Overharmoniske strømme En praktisk undersøgelse af spændingskvalitets- og effekttabsmæssige

Overharmoniske strømme En praktisk undersøgelse af spændingskvalitets- og effekttabsmæssige udfordringer ved harmoniske strømmes tilstedeværelse i lavspændingsinstallationer. Lasse Møller Sørensen Aarhus Maskinmesterskole Juni 2014 Bilag Side 0 af 105

Indholdsfortegnelse BILAG 1: INTERVIEW MED DANFOSS A/S... 1 BILAG 2: K110 EN MÅNEDS DRIFT... 10 BILAG 3: FLUKE 435 PQA KALIBRERINGSDOKUMENTATION... 11 BILAG 4: E-MAIL KORRESPONDANCE VEDR. KALIBRERING AF FLUKE 435 PQA... 12 BILAG 5: BRUGSANVISNING I 430 FLEX STRØMPROBE... 13 BILAG 6: AAK 10 KV DISTRIBUTIONS SYSTEM... 15 BILAG 7: TRANSFORMER TR2 MÆRKEPLADE... 16 BILAG 8: EL DOKUMENTATION OVER KØLEANLÆGGET.... 17 BILAG 9: ELMOTORERNES MÆRKEPLADER PÅ KØLEKOMPRESSOR... 24 BILAG 10: E-MAIL KORSPONDANCE MED DANFOSS... 25 BILAG 11: K110 EN UGES DRIFT... 26 BILAG 12:MÅLING 1 TORSDAG D. 13-2-2014 (K110)... 27 BILAG 13:MÅLING 2 TIRSDAG D. 18-2-2014 (K110)... 33 BILAG 14: K120 DRIFT UNDER MÅLEPERIODEN... 39 BILAG 15: K120 EN UGES DRIFT... 40 BILAG 16: MÅLING FREDAG D 14-2-2014 K120... 41 BILAG 17: K130 DRIFT UNDER MÅLEPERIODEN... 47 BILAG 18: K130 EN UGES DRIFT... 48 BILAG 19: MÅLING FREDAG D 14-2-2014 K130... 49 BILAG 20: TAVLE MÆRKEPLADE... 55 BILAG 21: KØLERANLÆGGET DRIFT I EN MÅNED... 56 BILAG 22: MÅLING FRA MANDAG D. 24-2-2014 KL. 07:48 TIL FREDAG D. 28-2-2014 KL. 11:00 (INDGANGSAFBRYDEREN)... 57 BILAG 23: HØJ REGISTRERET THDU... 63 BILAG 24: DRIFTSTOP ( VISER BAGGRUNDS THDU)... 64 BILAG 25: E-MAIL KORRESPONDANCE MED NRGI KONTAKTPERSON... 65 BILAG 26:MOTORFORSØG 22-04-2014 (AAK)... 66 BILAG 27: EMAIL KORRSPONDANCE MED VIRKSOMHEDEN JENS-EMC... 87 BILAG 28: EFFEKTTABSBEREGNINGER... 89 BILAG 29: TRANSFORMER DATA BILAG... 102 BILAG 30: DANFOSS MCT HARMONIC CALCULATION TOOL... 103 BILAG 31: FORSØGSOPSTILLING... 104 BILAG 32: CD... 105

Bilag 1: Interview med Danfoss A/S Interview guide Målinger Er der noget man skal være særlig opmærksom på når målingerne fortages? Usikkerheder, fejlmarginer Hvilken systematik bruger i når laver målinger? Mht til Måleperioden, måle steder.? Målingerne kan både foretages med probe ring og strømtransformer er der nogle ulemper ved den ene frem for den anden.? Andet I jeres nye frekvensomformer er der noget støjdæmpende indbygget i filtererne, Hvornår bruges et eksternt filter? Giver 1 faset frekvensomformer anderledes udfordringer i forhold til den 3 faset. Har jordingssystemet nogen betydning i forhold til THD? Er jeres frekvensomformer i stand til Firekvadrant drift. Og hvad kræves for det kan lade sig gøre.? Hvad stiller danfoss af krav til valg af motor (mht isolering af lejer, krybestrømme)? Forklaring af + 0 sekvens? (hvorfor skaber nogle modmoment, og hvorfor er det kun de harmoniske dellige med 3 der belaster nullederen)? Effekten af filtre i relation til tab i motorer, transformer og spændingsspidser der ødelægger Power supplys på AAK indgange (power supply)? Fordele og ulemper ved Aktiv Vs. Passiv filter? Findes der tommelfingre regler for THD virkning på motorer osv.? fx med en øget temperatur stigning på x antal grader forkorter leve tiden så og så meget.? De frekvensomformer der er monteret ved AAK kølekompressor i SF3, hvilken type puls retter har de 3,6,12,24? Danfoss VLT 5000? Kan i være behjælpelige med litteratur/rapporter i eventuelt kan sende til mig? Side 1 af 105

