overharmoniske strømme - campus · overharmoniske strømme på samleskinnen bliver fornuftigt. så...

Side 0 af 105

Overharmoniske strømme En praktisk undersøgelse af spændingskvalitets- og effekt-tabsmæssige udfordringer ved harmoniske strømmes til-stedeværelse i lavspændingsinstallationer. Lasse Møller Sørensen Aarhus Maskinmesterskole Juni 2014

Bilag

Indholdsfortegnelse

BILAG 1: INTERVIEW MED DANFOSS A/S ................................................................................ 1

BILAG 2: K110 EN MÅNEDS DRIFT ........................................................................................... 10

BILAG 3: FLUKE 435 PQA KALIBRERINGSDOKUMENTATION ........................................ 11

BILAG 4: E-MAIL KORRESPONDANCE VEDR. KALIBRERING AF FLUKE 435 PQA .... 12

BILAG 5: BRUGSANVISNING I 430 FLEX STRØMPROBE .................................................... 13

BILAG 6: AAK 10 KV DISTRIBUTIONS SYSTEM .................................................................... 15

BILAG 7: TRANSFORMER TR2 MÆRKEPLADE ..................................................................... 16

BILAG 8: EL DOKUMENTATION OVER KØLEANLÆGGET. ................................................. 17

BILAG 9: ELMOTORERNES MÆRKEPLADER PÅ KØLEKOMPRESSOR ........................... 24

BILAG 10: E-MAIL KORSPONDANCE MED DANFOSS .......................................................... 25

BILAG 11: K110 EN UGES DRIFT .............................................................................................. 26

BILAG 12:MÅLING 1 TORSDAG D. 13-2-2014 (K110)........................................................ 27

BILAG 13:MÅLING 2 TIRSDAG D. 18-2-2014 (K110) ......................................................... 33

BILAG 14: K120 DRIFT UNDER MÅLEPERIODEN ................................................................ 39

BILAG 15: K120 EN UGES DRIFT ............................................................................................... 40

BILAG 16: MÅLING FREDAG D 14-2-2014 K120 .................................................................. 41

BILAG 17: K130 DRIFT UNDER MÅLEPERIODEN ................................................................ 47

BILAG 18: K130 EN UGES DRIFT ............................................................................................... 48

BILAG 19: MÅLING FREDAG D 14-2-2014 K130 .................................................................. 49

BILAG 20: TAVLE MÆRKEPLADE ............................................................................................. 55

BILAG 21: KØLERANLÆGGET DRIFT I EN MÅNED .............................................................. 56

BILAG 22: MÅLING FRA MANDAG D. 24-2-2014 KL. 07:48 TIL FREDAG D. 28-2-2014 KL. 11:00 (INDGANGSAFBRYDEREN) ...................................................................................... 57

BILAG 23: HØJ REGISTRERET THDU ........................................................................................ 63

BILAG 24: DRIFTSTOP ( VISER BAGGRUNDS THDU) .......................................................... 64

BILAG 25: E-MAIL KORRESPONDANCE MED NRGI KONTAKTPERSON ........................ 65

BILAG 26:MOTORFORSØG 22-04-2014 (AAK) ..................................................................... 66

BILAG 27: EMAIL KORRSPONDANCE MED VIRKSOMHEDEN JENS-EMC ...................... 87

BILAG 28: EFFEKTTABSBEREGNINGER .................................................................................. 89

BILAG 29: TRANSFORMER DATA BILAG ............................................................................. 102

BILAG 30: DANFOSS MCT HARMONIC CALCULATION TOOL ........................................ 103

BILAG 31: FORSØGSOPSTILLING ........................................................................................... 104

BILAG 32: CD ................................................................................................................................ 105

Side 1 af 105

Bilag 1: Interview med Danfoss A/S

Interview guide

Målinger

Er der noget man skal være særlig opmærksom på når målingerne fortages?

Usikkerheder, fejlmarginer…

Hvilken systematik bruger i når laver målinger? Mht til Måleperioden, måle

steder.?

Målingerne kan både foretages med probe ring og “strømtransformer” er der

nogle ulemper ved den ene frem for den anden.?

Andet

I jeres nye frekvensomformer er der noget støjdæmpende indbygget i filtererne,

Hvornår bruges et eksternt filter?

Giver 1 faset frekvensomformer anderledes udfordringer i forhold til den 3 faset.

Har jordingssystemet nogen betydning i forhold til THD?

Er jeres frekvensomformer i stand til Firekvadrant drift. Og hvad kræves for det

kan lade sig gøre.?

Hvad stiller danfoss af krav til valg af motor (mht isolering af lejer ,

krybestrømme)?

