Flickerkompensation

    Flicker beschreiben den subjektiven Eindruck von Leuchtdichteschwankungen, hervorgerufen durch Schwankungen der Versorgungsspannung.

    Die Ursache für diese Spannungseinbrüche können vielfältig sein, daher ist eine individuelle Betrachtung der einzelnen Verbaucher unter Berücksichtigung der jeweiligen Netzsituation zwingend notwendig. Um die Ursache der Störung und die Wirkung von Abhilfemaßnahmen beurteilen zu können ist es notwendig, die Lasten, die zeitliche Verteilung, sowie die Netzparameter im ungünstigsten Betriebsfall zu berücksichtigen.

    Die Flickerstärke ist direkt abhängig von Höhe, Form und Wiederholrate der Spannungsänderung. Die Spannungsänderung ist ihrerseits abhängig von der Netzimpedanz und der Leistungscharakteristik der Verbraucher.

    Nach EN 50160 darf die niederspannungsseitige Langzeitflickerstärke Plt den Wert von 1 während 95% des Messzeitraums nicht überschreiten. Die Messung ist hierbei über einen Wochenzeitraum mit dem Mittelungsintervall von 10 min durchzuführen.

    Verursacher

    •  Ein- und Ausschalten großer Lasten
    •  Gattersägen, Steinbrecher, Aufzüge
    •  Anlauf von Motoren, Exzenterantriebe
    •  Lichtbogenöfen
    •  gepulste Leistungen (Schwingungspaketsteuerung)
    •  Windkraftanlagen, Kernspintomographen
    •  Schweißmaschinen und -anlagen, Umrichter

    Auswirkung

    •  Leuchtdichteschwankungen und in deren Folge Auswirkungen auf den menschl. Körper von Konzentrationsschwächen, allgemeinem Störempfindungen bis zu epileptischen Anfällen
    •  Qualitätsminderungen (z.B. bei Schweißverbindungen)

    Die Flickerkompensation unterscheidet sich grundlegend von einer herkömmlichen Blindleistungskompensation. Das Regelziel ist hierbei nicht ein bestimmter Zielleistungsfaktor, sondern das Konstanthalten der Spannung bei schnellen Laständerungen. Der Spannungsfall bei Laständerung ist in zwei Komponenten aufteilbar, einem „Wirkspannungsfall“ und einem „Blindspannungsfall“. Der Einfluss dieser Komponenten ist über das Verhältnis von Wirkwiderstand zu Blindwiderstand der Netzimpedanz  R/X gegeben. Kapazitive Blindleistung führt zu Spannungserhöhung, induktive Blindleistung zu Spannungseinbrüchen (Stichwort: Kapp‘sches Dreieck). Der Gesamtspannungsfall ergibt sich über:

    ∆U=(R*∆P)/U+(X*∆Q)/U

    Regelziel der Flickerkompensation ist es, das meist induktive ΔQ so zu kompensieren, dass ΔU=0 ist. Hierbei ist eine leichte Überkompensation notwendig um den Summand der Wirkleistung ΔP aus der Gleichung zu eliminieren (das Vorzeichen von ΔQkomp wird dabei negativ).

    0=R*∆P+X*(∆Q+∆Qkomp)

    Je nachdem wie dynamisch die Lastschwankungen  sind, kann die Kompensationsleistung entweder über dynamische Kompensationsanlagen und/oder aktive Netzleistungsfilter eingespeist werden. Alternativ können auch Änderungen am Betriebsverhalten der Last oder Erhöhung der Kurzschlussleistung den Flickerwert reduzieren. In jedem Fall ist zur Auslegung einer Flickerkompensation eine Messung der kurzzeitigen Lastverläufe notwendig.