Untersuchung des Übertragungsverhaltens von Kleinsignal-Wandlern für Schutz- und Messzwecke

Abstract:
Das Thema Spannungsqualität gewinnt im Rahmen der Energiewende zunehmend an Bedeutung. Der vermehrte Einsatz von taktender Leistungselektronik, wie beispielsweise Wechselrichtern zur dezentralen Energieeinspeisung oder Ladegleichrichtern von Elektrofahrzeugen, führt zu flächendeckend auftretenden Quellen leitungsgebundener Störungen im niedrigen kHz-Bereich. Im Mittelspannungsnetz sind Einflüsse von Oberschwingungen insbesondere an den Schnittstellen zur Niederspannungsebene denkbar. Gleichzeitig erfordert die komplexe Topologie der Verteilnetze mit dezentraler Einspeisung und wechselnden Lastflussrichtungen, eine Vielzahl von kostengünstigen und flexiblen Messstellen zur Strom- und Spannungsmessung. Dies führt aktuell vor allem in den unteren Verteilnetzebenen dazu, dass passive Kleinsignalwandler, bzw. Sensoren anstelle klassischer Wandler eingesetzt werden. In diesem Beitrag werden die Übertragungseigenschaften von elektronischen Messwandlern in Bezug auf supraharmonische Oberschwingungen untersucht. Ziel ist es zum einen, negative Auswirkungen auf den Netzschutz auszuschließen. Andererseits soll festgestellt werden, ob sich die Sensoren zur direkten Messung möglicher Oberwellenanteile in den Mittelspannungskreisen eignen. Dazu wurden verschiedene handelsübliche Sensoren zur Strom- und Spannungsmessung untersucht und deren Übertragungsverhalten im Frequenzbereich analysiert.