Forklaring af + 0 – sekvens? (hvorfor skaber nogle modmoment, og hvorfor er det

kun de harmoniske dellige med 3 der belaster nullederen)?

Effekten af filtre i relation til tab i motorer, transformer og spændingsspidser der

ødelægger Power supplys på AAK indgange (power supply)?

Fordele og ulemper ved Aktiv Vs. Passiv filter?

Findes der tommelfingre regler for THD virkning på motorer osv.? fx med en

øget temperatur stigning på x antal grader forkorter leve tiden så og så meget.?

De frekvensomformer der er monteret ved AAK kølekompressor i SF3, hvilken

type puls retter har de 3,6,12,24? Danfoss VLT 5000?

Kan i være behjælpelige med litteratur/rapporter i eventuelt kan sende til mig?

Side 2 af 105

Uddrag af Danfoss interview samt vigtige pointer d. 4/2 -2014

Interview ved danfoss sales d 4/2-2014

Deltagende: Lasse Sørensen (maskinmesterstuderende og praktikant ved AAK )

Claus balle Thomsen ( key account manager, VLT drives) samt

Anders Eriksen (application supporter, VLT drives)

Interview længde: 1 time 45 min og 45 sek

Nedstående er en delvis transskription af interviewet, dvs at alle mine spørgsmål er

transskriberet samt relevante pointer er medtaget. Smalltalk, viden jeg var informeret om

på transskriptionstidspunktet og snak omkring en powerpoint præsentation i første

halvdel af interviewet er ikke medtaget.

Transskription er skrevet i talesprog.

Interview

Mig: hvor skal man lave målingerne?

Anders(1:45):jamen det skal man jo egentlig i bund og grund i det punkt du ønsker at

have dine harmoniske krav opfyldte.

Note: Indtil videre gælder lovgivningen for overharmoniske strømme i intervallet 50 Hz

til 2,5kHz. Der er i øjeblikket diskussion om hvorvidt dette område skal udvides

yderligere fordi fabrikanter af filtre, som f.eks. Danfoss ved hjælp af nogle bestemte

teknikker er i stand til at flytte problemerne ud af lovgivningsområde på de 50 Hz til

2,5kHz.

Note: frekvensomformeren trækker en overharmoniskstrøm op igennem transformeren

hvor den dog bliver dæmpet en del men der vil alligevel være en rest af ikke sinusformet

strøm som løber hele vejen tilbage til generatoren. Fordi frekvensomformeren trækker

en harmoniskstrøm hele vejen tilbage igennem nettet vil den ikke kun bidrage til

spændingsforvrængning på sit eget spændings niveau men kan også gøre det andre

steder.

Hvis man kigger på den oveharmoniske strøm så vil den, når den gennemløber en

impedans bidrage til spændingsforvridning.

Mig (14:50): har kortslutningsniveauet ved transformeren nogen indflydelse på

de overharmoniske strømme?

Anders: Ja det har de for den er jo en del af impedansen som dermed bidrager til

spændingsforvrængning.

Det interessante punkt at måle er i et knudepunkt fordi det er her det har indflydelse på

andre forbrugere.

Mig (16:31): hvis jeg skal sætte filter foran en frekvensomformer skal jeg så lave

målingerne foran den ene frekvensomformer?

Side 3 af 105

Anders: Det er jo igen hvilken filterløsning man kigger ind i fordi man kan jo vælge at

sige den frekvensomformer her den vælger vi at sætte et filter foran og så er den ud

kompenseret med et passivt filter for eksempel. Men så står de andre (de 2 andre

frekvensomformer) jo og forurener stadigvæk. Man kan også sige, oppe på det her

niveau ( foran tranformeren på lavspændingssiden) er summen af forureningen for alle

tre frekvensomformer, den udkompensere vi i dette punkt, sådan så at niveauet af

overharmoniske strømme på samleskinnen bliver fornuftigt. Så hvis man satte et aktivt

filter her så ville alle overharmoniske strømme der løber den vej, det vil det filter kunne

begynde at ud kompencere.

Mig(17:48) der har siddet et passivt filter dernede før som har været placeret

foran den ene frekvensomformer. Jeg tænker det er vel fint nok at lave målingerne

på alle tre fordi altså??..

Anders: Ja så får du jo et komponentudtryk nede på komponent niveau, hvor man siger

jamen den her forbruger hvor meget forurener den. Og der vil du få en stor THDi , meget

større end du ville kunne acceptere i dit samlede system, netop fordi det er nede på de

niveauer.

Note:En faset komponenter giver forurening på alle ulige ordenstal, hvorimod trefaset

systemer med 6 dioders kobling de giver på dem der går op i 6 12 18.(plus minus 1 )

Note:THDi snakker man meget om ikke må være højere end så og så meget rent procent

mæssigt men her skal man passe lidt på for den stiger rent procentmæssigt meget ved

lav last mens strømmen den trækker stadig er højest ved fuld last.