Uddrag af Danfoss interview samt vigtige pointer d. 4/2-2014 Interview ved danfoss sales d 4/2-2014 Deltagende: Lasse Sørensen (maskinmesterstuderende og praktikant ved AAK ) Claus balle Thomsen ( key account manager, VLT drives) samt Anders Eriksen (application supporter, VLT drives) Interview længde: 1 time 45 min og 45 sek Nedstående er en delvis transskription af interviewet, dvs at alle mine spørgsmål er transskriberet samt relevante pointer er medtaget. Smalltalk, viden jeg var informeret om på transskriptionstidspunktet og snak omkring en powerpoint præsentation i første halvdel af interviewet er ikke medtaget. Transskription er skrevet i talesprog. Interview Mig: hvor skal man lave målingerne? Anders(1:45):jamen det skal man jo egentlig i bund og grund i det punkt du ønsker at have dine harmoniske krav opfyldte. Note: Indtil videre gælder lovgivningen for overharmoniske strømme i intervallet 50 Hz til 2,5kHz. Der er i øjeblikket diskussion om hvorvidt dette område skal udvides yderligere fordi fabrikanter af filtre, som f.eks. Danfoss ved hjælp af nogle bestemte teknikker er i stand til at flytte problemerne ud af lovgivningsområde på de 50 Hz til 2,5kHz. Note: frekvensomformeren trækker en overharmoniskstrøm op igennem transformeren hvor den dog bliver dæmpet en del men der vil alligevel være en rest af ikke sinusformet strøm som løber hele vejen tilbage til generatoren. Fordi frekvensomformeren trækker en harmoniskstrøm hele vejen tilbage igennem nettet vil den ikke kun bidrage til spændingsforvrængning på sit eget spændings niveau men kan også gøre det andre steder. Hvis man kigger på den oveharmoniske strøm så vil den, når den gennemløber en impedans bidrage til spændingsforvridning. Mig (14:50): har kortslutningsniveauet ved transformeren nogen indflydelse på de overharmoniske strømme? Anders: Ja det har de for den er jo en del af impedansen som dermed bidrager til spændingsforvrængning. Det interessante punkt at måle er i et knudepunkt fordi det er her det har indflydelse på andre forbrugere. Mig (16:31): hvis jeg skal sætte filter foran en frekvensomformer skal jeg så lave målingerne foran den ene frekvensomformer? Side 2 af 105

Anders: Det er jo igen hvilken filterløsning man kigger ind i fordi man kan jo vælge at sige den frekvensomformer her den vælger vi at sætte et filter foran og så er den ud kompenseret med et passivt filter for eksempel. Men så står de andre (de 2 andre frekvensomformer) jo og forurener stadigvæk. Man kan også sige, oppe på det her niveau ( foran tranformeren på lavspændingssiden) er summen af forureningen for alle tre frekvensomformer, den udkompensere vi i dette punkt, sådan så at niveauet af overharmoniske strømme på samleskinnen bliver fornuftigt. Så hvis man satte et aktivt filter her så ville alle overharmoniske strømme der løber den vej, det vil det filter kunne begynde at ud kompencere. Mig(17:48) der har siddet et passivt filter dernede før som har været placeret foran den ene frekvensomformer. Jeg tænker det er vel fint nok at lave målingerne på alle tre fordi altså??.. Anders: Ja så får du jo et komponentudtryk nede på komponent niveau, hvor man siger jamen den her forbruger hvor meget forurener den. Og der vil du få en stor THDi, meget større end du ville kunne acceptere i dit samlede system, netop fordi det er nede på de niveauer. Note:En faset komponenter giver forurening på alle ulige ordenstal, hvorimod trefaset systemer med 6 dioders kobling de giver på dem der går op i 6 12 18.(plus minus 1 ) Note:THDi snakker man meget om ikke må være højere end så og så meget rent procent mæssigt men her skal man passe lidt på for den stiger rent procentmæssigt meget ved lav last mens strømmen den trækker stadig er højest ved fuld last. Mig(30:30): hvorfor er kravene så opgivet som procent andel? Anders: jamen det er jo godt nok når du kigger på spændingen, hvis du husker det, det hvor strømmen render op igennem for det vil jo ikke forurene spændingsmæssigt mere. Så det vil sige hvis vi kigger på vores THDi måling ved 100% last så er alle glade men kigger vi på den overharmoniske strøm så kan vi se at vi har en meget høj forureningsstrøm. Note:Når målingerne foretages og man ser at THDi er for høj skal man huske at tænke over hvad belastningsgraden er. Måler vi ved del last eller ved fuld last. Derefter, selvom THDi muligvis er overhold skal man stadigvæk kigge på hvor stor en strøm den ligger tilbage på nettet for det er den der forurener. Note:THD skaber forskellige former for forurening, slid, støj. THDi forstyrre up stream, altså tilbage i anlægget, da den med sin I*R skaber en spændingsforvrængning. Og THDu som forurener andre komponenter på samme niveau. Mig( 37:42) med hensyn til målingerne der blev vi enige om at det var en god ide at måle på tilgangen til hver frekvensomformer ikke? Anders: Når man taler om kompensering så taler man om point of commen kobling Side 3 af 105

