauchern mit Netzteilen, Frequenzumrichtern zur Leistungs- und Drehzahlregelung oder weiteren nichtlinearen Lasten können die Oberschwingungspegel in einem Netz derart zunehmen, dass es zu einer Störung oder zu einer unzulässigen Belastung von anderen Komponenten kommt. Daher ist es sinnvoll, schon in der Planungsphase einer Neuanlage beurteilen zu können, inwiefern von ihr Netzrückwirkungen ausgehen werden. Je nach Anlage und Verbraucherstruktur können die Netzrückwirkungen von Strömen mit Frequenzen über 2,5 kHz und sogar über 9 kHz hervorgerufen werden. Eine wichtige Größe in diesem Zusammenhang insbesondere für die Auslegung von Neuanlagen ist die frequenzabhängige Netzimpedanz. Dieser Beitrag beschreibt einerseits ein Verfahren zur nichtinvasiven Messung der Netzimpedanz in der Nieder-, Mittel-, Hoch- und Höchstspannung, welches auf eine einfache Art und Weise in die Beurteilung der Netzqualität integriert werden kann. Das Verfahren basiert auf der Auswertung von transienten Vorgängen im Netz (z.B. Zuschaltung eines Transformators, einer Freileitung oder anderer Betriebsmittel), die Ströme und Spannungen im weiten Frequenzspektrum anregen. Für die Niederspannung wurde andererseits eine Anregungseinheit entwickelt, die für die Erzeugung geeigneter Anregungen im Netz sorgt. Außerdem illustriert dieser Beitrag anhand von Fallbeispielen die Anwendung sowie den Mehrwert der messtechnischen Bestimmung von Netzimpedanzen bei der Aufklärung von Netzrückwirkungen.