Mig(30:30): hvorfor er kravene så opgivet som procent andel?

Anders: jamen det er jo godt nok når du kigger på spændingen, hvis du husker det, det

hvor strømmen render op igennem for det vil jo ikke forurene spændingsmæssigt mere.

Så det vil sige hvis vi kigger på vores THDi måling ved 100% last så er alle glade men

kigger vi på den overharmoniske strøm så kan vi se at vi har en meget høj

forureningsstrøm.

Note:Når målingerne foretages og man ser at THDi er for høj skal man huske at tænke

over hvad belastningsgraden er. Måler vi ved del last eller ved fuld last. Derefter ,

selvom THDi muligvis er overhold skal man stadigvæk kigge på hvor stor en strøm den

ligger tilbage på nettet for det er den der forurener.

Note:THD skaber forskellige former for forurening, slid, støj. THDi forstyrre up stream,

altså tilbage i anlægget, da den med sin I*R skaber en spændingsforvrængning. Og THDu

som forurener andre komponenter på samme niveau.

Mig( 37:42) med hensyn til målingerne der blev vi enige om at det var en god ide

at måle på tilgangen til hver frekvensomformer ikke?

Anders: Når man taler om kompensering så taler man om ”point of commen kobling”

Side 4 af 105

dvs. fælles punktet fra forsyningen af og det er jo det punkt at der bliver stillet krav til at

det(spændingen) skal opfylde en eller anden form for norm.

Mig(38:06) Så når jeg måler en eller anden form for spændingskvalitet lige foran

frekvensomformeren så kan jeg ikke bare l konstanter at spændingskvaliteten er

for dårlig?

Anders: Nej der skal du egentlig måle i det er punkt, point of commen kobling

Mig(38:15): er det på hornene af transformeren?

Anders: ja det kunne det sagens være hvis du kunne komme til dem eller tilgangen til

skinnen eller hvor det nu lige er du har adgang henne. Men det er jo egentlig , trafo ud til

første forgreningspunkt, det er der spændingen skal være i orden.

Mig (38:38) men de (AAK) har jo haft filtre på før, bare kun på en af de tre

frekvensomformer, og et filtre til en er vel klart billigere end et filtre til alle tre ?

så i har vel lavet målinger?, altså hvis man vil tage den værste (værste forurener)

f.eks. det er det i har gjort i de her papier her, så sætter man vel bare filtret

direkte foran det ene komponent eller hvad?

Anders: ja , typisk hvis der har været et passivt filter så har det været en klods der har

siddet foran en forurener. Men igen, det kommer også meget an på sit system, altså har

vi nogle få men meget store forurener eller har vi en bred skare af en masse små

forurener.

Claus:Det projekt du er på dernede det er de 3 250 kw omformer ikke også?

Mig: øh jo eller det er 450 kW, 250 kW og en 160 kW det er køleanlægget i SF3.

Claus: jeg var nemlig derover og kigge der sidder nemlig to parallelle filtre foran en af

frekvensomformeren som er frakoblet nu, da der udviklet noget røg fra dem. Og der er

nemlig gjort det at man har taget en ud og sagt, den sviner så og så meget så den vil vi

kompensere for ,hvor så de rasterende de køre så uden. Og der kunne det måske være

spændende at kigge på et aktivt filtre og se hvad de kunne løse som alternativ til de to

passive filtre.

Mig:(40:25)Når jeg har lavet målingerne og så komme med en løsning mht filtre

det er vel mest noget man kontakter f.eks. jer om , for er det ikke svært at vurdere

når man ikke har et filtre selv man kam koble ind og ud?

Claus: jo man kan sige du kan jo godt lave målingerne og så kan vi jo hjælpe hinanden

med at lave nogle beregninger på hvad det vil have at indvirkning hvis man f.eks.

montere et aktivt filtre. Hvor stort det skal være eventuelt og så kan vi også komme med

et tilbud på det eventuelt hvis det skal være det. Altså hvis man vil have mere kød på

opgaven så er det en løsningsmodel at gøre sådan og sådan.

Anders: Men det man egentlig kan sige som en rigtig god tommelfingreregel det er jo

at hvis man har en 100A frekvensomformer og den forurener med en THDi på 30% så

har har du ca 30 forurenende ampere så skal du købe 30 Amperes filtre til at ud

kompensere det. Det er egentlig sådan en rigtig god regel og den holder faktisk rigtig

godt stik.

