Dimensionering af lavspændingsnet, som sikrer imod for høje niveauer af harmonisk forvrængning

Fokus er på netdesign, fordi det i praksis er svært at begrænse udledningen af harmonisk støj fra almindeligt husstandsforbrug, idet udledningen er bestemt af de produktstandarder, som husstandsapparaterne er designet efter.

Nettets design og dimensionering har stor indflydelse på mængden af harmoniske strømme fra forbrug, som et net kan håndtere, inden grænserne for harmoniske spændinger overskrides. Vi har undersøgt en række forskellige parametre og tiltag for at identificere deres effekt på nettets evne til at håndtere harmonisk støj fra kunderne.

Analysen viser, at det mest effektive tiltag er at reducere udføringernes længde og øge antallet af udføringer pr. transformer, således at antallet af kunder pr. udføring reduce-res. Altså er det mest effektive design af lavspændingsnet i forhold til harmonisk støj at placere netstationen centralt i et forsyningsområde, således at udføringernes længde kan holdes så kort som muligt.

Analysen viser også, at en større transformer med lavere impedans også hjælper, men at effekten er meget afhængig af udføringernes længde. Det vil sige, at i net med korte udføringer vil en større transformer give større forbedring af nettets evne til at håndtere støj fra kunder i forhold til net med lange udføringer, hvor det vil have en meget begrænset effekt. Større transformere vil derfor være et fint tiltag i nye net, hvor det kan sikres, at udføringerne er designet korte, men vil ikke nødvendigvis egne sig til forbedringer i eksisterende net, hvor udføringernes længde ikke er optimeret med hensyn til harmonisk støj.

For eksisterende net vil der ofte kun være ét tiltag, som giver praktisk mening – at lægge et nyt kabel parallelt med den eksisterende udføring. Det nye kabel bør lægges således, at det kun forsyner den yderste tredjedel af kunderne, mens de nærmeste to tredjedele forsynes af det eksisterende kabel. Dette minimerer mængden af kabel, gravearbejde og installatørarbejde i forhold til andre løsninger med parallelle kabler.

Vi har også undersøgt, hvordan kablernes tværsnit påvirker nettets evne til at håndtere harmonisk støj fra kunderne, og konklusionen er, at effekten af dette er yderst begrænset, hvorfor dette ikke spiller nogen betydelig rolle inden for de tværsnit som typisk anvendes (50 – 240 mm2).

Endelig er det undersøgt, hvordan forbrugets ubalance og effektfaktor påvirker nettets evne til at håndtere harmonisk støj fra kunderne. Analysen af dette viser, at forbrugets effektfaktor har en yderst begrænset påvirkning på nettets evne til at håndtere harmonisk støj fra kunderne og derfor ikke er relevant i forhold til dimensionering ud fra harmonisk forvrængning. Ubalance har en betydning, idet den mest belastede fase er dimensionerende, men reduktionen i nettets evne til at håndtere harmonisk støj fra kunderne er markant mindre end størrelsen af ubalancen.