dvs. fælles punktet fra forsyningen af og det er jo det punkt at der bliver stillet krav til at det(spændingen) skal opfylde en eller anden form for norm. Mig(38:06) Så når jeg måler en eller anden form for spændingskvalitet lige foran frekvensomformeren så kan jeg ikke bare l konstanter at spændingskvaliteten er for dårlig? Anders: Nej der skal du egentlig måle i det er punkt, point of commen kobling Mig(38:15): er det på hornene af transformeren? Anders: ja det kunne det sagens være hvis du kunne komme til dem eller tilgangen til skinnen eller hvor det nu lige er du har adgang henne. Men det er jo egentlig, trafo ud til første forgreningspunkt, det er der spændingen skal være i orden. Mig (38:38) men de (AAK) har jo haft filtre på før, bare kun på en af de tre frekvensomformer, og et filtre til en er vel klart billigere end et filtre til alle tre? så i har vel lavet målinger?, altså hvis man vil tage den værste (værste forurener) f.eks. det er det i har gjort i de her papier her, så sætter man vel bare filtret direkte foran det ene komponent eller hvad? Anders: ja, typisk hvis der har været et passivt filter så har det været en klods der har siddet foran en forurener. Men igen, det kommer også meget an på sit system, altså har vi nogle få men meget store forurener eller har vi en bred skare af en masse små forurener. Claus:Det projekt du er på dernede det er de 3 250 kw omformer ikke også? Mig: øh jo eller det er 450 kw, 250 kw og en 160 kw det er køleanlægget i SF3. Claus: jeg var nemlig derover og kigge der sidder nemlig to parallelle filtre foran en af frekvensomformeren som er frakoblet nu, da der udviklet noget røg fra dem. Og der er nemlig gjort det at man har taget en ud og sagt, den sviner så og så meget så den vil vi kompensere for,hvor så de rasterende de køre så uden. Og der kunne det måske være spændende at kigge på et aktivt filtre og se hvad de kunne løse som alternativ til de to passive filtre. Mig:(40:25)Når jeg har lavet målingerne og så komme med en løsning mht filtre det er vel mest noget man kontakter f.eks. jer om, for er det ikke svært at vurdere når man ikke har et filtre selv man kam koble ind og ud? Claus: jo man kan sige du kan jo godt lave målingerne og så kan vi jo hjælpe hinanden med at lave nogle beregninger på hvad det vil have at indvirkning hvis man f.eks. montere et aktivt filtre. Hvor stort det skal være eventuelt og så kan vi også komme med et tilbud på det eventuelt hvis det skal være det. Altså hvis man vil have mere kød på opgaven så er det en løsningsmodel at gøre sådan og sådan. Anders: Men det man egentlig kan sige som en rigtig god tommelfingreregel det er jo at hvis man har en 100A frekvensomformer og den forurener med en THDi på 30% så har har du ca 30 forurenende ampere så skal du købe 30 Amperes filtre til at ud kompensere det. Det er egentlig sådan en rigtig god regel og den holder faktisk rigtig godt stik. Side 4 af 105