Side 5 af 105

Men der er så også forskelle på om man kigger ind i en aktiv eller passiv løsning, du

sagde at du havde tre store forbruger der sad på ikke? Hvor der i dag sad filter foran

den ene af dem og det er også godt nok når det er den der køre men når den så er

slukket så er der jo stadig de andre 2 som forurener uden nogen form for støj

dæmpning. Så forbrugsmønstret med et passivtfilter på et enkelt komponent det vil jo

afgøre hvor meget din forurening er. For hvis det er den frekvensomformer med filtret

der køre så er der en meget begrænset forurening hvorimod er det nogle af de andre

uden filter der køre så har du en meget større forurening.

Mig: Nu ved jeg det ikke men jeg vil da tro at i hvertfald de 2 eller 3 køre på samme

tid?

Anders: jamen så skal man jo også i sine overvejelser tænke på køre den med filtret altid

eller kunne det være de to andre der ofte køre. Fordi det er jo det værste tilfælde at den

med filtret holder stille og så er de de to andre der køre uden nogen form for filter. Og

der kunne man jo hvis du kigger ind i en aktiv filterløsning som sidder heroppe(hoved

kniven) i det punkt hvor du alligevel har krav til din spændingskvalitet så siger jeg

heroppe der sidder et filter og det tager sig af harmoniske strømme der sidder

downstream fuldstænding ligeglad med om der bliver kørt dellast eller fuldlast fordi

den sidder i punktet heroppe og udkompencere, så det er en kæmpe force ved de aktive

filtre. Fordi den er ligeglad med forbrugsmønsteret nedenunder.

Note(45:30): man bør overveje nøje hvor det er muligt at lave målingerne med størst

mulig sikkerhed da det man måler må oftest er store strømme, og så ellers hvis man er

nød til at lave målingen under spænding så tage sin L-AUS taske med så man er i stand til

at udføre målingerne på forsvarlig vis.

Mig: (48:50)De frekvens omformer der sidder nede på AAK det er typen VLT5000,

så på jeres nye frekvensomformer, kan det ikke passe at der sidder der sådan

noget indbygget filtre i ?

Anders: det gør der også i VLT5000

mig: Nå det gør der? Så tænkte jeg på hvornår det så er man bruger et eksternt

filter når det nu er indbygget i forvejen?

Anders: Det kommer an på hvilke filtre du tænker på?

Mig: Øhh.. altså sådan nogle aktive og passive filtre, det er måske ikke den samme

slags filtre der sidder i ?

Anders: Nej de filtre der sidder i det er radio-støj filtre. Der er jo et hav af filtre hvor at

radio-støjfiltret sidder foran frekvensomformeren men den tager sig ikke af den

harmoniske del den tager sig af nogen af de ”ledningssprunget” støje med højere

frekvenser så de harmoniske strømme passere lystigt igennem radio støj filtret så med

filter/uden filter, det er det ikke. Alle vores frekvensomformer har spoler i

mellemkredsen og spoler og kondensatorer de er jo med til at reducere de harmoniske

strømme. Så det kan man jo godt kalde et slags filtre for det er ikke alle producenter der

har de spoler i mellemkredsen grundet det er dyre at producere en frekvensomformer

med spole end uden. Samtidig bliver en frekvensomformer uden spoler mere kompakt.

Side 6 af 105

Mig(52:40): En-faset frekvensomformer, giver de andre udfordringer end

trefaset?

Anders:Harmonisk laver de et andet strømtræk på nettet ja. Så har du alle de ulige

harmoniske strømme.

Mig(55:48):Når i hjælper kunder med problemer med THD gør i det udelukkende

ved hjælp af sådan et program med erfarings tal eller laver i også selv målinger

lige som jeg gør?

Claus: øhh vi kan godt komme ud og lave målingerne, vore servicepartner har udstyret

til det og lave rapport på det osv. så det kan være en løsning men vi kan også hjælpe med

en simulering som det her (MCT31) eller et speciel program Danfoss selv har udviklet.

Når vi gør det så er det ud fra de data vi får stillet til rådighed, det fx ikke alle der kender

net impedansen, så det skaber jo lidt usikkerhed, men grundlæggende regner den meget

nøjagtigt modsat det program der er frit tilgængelig på nettet som hedder MCT31, der er

lidt konservativ dvs. at den faktisk overdriver THD problemet en smule.

Hvis det skal være mere præcist så har vi vores eget program som tidligere omtalt, som

anders vil vise dig.

