Stromrichter-Netzrückwirkungen und ihre Beherrschung

Inhaltsverzeichnis

• 1. Grundlagen der Stromrichter-Netzrückwirkungen.
• 1.1. Einführung.
• 1.1.1. Vorbemerkungen.
• 1.1.2. Grundlegende Definitionen.
• 1.1.3. Einführendes Beispiel.
• 1.1.4. Entwicklung des Problemkreises.
• 1.1.5. Abgrenzung des Problemkreises.
• 1.2. Kenngrößen der Netzrückwirkungen.
• 1.2.1. Vorbemerkungen.
• 1.2.2. Kenngrößen, die von der Kurvenform ausgehen.
• 1.2.3. Kenngrößen, die vom Spektrum ausgehen.
• 1.2.4. Kenngrößen, die Änderungen erfassen.
• 1.2.5. Schlußfolgerungen für die Anwendung.
• 1.3. Charakteristische Netzrückwirkungen der Stromrichter.
• 1.3.1. Vorbemerkungen.
• 1.3.2. Netzgelöschte Gleich-und Wechselrichter.
• 1.3.3. Wechsel- und Drehstromsteller.
• 1.3.4. Selbstgelöschter Blindstromrichter.
• 1.3.5. Untersynchrone Stromrichterkaskade.
• 1.3.6. Direktumrichter.
• 1.4. Typische Anschlußstrukturen für Stromrichteranlagen.
• 1.4.1. Begründung der Auswahl.
• 1.4.2. Stromrichter am Niederspannungsnetz.
• 1.4.3. Stromrichter am Mittelspannungsnetz.
• 1.4.4. Stromrichter am Hochspannungsnetz.
• 1.5. Auswirkungen von Stromrichter-Netzrückwirkungen.
• 1.5.1. Allgemeines.
• 1.5.2. Blindleistungsbedarf.
• 1.5.3. Beeinflussung der Ansehlußspannung.
• 1.5.4. Störbeeinflussung elektronischer Systeme.
• 1.6. Zielstellung für die Beherrschung von Stromrichter-Netzrückwirkungen.
• 2. Methoden zur Beschreibung der Stromrichter-Netzrüekwirkungen.
• 2.1. Einführung.
• 2.2. Analyse des Systems netzgelöschter Stromrichter - Netz.
• 2.2.1. Physikalischer Wirkmechanismus.
• 2.2.2. Zustandsanalyse des Systems.
• 2.3. Manuelle Näherungsmethoden.
• 2.3.1. Vorbemerkungen.
• 2.3.2. Zustandsersatzschaltbilder.
• 2.3.3. Oberschwingungsersatzschaltbilder.
• 2.3.4. Näherungsrechnung Stromrichter - Saugkreis - Netz.
• 2.4. Simulationsverfahren.
• 2.4.1. Übersicht.
• 2.4.2. Analoge Zustandssimulation.
• 2.4.3. Vereinfachte digitale Zustandssimulation.
• 2.4.4. Digitale Netzwerksimulation.
• 2.5. Modellverfahren.
• 2.5.1. Übersicht.
• 2.5.2. Modellstromrichteranlage.
• 2.5.3. Netzanalysator.
• 2.6. Meßverfahren.
• 2.6.1. Übersicht.
• 2.6.2. Messung der Elektroenergiequalität.
• 2.6.3. Messung der Netzimpedanz.
• 2.6.4. Leistungsmessung.
• 3. Netzseitige Einsatzbedingungen und ihre Beschreibung.
• 3.1. Definition und Kenngrößen.
• 3.1.1. Definition.
• 3.1.2. Kenngrößen des Stromrichters oder Ersatzstromrichters.
• 3.1.3. Kenngrößen anderer Zweige.
• 3.2. Parallelarbeit von Stromrichtern und rotierenden Maschinen.
• 3.2.1. Auswirkungen auf die Einsatzbedingungen.
