Stromrichter-Netzrückwirkungen und ihre Beherrschung

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.