Anders: ja, i det her program, der har vi igen et punkt her(snakker ud fra programmet

på projektor) hvor vi har noget forsyning med en transformer og et aktivt filter der

sidder i forsyningspunktet. Derudover er der placeret nogle forbrugere herude og så

noget frekvensomformer last her. Her ses dataene fra forsyningen. Vi har et 190 A aktivt

filter der sidder deroppe og kompensere for de harmoniske strømme, og noget andet

last på det her niveau. Og her kan vi så se, at strømmen ser sådan her ud og spændingen

ved transformeren ser sådan her ud. Og så kan man vurdere, er man glad for det eller vil

man holde det op imod en eller anden norm.

Typisk ville du skulle holde den op imod 61000-2-4 klasse et eller andet … afhængig af

hvad man skal opfylde.

Mig (01:00:13): har typen af jordingssystem betydning for THD forureningen?

Anders/Claus: Nej det mener de ikke det har ( tøvende svar )

Mig (01:01:18): Er frekvensomformeren i stand til firkvaderant drift?

Anders : Nej det er de ikke med standard frekvensomformer som det er i dag. De kan

ikke levere tilbage til nettet, men hvis man har nogle frekvensomformer man binder

sammen i mellemkredsen så kan man hvis den ene køre motoriske og den anden

generatorisk så kan man binde mellemkredsene sammen dvs. man kan flytte energi fra

den ene til den anden frekvensomformer. Vi kan ikke ligge det ud på nettet direkte selv.

Vi har en samarbejdspartner som levere nogle produkter til os vi kan bruge hvor vi så

kan indsættet sådan et produkt foran frekvensomformeren så vi kan levere tilbage til

nettet. Men ellers kan vi ikke som standard.

Side 7 af 105

Mig(01:02:10): Nej det kræver vel også at det er nogle motorer med meget inerti

før det kan betale sig?

Anders: det gør det, plus de motorer skal have en anselig størrelse, eller kan det ikke

betale sig.

Claus: Det er jo også en væsentlig dyrere løsning at lave for man har jo egentlig en

omvendt frekvensomformer som skal lever effekten tilbage på nettet.

Anders: Så det er jo egentlig en dobbelt frekvensomformer, enten laver du spændingen

ud til motoren hvis du køre motorisk last eller køre spændingen ud til nettet så du har jo

to separate vekselretter dele af frekvensomformeren så det er ikke sådan bare lige.

Mig(01:03:05) Stiller Danfoss krav til de motorer som frekvensomformerne

forsyner, fx i forbindelse med krybestrømme i lejerne?

Anders: altså jo der er jo risiko for lejestrømme, men det er jo meget et spørgsmål om at

installationen er udført korrekt, det vil sige at vi skal sikre det er potentialudlignet og

osv.

Mig(01:03:35) Det er ikke sådan et motoren har en eller anden bestemt klasse,

der referer til om den må sidde efter frekvensomformere?

Anders: jo det er der faktisk også, der er jo 60034-25 normen der snakker man om en

kurve A og kurve B, og der i sær hvis man snakker 690 V motorer, der er risiko for at

lave nogle peaks, så er det en 690 V motor så skal den opfylde kurve B altså de højeste

spændingsspidser. Hvis ikke den kan det, så er man nød til at filtrere på en måde og så

kan man fx sætte et sinus eller DNVT filter foran til at dæmpe de spikes der måtte

forekomme. Så på den måde stiller vi ikke nogle krav til dem, men den skal installeres

korrekt, dvs den skal potential udlignes men det skal alt jo i dag.

Claus: man kan sige der er to ting i det med spikes, både i forhold til viklings overslag. Så

er der det med lejespændinger hvor man kan risikere der er et overslag i lejerene hvis

ikke man har isoleret lejer i den ene ende og der har vi et filter der kan afhjælpe noget af

problemet. Men de filter jeg snakker om her er jo output filtre det vil sige fra

frekvensomformeren og til motoren. Når vi snakker harmoniske så er det foran

frekvensomformeren for at begrænse støj tilbage på nettet.

Mig(01:07:10): Hvis man sætter et filter foran en

frekvensomformer(aktiv/passiv),så har man stadigvæk de forøget tab i motoren

som følge af THD?

Anders/thomas: Nej det hjælper ikke i forhold til motoren, du har stadig

spændingsspidser ud til motoren og du skal stadigvæk potential udligne.

Mig(01:07:46):Så der er vel stadig de ekstra strømme(THDu bidrag) der gør at

motoren har større tab?

Anders: ja i motoren er der ikke noget ændret ved at sætte filter foran.

Side 8 af 105

Mig (01:08:00) hvad er der af fordele og ulemper ved at indsætte aktiv filter

kontra passivt filter?

Anders: Passivt filter er super godt hvis du har én forurener, for så får du jo en rigtig

god filtrering af den forbruger men det afhjælper jo ikke de andre. Så med et passivt

filter skal skal du sættet et foran alle forurener i installationen hvorimod hvis man tager

et aktivt filter og sætter i et fælles punkt for installationen så tager det jo det hele. Så et

aktivt filter er ligeglad med belastningen eller drift mønstret, fordi filteret er jo aktivt så

det sørger selv for at tilføre de strømme i modfase der er nødvendigt.