• 3.2.2. Auswirkungen auf die Maschinen.
• 3.3. Zur Bildung des rückwirkungsfreien Netzausschnitts.
• 3.3.1. Aufgabenstellung.
• 3.3.2. Behandlung vorgeordneter Netze.
• 3.3.3. Behandlung nebengeordneter Netze.
• 3.3.4. Behandlung unterlagerter Netze.
• 3.4. Zur Bildung des Ersatzstromrichters.
• 3.4.1. Grundlagen des Parallelbetriebs von Stromrichtern.
• 3.4.2. Zustandsbeschreibung.
• 3.4.3. Statistische Beschreibung.
• 3.4.4. Simulation mit idealisierten Verteilungen.
• 3.4.5. Simulation mit praxisnahen Verteilungen.
• 3.5. Anwendungsbeispiele.
• 3.5.1. Stromrichter am Niederspannungsnetz.
• 3.5.2. Stromrichter am Mittelspannungsnetz.
• 4. Beherrschung von Stromrichter-Netzrückwirkungen.
• 4.1. Stromrichter-Netzrückwirkungen in der Standardisierung.
• 4.1.1. Übersicht.
• 4.1.2. Aussagen zur Elektroenergiequalität.
• 4.1.3. Aussagen zur Störfestigkeit.
• 4.2. Wege zur Beherrschung - eine Übersicht.
• 4.3. Stromrichter mit verminderten Netzrückwirkungen.
• 4.3.1. Höherpulsige netzgelöschte Stromrichter.
• 4.3.2. Blindstromsparende netzgelöschte Stromrichter.
• 4.3.3: Selbstgelöschte Stromrichter.
• 4.4. Netzrückwirkungsorientierte Steuerung von Stromrichteranlagen.
• 4.5. Kompensation von Netzrückwirkungen.
• 4.5.1. Kompensationseinrichtungen - Übersicht.
• 4.5.2. Konstruktive Gestaltung.
• 5. Stromrichter-Netzrückwirkungen ohne Leistungskondensatoren im Netzausschnitt.
• 5.1. Problemstellung.
• 5.2. Analyse der Netzrückwirkungen.
• 5.2.1. Analysehilfsmittel.
• 5.2.2. Analyse für idealisierte Bedingungen.
• 5.2.3. Analyse für nichtidealisierte Bedingungen.
• 5.3. Grenzen des Anschlusses ohne Kompensation.
• 5.3.1. Anschlußdiagramm - Hilfsmittel zur Entscheidung.
• 5.3.2. Auslegung der Kommutierungsdrosseln.
• 5.4. Beispiel - Anschluß einer Schachtförderanlage.
• 5.4.1. Aufgabenstellung.
• 5.4.2. Einsatzbedingungen.
• 5.4.3. Analyse-oder Entwurfsaufgabe.
• 6. Kompensation mit Parallelkondensatoren.
• 6.1. Einsatzformen.
• 6.1.1. Niederspannungs-Kondensatoranlagen.
• 6.1.2. Mittelspannungs-Kondensatoranlagen.
• 6.1.3. Leistungskondensatoren und ihre elektrische Festigkeit.
• 6.2. Analyse von Beanspruchung und Netzrückwirkungen.
• 6.2.1. Analysehilfsmittel.
• 6.2.2. Nachweis der Resonanzfähigkeit.
• 6.2.3. Abhängigkeit von Einsatzbedingungen.
• 6.3. Analyse der Kommutierungsdauer.
• 6.4. Das Phänomen Kabelschwingungen.
• 6.5. Schaltvorgänge bei Parallelkompensation.
• 6.6. Entwurf von Kondensatoranlagen.
• 6.6.1. Entwurfsprozeß.
• 6.6.2. Anschlußdiagramme.
• 6.6.3. Einfluß des resonanzfähigen Netzzweigs.
• 6.7. Beispiel - Parallelkompensation einer Schachtförderanlage.
