Die Strom-/Netzqualität ist ein oft unterschätztes, aber zentrales Element unseres modernen Lebens. Sie stellt die zuverlässige Leistung all unserer Systeme sicher, von Haushaltsgeräten bis hin zu kritischen Infrastrukturen. Sie schützt technische Ausstattung, senkt Energiekosten und steigert die Produktivität von Unternehmen. Gleichzeitig bewahrt sie Kommunikationssysteme vor Störungen und Datenverlust.  

      Power Quality Analyzers (PQAs) sind geschäftskritische Tools, die den zuverlässigen Betrieb elektrischer Systeme aufrechterhalten. Durch sorgfältige Messung und Überwachung der Stromqualität liefern sie datengestützte Erkenntnisse und beseitigen das Rätselraten. Sie helfen bei der Behebung von Problemen wie Spannungseinbrüchen, Überspannungen, Oberschwingungen und Transienten. So werden die Leistung der Geräte optimiert, die Energiekosten gesenkt und die Zuverlässigkeit des Systems erhöht.  

       

       

      Hier erfahren Sie mehr über: 

      Schlüsselanwendungen und Vorteile von PQAs in Industrieszenarien

      Angesichts der besonderen Herausforderungen in industriellen Umgebungen sind Power Quality Analyzers (PQAs) unerlässlich, um einen zuverlässigen und effizienten Betrieb aufrechtzuerhalten. Dies gilt insbesondere in Umgebungen mit komplexen elektrischen Systemen, hohen Lasten und empfindlichen Geräten. 

      PQAs dienen hauptsächlich folgenden Zwecken:  

      Überwachung und Fehlerbehebung 

      PQAs können eine Reihe von Problemen berichten, darunter Spannungseinbrüche, Überspannungen, Oberschwingungen, Transienten und Frequenzschwankungen, um nur einige zu nennen. Durch die Analyse von Stromqualitätsdaten können Ingenieure die Ursachen für Geräteausfälle, Betriebsunterbrechungen und Energieverluste ermitteln. 

      Einhaltung von Vorschriften und gesetzlichen Bestimmungen 

      In vielen Branchen gelten strenge Normen und Vorschriften für die Stromqualität, wie IEC 61000-4-30, IEEE 519, IEEE 1159 und EN 50160. PQAs sind der Schlüssel zur Umsetzung dieser Anforderungen. Auf diese Weise helfen sie, kostspielige Geldbußen und Strafen zu vermeiden, die mit der Nichteinhaltung von Vorschriften einhergehen. 

      Spezielle industrielle Anwendungen 

      PQAs sind jedoch nicht auf einen einzigen Anwendungsbereich beschränkt, sondern können in verschiedenen Sektoren über ihren traditionellen Zweck hinaus eingesetzt werden. In der Fertigung beispielsweise trägt die Überwachung der Stromqualität dazu bei, die Produktqualität sicherzustellen, Geräteausfälle zu verhindern und Energiekosten zu senken. Der zuverlässige Betrieb in Rechenzentren hängt von einer gleichbleibend hohen Stromqualität ab. Analysatoren helfen dabei, Datenverluste, Ausfallzeiten und Geräteschäden zu vermeiden. Versorgungsunternehmen nutzen PQAs, um die Qualität des Stroms zu überwachen, der an die Kunden geliefert wird. So lassen sich Probleme, die die Zuverlässigkeit der Stromversorgung beeinträchtigen könnten, identifizieren und beheben. 

      Vorausschauende Wartung 

      Durch die Analyse von Stromqualitätsdaten können Energietechniker aufkommende Probleme erkennen, bevor sie zu Geräteausfällen führen, und so Betriebsunterbrechungen und Wartungskosten reduzieren.  

       

      Schlüsselparameter für Stromqualität 

      Die Stromqualität bezieht sich auf die Kenndaten der Stromversorgung, die sich auf die Leistung von Geräten und Systemen auswirken. Die folgenden Listen enthalten die wichtigsten Parameter und Normen in Bezug auf die Stromqualität.