Mig(01:10:50)Så et aktivt filter sætter man aldrig foran et komponent men i et

knudepunkt?

Anders: Typisk ja. Fordi her vil det jo også kompensere for det enkelte produkt.

Mig (01:13:24) Effekten af filterne i relationen til tab i motorer, transformer,

spændingsspidser?

Anders: den fjerner jo de harmoniske strømme som er med til at skabe en opvarmning

af din transformer og slid af isolation, men dissideret tab, man afregner jo ikke efter den

5´te harmoniske så man spare jo ingen kroner øre ved det.

Mig(01:14:36):Men hvad er det så man som kunde for ud af at købe et filter, hvis

det ikke er i forhold til at spare penge. Er det for at få en bedre spændingskvalitet

eller hvad?

Anders: Hvis man ikke havde filter på så ville man ikke kunne sætte ret mange

frekvensomformer på en transformer før den vil blive overbelastet. Hvis du begynder at

filtrer de harmoniske så kan du tillade dig at sætte flere frekvensomformere på samme

transformere. Det vil sige at du kan udnytte den mere, alternativt, hvis du ikke gjorde

noget så skulle din frekvensomformere være noget større. Tommelfingerereglen er at

hvis man ikke gør noget så er det kun halvdelen af transformerens kapacitet man må

belaste med frekvensomformere.

Mig: (01:15:30) Så det du siger er at hvis man har en 1MVA transformer så på

grund af frekvensomformerene så er det en god regel kun at tilslutte 500KVA ?

Anders:Ja så vil kapaciteten være brugt fuldt ud på grund af den harmoniske forurening.

Claus(til det forrige spørgsmål) en anden ting kan være at energiselskabet stiller krav til

at du maksimalt må udlede så og så meget THD. En tredje ting kan jo være at man på

fabrikken ønsker en god spændingskvalitet for at sikre lang leve tid på elektroniske

komponenter?

Note (01:19:15) ABB motor har ofte to mærkeplader, en til normal drift og en til

frekvensomformere drift hvor man tit har nedgraderet motoren lidt.

Mig:(01:20:12) jeres VLT5000 er det 6 puls ensretter?

Anders: jo det er det.

Side 9 af 105

Efterfølgende er der lidt snak om 12 puls ensretteren som bruges ved special

transformer. Og ellers small talk om omkring brochure jeg fik med.

Færdig 01:45:45

Side 10 af 105

Bilag 2: K110 en måneds drift

Side 11 af 105

Bilag 3: FLUKE 435 PQA kalibreringsdokumentation

Side 12 af 105

Bilag 4: E-mail korrespondance vedr. kalibrering af FLUKE 435 PQA

Side 13 af 105

Bilag 5: Brugsanvisning i 430 flex strømprobe

Side 14 af 105

Side 15 af 105

Bilag 6: AAK 10 KV distributions system

Side 16 af 105

Bilag 7: Transformer tr2 mærkeplade

Side 17 af 105

Bilag 8: El dokumentation over køleanlægget.

Side 18 af 105

Side 19 af 105

Side 20 af 105

Side 21 af 105

Side 22 af 105

Side 23 af 105

Side 24 af 105

Bilag 9: Elmotorernes mærkeplader på kølekompressor

K110

K120

K130

Side 25 af 105

Bilag 10: E-mail korspondance med Danfoss

Side 26 af 105

Bilag 11: K110 En uges drift

Side 27 af 105

Bilag 12:Måling 1 torsdag d. 13-2-2014 (K110)

Irms avg

Upk

Side 28 af 105

Power factor

Crestfaktor

Side 29 af 105

uh5

uh7

Side 30 af 105

uh 11

uh 13

Side 31 af 105

uh 17

THDu

Side 32 af 105

THDi

Side 33 af 105

Bilag 13:Måling 2 tirsdag d. 18-2-2014 (K110)

Irms avg.

