2019-07-01  –  2022-12-31

470.027,63 EUR

Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Stromrichtertechnik und Antriebsregelung - Fachgebiet Leistungselektronik, Darmstadt, Hessen

03EI6007A

Monitoring und Netzschutz [EB1821]

01186202/1  –  PEPA

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)

Energie

Leistungselektronische System sind für den energieeffizienten Betrieb von elektrischen Maschinen sowie die Ankopplung von windkraft- und PV-Anlagen an das Energieversorgungsnetz unerlässlich und stellen damit eine Schlüsselkomponenten für die Energiewende sowie die Erreichung der umweltpolitischen Ziele dar. Durch leistungselektronische Systeme werden allerdings systembedingt Gleichtaktspannungen im Energieversorgungsnetz erzeugt. Die Gleichtaktspannungen verursachen Ströme im Frequenzbereich von 150 Hz bis zu einigen 10 kHz auf Schutzleitern (PE-Leitern) und Potentialausgleichsleitungen (PA). Diese PE-/PA-Ströme haben eine Reihe ungewollter Auswirkungen: - Störung von Kommunikationseinrichtungen durch Überkoppeln - Erwärmung von Bauelementen in EMV-Filtern - Störung / Fehlauslösung von Fehlerstromschutzschaltern (RCD‘s) - Ströme durch die mechanischen Lager von elektrischen Maschinen und dadurch erhöhter Verschleiß der Lager - Korrosion Innerhalb des Projektes werden die Ursachen, die Ausbreitungs- und Kopplungspfade systematisch untersucht. Hierzu wird – basierend auf Messungen an realen Anlagen – ein Referenzsystem definiert und es wird eine Modellierung der relevanten Baugruppen im Frequenzbereich bis 150 kHz vorgenommen. Das Projekt ist in 8 Arbeitspakte unterteilt, die sich mit der Anregung, der Ausbreitung und den Auswirkungen der PE/PA-Ströme beschäftigen. Dies beinhaltet: - Durchführung von Messungen auf Bestandsanlagen - Definition und Aufbau eines Referenzaufbau zur Messungen von PE/PA-Strömen - Modellierung der relevanten Komponenten (Leistungselektronik, Leitungen, Filter, parasitäre Elemente) bis zu Frequenzen von 150 kHz - Ableitung von Maßnahmen zur Reduzierung von PE/PA-Strömen Die Ergebnisse des Projektes werden am Ende in Normungsgremien vorgestellt.