Men der er så også forskelle på om man kigger ind i en aktiv eller passiv løsning, du sagde at du havde tre store forbruger der sad på ikke? Hvor der i dag sad filter foran den ene af dem og det er også godt nok når det er den der køre men når den så er slukket så er der jo stadig de andre 2 som forurener uden nogen form for støj dæmpning. Så forbrugsmønstret med et passivtfilter på et enkelt komponent det vil jo afgøre hvor meget din forurening er. For hvis det er den frekvensomformer med filtret der køre så er der en meget begrænset forurening hvorimod er det nogle af de andre uden filter der køre så har du en meget større forurening. Mig: Nu ved jeg det ikke men jeg vil da tro at i hvertfald de 2 eller 3 køre på samme tid? Anders: jamen så skal man jo også i sine overvejelser tænke på køre den med filtret altid eller kunne det være de to andre der ofte køre. Fordi det er jo det værste tilfælde at den med filtret holder stille og så er de de to andre der køre uden nogen form for filter. Og der kunne man jo hvis du kigger ind i en aktiv filterløsning som sidder heroppe(hoved kniven) i det punkt hvor du alligevel har krav til din spændingskvalitet så siger jeg heroppe der sidder et filter og det tager sig af harmoniske strømme der sidder downstream fuldstænding ligeglad med om der bliver kørt dellast eller fuldlast fordi den sidder i punktet heroppe og udkompencere, så det er en kæmpe force ved de aktive filtre. Fordi den er ligeglad med forbrugsmønsteret nedenunder. Note(45:30): man bør overveje nøje hvor det er muligt at lave målingerne med størst mulig sikkerhed da det man måler må oftest er store strømme, og så ellers hvis man er nød til at lave målingen under spænding så tage sin L-AUS taske med så man er i stand til at udføre målingerne på forsvarlig vis. Mig: (48:50)De frekvens omformer der sidder nede på AAK det er typen VLT5000, så på jeres nye frekvensomformer, kan det ikke passe at der sidder der sådan noget indbygget filtre i? Anders: det gør der også i VLT5000 mig: Nå det gør der? Så tænkte jeg på hvornår det så er man bruger et eksternt filter når det nu er indbygget i forvejen? Anders: Det kommer an på hvilke filtre du tænker på? Mig: Øhh.. altså sådan nogle aktive og passive filtre, det er måske ikke den samme slags filtre der sidder i? Anders: Nej de filtre der sidder i det er radio-støj filtre. Der er jo et hav af filtre hvor at radio-støjfiltret sidder foran frekvensomformeren men den tager sig ikke af den harmoniske del den tager sig af nogen af de ledningssprunget støje med højere frekvenser så de harmoniske strømme passere lystigt igennem radio støj filtret så med filter/uden filter, det er det ikke. Alle vores frekvensomformer har spoler i mellemkredsen og spoler og kondensatorer de er jo med til at reducere de harmoniske strømme. Så det kan man jo godt kalde et slags filtre for det er ikke alle producenter der har de spoler i mellemkredsen grundet det er dyre at producere en frekvensomformer med spole end uden. Samtidig bliver en frekvensomformer uden spoler mere kompakt. Side 5 af 105

Mig(52:40): En-faset frekvensomformer, giver de andre udfordringer end trefaset? Anders:Harmonisk laver de et andet strømtræk på nettet ja. Så har du alle de ulige harmoniske strømme. Mig(55:48):Når i hjælper kunder med problemer med THD gør i det udelukkende ved hjælp af sådan et program med erfarings tal eller laver i også selv målinger lige som jeg gør? Claus: øhh vi kan godt komme ud og lave målingerne, vore servicepartner har udstyret til det og lave rapport på det osv. så det kan være en løsning men vi kan også hjælpe med en simulering som det her (MCT31) eller et speciel program Danfoss selv har udviklet. Når vi gør det så er det ud fra de data vi får stillet til rådighed, det fx ikke alle der kender net impedansen, så det skaber jo lidt usikkerhed, men grundlæggende regner den meget nøjagtigt modsat det program der er frit tilgængelig på nettet som hedder MCT31, der er lidt konservativ dvs. at den faktisk overdriver THD problemet en smule. Hvis det skal være mere præcist så har vi vores eget program som tidligere omtalt, som anders vil vise dig. Anders: ja, i det her program, der har vi igen et punkt her(snakker ud fra programmet på projektor) hvor vi har noget forsyning med en transformer og et aktivt filter der sidder i forsyningspunktet. Derudover er der placeret nogle forbrugere herude og så noget frekvensomformer last her. Her ses dataene fra forsyningen. Vi har et 190 A aktivt filter der sidder deroppe og kompensere for de harmoniske strømme, og noget andet last på det her niveau. Og her kan vi så se, at strømmen ser sådan her ud og spændingen ved transformeren ser sådan her ud. Og så kan man vurdere, er man glad for det eller vil man holde det op imod en eller anden norm. Typisk ville du skulle holde den op imod 61000-2-4 klasse et eller andet afhængig af hvad man skal opfylde. Mig (01:00:13): har typen af jordingssystem betydning for THD forureningen? Anders/Claus: Nej det mener de ikke det har ( tøvende svar ) Mig (01:01:18): Er frekvensomformeren i stand til firkvaderant drift? Anders : Nej det er de ikke med standard frekvensomformer som det er i dag. De kan ikke levere tilbage til nettet, men hvis man har nogle frekvensomformer man binder sammen i mellemkredsen så kan man hvis den ene køre motoriske og den anden generatorisk så kan man binde mellemkredsene sammen dvs. man kan flytte energi fra den ene til den anden frekvensomformer. Vi kan ikke ligge det ud på nettet direkte selv. Vi har en samarbejdspartner som levere nogle produkter til os vi kan bruge hvor vi så kan indsættet sådan et produkt foran frekvensomformeren så vi kan levere tilbage til nettet. Men ellers kan vi ikke som standard. Side 6 af 105