Upk

Side 34 af 105

Power faktor

Crestfaktor

Side 35 af 105

Uh5

Uh7

Side 36 af 105

Uh11

Uh13

Side 37 af 105

Uh17

THDu

Side 38 af 105

THDi

Side 39 af 105

Bilag 14: K120 drift under måleperioden

Side 40 af 105

Bilag 15: K120 en uges drift

Side 41 af 105

Bilag 16: Måling fredag d 14-2-2014 K120

Irms avg

Upk

Side 42 af 105

Powerfaktor

Crestfaktor

Side 43 af 105

Uh5

Uh7

Side 44 af 105

Uh11

Uh13

Side 45 af 105

Uh17

THDu

Side 46 af 105

THDi

Side 47 af 105

Bilag 17: K130 drift under måleperioden

Side 48 af 105

Bilag 18: K130 en uges drift

Side 49 af 105

Bilag 19: Måling fredag d 14-2-2014 K130

Irms avg

Upk

Side 50 af 105

Power faktor

Crest faktor

Side 51 af 105

Uh5

Uh7

Side 52 af 105

Uh11

Uh13

Side 53 af 105

Uh17

THDv

Side 54 af 105

THDi

Side 55 af 105

Bilag 20: Tavle mærkeplade

Side 56 af 105

Bilag 21: Køleranlægget drift i en måned

Side 57 af 105

Bilag 22: Måling fra mandag d. 24-2-2014 kl. 07:48 til fredag d. 28-2-

2014 kl. 11:00 (indgangsafbryderen)

Irms

Upk

Side 58 af 105

Power faktor

Crestfactor

Side 59 af 105

Uh5

Uh7

Side 60 af 105

Uh11

Uh13

Side 61 af 105

Uh17

THDu

Side 62 af 105

THDi

Side 63 af 105

Bilag 23: Høj registreret THDu

Side 64 af 105

Bilag 24: Driftstop ( viser baggrunds THDu)

Side 65 af 105

Bilag 25: E-mail korrespondance med NRGI kontaktperson

Side 66 af 105

Bilag 26:Motorforsøg 22-04-2014 (AAK)

Urms

Irms

Side 67 af 105

Ifund

Cos phi

Side 68 af 105

Powerfaktor

Effekt

Side 69 af 105

Uh3

Uh5

Side 70 af 105

Uh7

Uh11

Side 71 af 105

Uh13

Uh17

Side 72 af 105

THDu

Temperatur

Side 73 af 105

Motorforsøg 22-04-2014 (EL-lab 1)

Urms

Irms

Side 74 af 105

Ifund

Cos phi

Side 75 af 105

Powerfaktor

Effekt

Side 76 af 105

Uh3

Uh5

Side 77 af 105

Uh7

Uh11

Side 78 af 105

Uh13

Uh17

Side 79 af 105

THDu

Temperatur

Side 80 af 105

Motorforsøg 22-04-2014 (EL-lab 2)

Urms

Irms

Irms

Side 81 af 105

Ifund

Cos phi

Side 82 af 105

Powerfaktor

Effekt

Side 83 af 105

Uh3

Uh5

Side 84 af 105

Uh7

Uh11

Side 85 af 105

Uh13

Uh17

Side 86 af 105

THDu

Temperatur

Side 87 af 105

Bilag 27: Email korrspondance med virksomheden Jens-EMC

Side 88 af 105

Side 89 af 105

Bilag 28: Effekttabsberegninger

Kabler

-hovedledning

Længde = 10 m Kabel dimensioner:4x1x185cu pr fase

Irms 549 A Ifund 520 A Ih5 157,54 A Ih7 48,69 A Ih11 39,94 A Ih13 19,14 A Ih17 17,66 A

Kablets resistans ved de forskellige frekvenser

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

Det har ikke været forfatteren muligt at finde data for NKT kablers resistans ved

frekvenser over 400Hz, hvorfor resistansen for frekvensen på400 Hz vil blive brugt til

de øvrige overtoner Ih11, Ih13, Ih17. Dette vil sandsynligvis medvirke til mindre

underdrivelse i effekttabet idet det ses at modstanden stiger med øget frekvens, i hvert

fald op til 400 Hz.

Side 90 af 105

(

)

(

)

Det harmoniske effekttab

Det skal erindres at beregninger kun medtager de første 5 overtoner. Den 19,23,25’te og

så videre vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt

∑

…..

∑

Effekttab ved den fundamentale strøm

∑

Det totale effekt tab i hovedledningen

∑ ∑ ∑

Effekttabsforøgelsen som følge af overharmoniske strømme

∑ ∑ ∑

∑

Side 91 af 105

-K110

Længde = 10 m Kabel dimensioner:3 stk. parallelle 4x95cu

Irms 378 A Ifund 354,24 A Ih5 102,11 A Ih7 30,77 A Ih11 29,86 A Ih13 13,86 A Ih17 14,65 A


(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)





fald op til 400 Hz.

Side 92 af 105

(

)

(

)



så videre vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt.

∑

…..

∑


∑

Det totale effekt tab

∑ ∑ ∑


∑ ∑ ∑

∑

Side 93 af 105

-K120

Længde = 10 m Kabel dimensioner: 1 stk 4x95cu

Irms 59 A Ifund 54,56 A Ih5 21,5 A Ih7 10,16 A Ih11 4,23 A Ih13 3,46 A Ih17 1,96 A


(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)





fald op til 400 Hz.