• 7. Kompensation mit Saugkreisanlagen.
• 7.1. Einsatzformen.
• 7.1.1. Niederspannungs-Saugkreisanlagen.
• 7.1.2. Mittelspannungs-Saugkreisanlagen.
• 7.2. Analyse für Saugkreise gleicher Abstimmfrequenz.
• 7:2.1. Auswirkungen der Abstimmfrequenz.
• 7.2.2. Kommutierungseinfluß.
• 7.2.3. Abhängigkeit von Einsatzbedingungen.
• 7.3. Analyse für Saugkreise unterschiedlicher Abstimmfrequenz.
• 7.3.1. Auswirkungen der Abstimmfrequenzen.
• 7.3.2. Abhängigkeit von Einsatzbedingungen.
• 7.4. Schaltvorgänge in Saugkreisanlagen.
• 7.5. Entwurf von Saugkreisanlagen.
• 7.5.1. Wahl der Kondensator-Nennspannung.
• 7.5.2. Wahl der Abstimmfrequenzen und Leistungen.
• 7.5.3. Anschlußdiagramme.
• 7.5.4. Einfluß des resonanzfähigen Netzzweigs.
• 7.5.5. Einfluß nichtidealer Glättung.
• 7.5.6. Konstruktive Probleme.
• 7.6. Beispiel - Saugkreisanlage für eine Schachtförderanlage.
• 8. Sonderfälle der Kompensation von Stromrichter-Netzrückwirkungen.
• 8.1. Stromresonanzanordnung.
• 8.1.1. Charakteristik und Anwendungsgebiet.
• 8.1.2. Analyse für einen Saugkreis und Kondensator.
• 8.1.3. Anschlußdiagramme.
• 8.1.4. Beispiel - Erweiterung einer Saugkreisanlage.
• 8.2. Kompensation in unterlagerten Netzen.
• 8.2.1. Struktur und Lösungsansatz.
• 8.2.2. Analyseergebnisse.
• 8.2.3. Einsatzgrenzen.
• 8.3. Saugkreissteuerung.
• 8.3.1. Steuerungsprinzipien und ihre Bewertung.
• 8.3.2. Einkopplung der Kommutierungsimpulse.
• 8.3.3. Ausschalten der Saugkreisdrossel.
• 8.4. Speisung von Zwischenkreisen für Umrichter.
• 8.4.1. Charakteristik und Anwendungsgebiet.
• 8.4.2. Gleichspannungs-Zwischenkreis.
• 8.4.3. Gleichstrom-Zwischenkreis.
• 9. Dynamische Kompensation.
• 9.1. Grundlagen der dynamischen Kompensation.
• 9.1.1. Notwendigkeit und Anwendungsgebiete.
• 9.1.2. Kompensationsprinzipien.
• 9.2. Direkte Kompensation ohne Richtungsumkehr.
• 9.2.1. Thyristorgeschaltete Kondensatoren - Wirkprinzip.
• 9.2.2. Kompensationsanlagen.
• 9.3. Direkte Kompensation mit Richtungsumkehr.
• 9.3.1. Blindleistungsmaschinen.
• 9.3.2. Blindstromrichter.
• 9.3.3. Sonderformen.
• 9.4. Indirekte Kompensation.
• 9.4.1. Induktiver Blindstromrichter.
• 9.4.2. Anschnittsteuerung von Induktivitäten.
• 9.4.3. Thyristorgeschaltete Drosselspulen.
• 9.4.4. Steuerbare Drosselspule.
• 9.5. Technisch-ökonomischer Vergleich der Verfahren.
• 9.5.1. Zuverlässigkeit.
• 9.5.2. Errichtungsaufwand.
• 9.5.3. Verlustleistung.
• Verzeichnis der verwendeten Formelzeichen.
• Literatur- und Quellenverzeichnis.
• Sachwörterverzeichnis.