Mig(01:02:10): Nej det kræver vel også at det er nogle motorer med meget inerti før det kan betale sig? Anders: det gør det, plus de motorer skal have en anselig størrelse, eller kan det ikke betale sig. Claus: Det er jo også en væsentlig dyrere løsning at lave for man har jo egentlig en omvendt frekvensomformer som skal lever effekten tilbage på nettet. Anders: Så det er jo egentlig en dobbelt frekvensomformer, enten laver du spændingen ud til motoren hvis du køre motorisk last eller køre spændingen ud til nettet så du har jo to separate vekselretter dele af frekvensomformeren så det er ikke sådan bare lige. Mig(01:03:05) Stiller Danfoss krav til de motorer som frekvensomformerne forsyner, fx i forbindelse med krybestrømme i lejerne? Anders: altså jo der er jo risiko for lejestrømme, men det er jo meget et spørgsmål om at installationen er udført korrekt, det vil sige at vi skal sikre det er potentialudlignet og osv. Mig(01:03:35) Det er ikke sådan et motoren har en eller anden bestemt klasse, der referer til om den må sidde efter frekvensomformere? Anders: jo det er der faktisk også, der er jo 60034-25 normen der snakker man om en kurve A og kurve B, og der i sær hvis man snakker 690 V motorer, der er risiko for at lave nogle peaks, så er det en 690 V motor så skal den opfylde kurve B altså de højeste spændingsspidser. Hvis ikke den kan det, så er man nød til at filtrere på en måde og så kan man fx sætte et sinus eller DNVT filter foran til at dæmpe de spikes der måtte forekomme. Så på den måde stiller vi ikke nogle krav til dem, men den skal installeres korrekt, dvs den skal potential udlignes men det skal alt jo i dag. Claus: man kan sige der er to ting i det med spikes, både i forhold til viklings overslag. Så er der det med lejespændinger hvor man kan risikere der er et overslag i lejerene hvis ikke man har isoleret lejer i den ene ende og der har vi et filter der kan afhjælpe noget af problemet. Men de filter jeg snakker om her er jo output filtre det vil sige fra frekvensomformeren og til motoren. Når vi snakker harmoniske så er det foran frekvensomformeren for at begrænse støj tilbage på nettet. Mig(01:07:10): Hvis man sætter et filter foran en frekvensomformer(aktiv/passiv),så har man stadigvæk de forøget tab i motoren som følge af THD? Anders/thomas: Nej det hjælper ikke i forhold til motoren, du har stadig spændingsspidser ud til motoren og du skal stadigvæk potential udligne. Mig(01:07:46):Så der er vel stadig de ekstra strømme(thdu bidrag) der gør at motoren har større tab? Anders: ja i motoren er der ikke noget ændret ved at sætte filter foran. Side 7 af 105