Side 94 af 105

(

)

(

)



så videre vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt.

∑

…..

∑


∑


∑ ∑ ∑


∑ ∑ ∑

∑

Side 95 af 105

-K130

Længde = 10 m Kabel dimensioner: 2 stk 4x95cu

Irms 134 A Ifund 124,6 A Ih5 40,86 A Ih7 15 A Ih11 9,87 A Ih13 5,65 A Ih17 4,51 A


(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)





fald op til 400 Hz.

Side 96 af 105

(

)

(

)



så videre, vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt.

∑

…..

∑


∑


∑ ∑ ∑


∑ ∑ ∑

∑

Side 97 af 105

Transformeren

-Tekniske oplysninger

Forklaring

SN 1000 KVA

U 10000/400V

I 57,7/1443,4A

R0 1,328mΩ

X0 7,053 mΩ

Uk 5,57 %

Er 0,82 %

Pcu1/1 8240 W

PFe 930 W

Det antages at R0 stiger procentuelt, med hensyn til frekvensens indvirkning på

resistansen, I samme takt som det var tilfældet for 95 kvadrat kablerne i forgående

afsnit om effekttab på kabler.

Side 98 af 105





fald op til 400 Hz.

Irms 549 A Ifund 520 A Ih5 157,54 A Ih7 48,69 A Ih11 39,94 A Ih13 19,14 A Ih17 17,66 A



så videre, vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt.

∑

…..

∑


∑


∑ ∑ ∑


∑ ∑ ∑

∑

Side 99 af 105

Jerntab

Ifølge ( cumbus) kan de overharmoniske strømmes bidrag til det samlede jerntab

beskrives som vist i nedstående formel. Det ses at hvis eksempelvis den 5’te harmoniske

strøm har samme amplitude så vil den give anledning til 25 gange større tab end

grundtonen.

For at beregne jerntabet som følge af overharmoniske strømme er det nødvendigt at

vide hvorledes jerntabet ved grundtonen fordeler sig i mellem hvirvelstrøms tabet og

hysterese tabet. Derfor er der taget udgangspunkt i kilde(hysteresetab.pdf) der

fortæller, at hvirvelstrømstabet ved lineær last typisk ligger på cirka 5 % af det samlede

tab. For denne transformer betyder det:

∑

For at kunne beregne effekttabene ved overtonerne bliver det antaget at forholdet

imellem de målte strømmes fundamentale strøm og de forskellige målte overtoner er

det samme forhold imellem den fundamentale strøm der gennemløber tvær impedans

Pfe og dens tilsvarende overtoner. som det antages at kunne deles i to parallelle

modstande hhv Phvirvelstrøm og Physterese. Derved er det teoretisk muligt at der vil løbe

forskellige strøm i de to impedanser.

Side 100 af 105

Hvirvelstrømstabene

Den fundamentale strøm der gennemløber hvirvelstrøms impedansen beregnes således.

√

Med kendskab til og forholdet mellem de målte strømme beregnes overtonernes

bidrag til effekt forøgelsen nu på følgende måde

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

∑

Ifølge ( cumbus) skal de imidlertid erindres at formelen kun er realistisk op til den 15

harmoniske hvorefter den vil overdrive det faktiske tab.

Side 101 af 105

Hysteresetabene

Den fundamentale strøm der gennemløber hysterese impedansen beregnes således.

∑

Jerntabet under påvirkning af overharmoniske strømme.

∑ ∑ ∑

Jerntabets stigning i procent

∑ ∑ ∑

∑

Transformerens samlede tabsforøgelse i procent

∑ (∑ ∑ ) (∑ ∑ )

(∑ ∑ )

∑

Side 102 af 105

Bilag 29: Transformer data bilag

Side 103 af 105

Bilag 30: Danfoss MCT Harmonic calculation tool

Side 104 af 105

Bilag 31: Forsøgsopstilling

Side 105 af 105

Bilag 32: CD På denne CD kan alle de logget måleresultater ses hvis det ønskes. For at kunne læse

Fluke Powelog filerne skal softwaren til programmet downloades. Denne Software kan

tilgåes via: http://campus.aams.dk Vælg fanen ”skolen” her vælges ressourcer og

dernæst ”Datablade for instrumenter og udstyr”. Vælg Fluke 435 PQA software.

Lydfilen er det fulde interview med Danfoss Sales.

Fluke powerlog-filer

Lydfile med interview

http://campus.aams.dk/

overharmoniske strømme - campus · overharmoniske strømme på samleskinnen bliver fornuftigt. så...

Documents