       

      ParameterPQM SCADA software

      • Spannung
      • Strom
      • Frequenz
      • Leistung
      • Oberschwingungen
      • THD
      • Symmetrische Komponenten
      • Energieeffizienz
      • Spannungseinbrüche, Spannungs-
        schwankungen und Unterbrechungen

      Normen

      • IEC 61000-4-30 
      • EN 50160 
      • IEEE 519, IEEE 1159 
      • Nationale Grenzwerte (Netzkodizes) 
      Visualisierung der Strom-/Netzqualität

       

      Typische Systemarchitektur zur Überwachung der Stromqualität

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      • Spannungs- und Stromsensoren: Messen die Spannungs- und Stromwerte im System und stellen die Rohdaten für die Analyse bereit.
      • Power Quality Analyzers: Sie sind dauerhaft in Schaltanlagen im gesamten Netz installiert, erfassen Spannungs- und Stromsignale und berechnen Effektivwerte, Leistung, Oberschwingungen und weitere Messgrößen. 
      • Netzwerk: Verbindet PQAs vor Ort mit dem zentralen Server. Die Kommunikation mit den Instrumenten erfolgt entweder nahezu in Echtzeit für Momentanwerte oder periodisch, um die neuesten historischen Daten von den PQAs herunterzuladen. 
      • Zentraler Server: Sammelt Messreihen aller Größen und speichert sie in einer Datenbank. Führt statistische Analysen der Historie ausgewählter Messgrößen durch, die zu standardisierten Berichten über die Stromqualität dienen. Der zentrale Server kann auch den Status aller PQAs vor Ort überwachen. 
      • Bedienerkonsole(n): Desktop- oder Webanwendungen, die auf den PCs der verantwortlichen Personen innerhalb der Organisation ausgeführt werden. Bedienerkonsolen ermöglichen die Visualisierung aller auf dem Server gespeicherten Daten in einer Reihe von Ansichten wie Tabellen und Grafiken, je nach ausgewählten Messgrößen, Zeitintervallen, einzelnen Analysatoren usw. 

      Auswahl des richtigen PQAs

      Die Auswahl des optimalen PQA erfordert eine sorgfältige Bewertung mehrerer Schlüsselfaktoren, darunter Größe, Flexibilität, Messbereich, Abtastrate, Kanäle, Genauigkeit, Funktionen, Konformität und Kosten. Für den Einsatz vor Ort ist ein tragbares Analysegerät ideal, während sich für den stationären Einsatz eher ein industrielles und flexibles Gerät empfiehlt. Der Analysator muss die erwarteten Spannungs-, Strom- und Frequenzbereiche messen können und über eine ausreichend hohe Abtastrate verfügen, um schnelle Transienten zu erfassen. Die Anzahl der benötigten Kanäle hängt von den erforderlichen gleichzeitigen Messungen ab. Die Präzision muss den Anwendungsstandards entsprechen. Darüber hinaus können Funktionen wie die Oberschwingungsanalyse, die Transientenanalyse und die Messung der Leistungsfaktoren von entscheidender Bedeutung sein. Dabei müssen auch die Möglichkeiten der Datenerfassung, Kommunikationsschnittstellen und die Einhaltung relevanter Standards und Normen berücksichtigt werden. Abschließend sollte das verfügbare Budget bewertet werden, um Funktionen zu priorisieren, die für die jeweils spezifischen Bedürfnisse zwingend erforderlich sind. 

       

      Beispiele für PQA-Hardware

      Fazit 

      Strom-/Netzqualitätsanalysatoren (PQAs) sind unverzichtbare Hilfsmittel zur Messung und Sicherung der Leistung elektrischer Systeme. Bei der Auswahl des richtigen PQAs sind Faktoren wie Größe, Flexibilität, Messbereich, Abtastrate, Kanäle, Präzision, Funktionen, Konformität und Kosten sorgfältig abzuwägen, um den spezifischen Anforderungen gerecht zu werden und für ein optimales Stromqualitätsmanagement zu sorgen. Durch die Überwachung und Fehlerbehebung bei Problemen mit der Stromqualität helfen PQAs, Geräteausfälle, Ausfallzeiten und Energiekosten zu reduzieren. Die Einhaltung gesetzlicher Standards wird erleichtert und vorausschauende Wartungsstrategien können umgesetzt werden, um die Systemleistung zu optimieren.

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