Mig (01:08:00) hvad er der af fordele og ulemper ved at indsætte aktiv filter kontra passivt filter? Anders: Passivt filter er super godt hvis du har én forurener, for så får du jo en rigtig god filtrering af den forbruger men det afhjælper jo ikke de andre. Så med et passivt filter skal skal du sættet et foran alle forurener i installationen hvorimod hvis man tager et aktivt filter og sætter i et fælles punkt for installationen så tager det jo det hele. Så et aktivt filter er ligeglad med belastningen eller drift mønstret, fordi filteret er jo aktivt så det sørger selv for at tilføre de strømme i modfase der er nødvendigt. Mig(01:10:50)Så et aktivt filter sætter man aldrig foran et komponent men i et knudepunkt? Anders: Typisk ja. Fordi her vil det jo også kompensere for det enkelte produkt. Mig (01:13:24) Effekten af filterne i relationen til tab i motorer, transformer, spændingsspidser? Anders: den fjerner jo de harmoniske strømme som er med til at skabe en opvarmning af din transformer og slid af isolation, men dissideret tab, man afregner jo ikke efter den 5 te harmoniske så man spare jo ingen kroner øre ved det. Mig(01:14:36):Men hvad er det så man som kunde for ud af at købe et filter, hvis det ikke er i forhold til at spare penge. Er det for at få en bedre spændingskvalitet eller hvad? Anders: Hvis man ikke havde filter på så ville man ikke kunne sætte ret mange frekvensomformer på en transformer før den vil blive overbelastet. Hvis du begynder at filtrer de harmoniske så kan du tillade dig at sætte flere frekvensomformere på samme transformere. Det vil sige at du kan udnytte den mere, alternativt, hvis du ikke gjorde noget så skulle din frekvensomformere være noget større. Tommelfingerereglen er at hvis man ikke gør noget så er det kun halvdelen af transformerens kapacitet man må belaste med frekvensomformere. Mig: (01:15:30) Så det du siger er at hvis man har en 1MVA transformer så på grund af frekvensomformerene så er det en god regel kun at tilslutte 500KVA? Anders:Ja så vil kapaciteten være brugt fuldt ud på grund af den harmoniske forurening. Claus(til det forrige spørgsmål) en anden ting kan være at energiselskabet stiller krav til at du maksimalt må udlede så og så meget THD. En tredje ting kan jo være at man på fabrikken ønsker en god spændingskvalitet for at sikre lang leve tid på elektroniske komponenter? Note (01:19:15) ABB motor har ofte to mærkeplader, en til normal drift og en til frekvensomformere drift hvor man tit har nedgraderet motoren lidt. Mig:(01:20:12) jeres VLT5000 er det 6 puls ensretter? Anders: jo det er det. Side 8 af 105

Efterfølgende er der lidt snak om 12 puls ensretteren som bruges ved special transformer. Og ellers small talk om omkring brochure jeg fik med. Færdig 01:45:45 Side 9 af 105

Bilag 2: K110 en måneds drift Side 10 af 105

Bilag 3: FLUKE 435 PQA kalibreringsdokumentation Side 11 af 105

Bilag 4: E-mail korrespondance vedr. kalibrering af FLUKE 435 PQA Side 12 af 105

Bilag 5: Brugsanvisning i 430 flex strømprobe Side 13 af 105

Side 14 af 105

Bilag 6: AAK 10 KV distributions system Side 15 af 105

Bilag 7: Transformer tr2 mærkeplade Side 16 af 105

Bilag 8: El dokumentation over køleanlægget. Side 17 af 105

Side 18 af 105

Side 19 af 105

Side 20 af 105

Side 21 af 105

Side 22 af 105

Side 23 af 105

Bilag 9: Elmotorernes mærkeplader på kølekompressor K110 K120 K130 Side 24 af 105

Bilag 10: E-mail korspondance med Danfoss Side 25 af 105

Bilag 11: K110 En uges drift Side 26 af 105

Bilag 12:Måling 1 torsdag d. 13-2-2014 (K110) Irms avg Upk Side 27 af 105

Power factor Crestfaktor Side 28 af 105

uh5 uh7 Side 29 af 105

uh 11 uh 13 Side 30 af 105

uh 17 THDu Side 31 af 105

THDi Side 32 af 105

Bilag 13:Måling 2 tirsdag d. 18-2-2014 (K110) Irms avg. Upk Side 33 af 105

Power faktor Crestfaktor Side 34 af 105

Uh5 Uh7 Side 35 af 105

Uh11 Uh13 Side 36 af 105

Uh17 THDu Side 37 af 105

THDi Side 38 af 105

Bilag 14: K120 drift under måleperioden Side 39 af 105

Bilag 15: K120 en uges drift Side 40 af 105

Bilag 16: Måling fredag d 14-2-2014 K120 Irms avg Upk Side 41 af 105

Powerfaktor Crestfaktor Side 42 af 105

Uh5 Uh7 Side 43 af 105

Uh11 Uh13 Side 44 af 105

Uh17 THDu Side 45 af 105

THDi Side 46 af 105

Bilag 17: K130 drift under måleperioden Side 47 af 105

Bilag 18: K130 en uges drift Side 48 af 105

Bilag 19: Måling fredag d 14-2-2014 K130 Irms avg Upk Side 49 af 105

Power faktor Crest faktor Side 50 af 105

Uh5 Uh7 Side 51 af 105

Uh11 Uh13 Side 52 af 105

Uh17 THDv Side 53 af 105

THDi Side 54 af 105

Bilag 20: Tavle mærkeplade Side 55 af 105

Bilag 21: Køleranlægget drift i en måned Side 56 af 105

Bilag 22: Måling fra mandag d. 24-2-2014 kl. 07:48 til fredag d. 28-2- 2014 kl. 11:00 (indgangsafbryderen) Irms Upk Side 57 af 105

Power faktor Crestfactor Side 58 af 105

Uh5 Uh7 Side 59 af 105

Uh11 Uh13 Side 60 af 105

Uh17 THDu Side 61 af 105

THDi Side 62 af 105

Bilag 23: Høj registreret THDu Side 63 af 105

Bilag 24: Driftstop ( viser baggrunds THDu) Side 64 af 105

Bilag 25: E-mail korrespondance med NRGI kontaktperson Side 65 af 105

Bilag 26:Motorforsøg 22-04-2014 (AAK) Urms Irms Side 66 af 105

Ifund Cos phi Side 67 af 105

Powerfaktor Effekt Side 68 af 105

Uh3 Uh5 Side 69 af 105

Uh7 Uh11 Side 70 af 105

Uh13 Uh17 Side 71 af 105

THDu Temperatur Side 72 af 105

Motorforsøg 22-04-2014 (EL-lab 1) Urms Irms Side 73 af 105

Ifund Cos phi Side 74 af 105

Powerfaktor Effekt Side 75 af 105

Uh3 Uh5 Side 76 af 105

Uh7 Uh11 Side 77 af 105

Uh13 Uh17 Side 78 af 105

THDu Temperatur Side 79 af 105

Motorforsøg 22-04-2014 (EL-lab 2) Urms Irms Irms Side 80 af 105

Ifund Cos phi Side 81 af 105

Powerfaktor Effekt Side 82 af 105

Uh3 Uh5 Side 83 af 105

Uh7 Uh11 Side 84 af 105

Uh13 Uh17 Side 85 af 105

THDu Temperatur Side 86 af 105

Bilag 27: Email korrspondance med virksomheden Jens-EMC Side 87 af 105

Side 88 af 105

Bilag 28: Effekttabsberegninger Kabler -hovedledning Længde = 10 m Kabel dimensioner:4x1x185cu pr fase Irms Ifund Ih5 Ih7 Ih11 Ih13 Ih17 549 A 520 A 157,54 A 48,69 A 39,94 A 19,14 A 17,66 A Kablets resistans ved de forskellige frekvenser ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Det har ikke været forfatteren muligt at finde data for NKT kablers resistans ved frekvenser over 400Hz, hvorfor resistansen for frekvensen på400 Hz vil blive brugt til de øvrige overtoner Ih11, Ih13, Ih17. Dette vil sandsynligvis medvirke til mindre underdrivelse i effekttabet idet det ses at modstanden stiger med øget frekvens, i hvert fald op til 400 Hz. Side 89 af 105

( ) ( ) Det harmoniske effekttab Det skal erindres at beregninger kun medtager de første 5 overtoner. Den 19,23,25 te og så videre vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt.. Effekttab ved den fundamentale strøm Det totale effekt tab i hovedledningen Effekttabsforøgelsen som følge af overharmoniske strømme Side 90 af 105

-K110 Længde = 10 m Kabel dimensioner:3 stk. parallelle 4x95cu Irms Ifund Ih5 Ih7 Ih11 Ih13 Ih17 378 A 354,24 A 102,11 A 30,77 A 29,86 A 13,86 A 14,65 A Kablets resistans ved de forskellige frekvenser ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Det har ikke været forfatteren muligt at finde data for NKT kablers resistans ved frekvenser over 400Hz, hvorfor resistansen for frekvensen på400 Hz vil blive brugt til de øvrige overtoner Ih11, Ih13, Ih17. Dette vil sandsynligvis medvirke til mindre underdrivelse i effekttabet idet det ses at modstanden stiger med øget frekvens, i hvert fald op til 400 Hz. Side 91 af 105

( ) ( ) Det harmoniske effekttab Det skal erindres at beregninger kun medtager de første 5 overtoner. Den 19,23,25 te og så videre vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt... Effekttab ved den fundamentale strøm Det totale effekt tab Effekttabsforøgelsen som følge af overharmoniske strømme Side 92 af 105

-K120 Længde = 10 m Kabel dimensioner: 1 stk 4x95cu Irms Ifund Ih5 Ih7 Ih11 Ih13 Ih17 59 A 54,56 A 21,5 A 10,16 A 4,23 A 3,46 A 1,96 A Kablets resistans ved de forskellige frekvenser ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Det har ikke været forfatteren muligt at finde data for NKT kablers resistans ved frekvenser over 400Hz, hvorfor resistansen for frekvensen på400 Hz vil blive brugt til de øvrige overtoner Ih11, Ih13, Ih17. Dette vil sandsynligvis medvirke til mindre underdrivelse i effekttabet idet det ses at modstanden stiger med øget frekvens, i hvert fald op til 400 Hz. Side 93 af 105

( ) ( ) Det harmoniske effekttab Det skal erindres at beregninger kun medtager de første 5 overtoner. Den 19,23,25 te og så videre vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt... Effekttab ved den fundamentale strøm Det totale effekt tab Effekttabsforøgelsen som følge af overharmoniske strømme Side 94 af 105

-K130 Længde = 10 m Kabel dimensioner: 2 stk 4x95cu Irms Ifund Ih5 Ih7 Ih11 Ih13 Ih17 134 A 124,6 A 40,86 A 15 A 9,87 A 5,65 A 4,51 A Kablets resistans ved de forskellige frekvenser ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Det har ikke været forfatteren muligt at finde data for NKT kablers resistans ved frekvenser over 400Hz, hvorfor resistansen for frekvensen på400 Hz vil blive brugt til de øvrige overtoner Ih11, Ih13, Ih17. Dette vil sandsynligvis medvirke til mindre underdrivelse i effekttabet idet det ses at modstanden stiger med øget frekvens, i hvert fald op til 400 Hz. Side 95 af 105

( ) ( ) Det harmoniske effekttab Det skal erindres at beregninger kun medtager de første 5 overtoner. Den 19,23,25 te og så videre, vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt... Effekttab ved den fundamentale strøm Det totale effekt tab Effekttabsforøgelsen som følge af overharmoniske strømme Side 96 af 105

Transformeren -Tekniske oplysninger Forklaring SN 1000 KVA U 10000/400V I R0 X0 57,7/1443,4A 1,328mΩ 7,053 mω Uk 5,57 % Er 0,82 % Pcu1/1 PFe 8240 W 930 W Det antages at R0 stiger procentuelt, med hensyn til frekvensens indvirkning på resistansen, I samme takt som det var tilfældet for 95 kvadrat kablerne i forgående afsnit om effekttab på kabler. Side 97 af 105

Det har ikke været forfatteren muligt at finde data for NKT kablers resistans ved frekvenser over 400Hz, hvorfor resistansen for frekvensen på400 Hz vil blive brugt til de øvrige overtoner Ih11, Ih13, Ih17. Dette vil sandsynligvis medvirke til mindre underdrivelse i effekttabet idet det ses at modstanden stiger med øget frekvens, i hvert fald op til 400 Hz. Irms Ifund Ih5 Ih7 Ih11 Ih13 Ih17 549 A 520 A 157,54 A 48,69 A 39,94 A 19,14 A 17,66 A Det harmoniske effekttab Det skal erindres at beregninger kun medtager de første 5 overtoner. Den 19,23,25 te og så videre, vil også give et bidrag om end yderes begrænset, hvorfor de også er undladt... Effekttab ved den fundamentale strøm Det totale effekt tab Effekttabsforøgelsen som følge af overharmoniske strømme Side 98 af 105

Jerntab Ifølge ( cumbus) kan de overharmoniske strømmes bidrag til det samlede jerntab beskrives som vist i nedstående formel. Det ses at hvis eksempelvis den 5 te harmoniske strøm har samme amplitude så vil den give anledning til 25 gange større tab end grundtonen. For at beregne jerntabet som følge af overharmoniske strømme er det nødvendigt at vide hvorledes jerntabet ved grundtonen fordeler sig i mellem hvirvelstrøms tabet og hysterese tabet. Derfor er der taget udgangspunkt i kilde(hysteresetab.pdf) der fortæller, at hvirvelstrømstabet ved lineær last typisk ligger på cirka 5 % af det samlede tab. For denne transformer betyder det: For at kunne beregne effekttabene ved overtonerne bliver det antaget at forholdet imellem de målte strømmes fundamentale strøm og de forskellige målte overtoner er det samme forhold imellem den fundamentale strøm der gennemløber tvær impedans Pfe og dens tilsvarende overtoner. som det antages at kunne deles i to parallelle modstande hhv Phvirvelstrøm og Physterese. Derved er det teoretisk muligt at der vil løbe forskellige strøm i de to impedanser. Side 99 af 105

Hvirvelstrømstabene Den fundamentale strøm der gennemløber hvirvelstrøms impedansen beregnes således. Med kendskab til og forholdet mellem de målte strømme beregnes overtonernes bidrag til effekt forøgelsen nu på følgende måde ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Ifølge ( cumbus) skal de imidlertid erindres at formelen kun er realistisk op til den 15 harmoniske hvorefter den vil overdrive det faktiske tab. Side 100 af 105

Hysteresetabene Den fundamentale strøm der gennemløber hysterese impedansen beregnes således. Jerntabet under påvirkning af overharmoniske strømme. Jerntabets stigning i procent Transformerens samlede tabsforøgelse i procent ( ) ( ) ( ) Side 101 af 105

Bilag 29: Transformer data bilag Side 102 af 105