{"id":7727,"date":"2026-01-05T10:32:43","date_gmt":"2026-01-05T10:32:43","guid":{"rendered":"https:\/\/daelimtransformer.com\/?p=7727"},"modified":"2026-03-14T09:58:16","modified_gmt":"2026-03-14T09:58:16","slug":"guide-to-transformer-harmonics-and-k-factor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.daelimtransformer.com\/de\/guide-to-transformer-harmonics-and-k-factor.html","title":{"rendered":"Leitfaden zu Transformatorenharmoniken und K-Faktor"},"content":{"rendered":"
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\"Daelim<\/p>\n<\/div>\n

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Flackernde Lichter, ausl\u00f6sende Schutzschalter und \u00fcberhitzte Transformatoren? Das sind wahrscheinlich die Harmonischen des Transformators, die in Ihrem Stromversorgungssystem lauern.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Dies sind nur einige wenige Manifestationen, die darauf hinweisen, dass Harmonische in Ihrem Stromversorgungssystem vorhanden sind. Wie gehen Sie damit um? Hier kommt der K-Faktor ins Spiel.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

In diesem Artikel werden wir uns mit den Harmonischen von Transformatoren befassen, was sie sind, welche Auswirkungen sie haben, welche m\u00f6glichen L\u00f6sungen es gibt und wie der K-Faktor Ihnen helfen kann, mit ihnen umzugehen.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Kontaktieren Sie Daelim Transformer<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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\"Umspannungstransformator\"<\/p>\n

Umspannungstransformator<\/div>\n
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Hochspannung bis zu 46 kV und Leistung bis zu 20 MVA mit UL-Zulassung.<\/span><\/p>\n

Harmonische Belastung oder spezifizierter K-Faktor.<\/span><\/p>\n

Seitenmontierte oder oben montierte Durchf\u00fchrungen<\/span><\/p>\n

HV- und LV-Luftanschlussr\u00e4ume.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

Mehr Details<\/a><\/p>\n<\/div>\n

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\"Bodenmontierter<\/p>\n

Bodenmontierter Transformator<\/div>\n
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Hochspannung bis zu 44 kV und Leistung bis zu 10 MVA mit UL-Zulassung.<\/span><\/p>\n

Harmonische Belastung oder spezifizierter K-Faktor.<\/span><\/p>\n

ANSI, IEEE, DOE, CSA, NEMA.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

Mehr Details<\/a><\/p>\n<\/div>\n

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\"HV<\/p>\n

HV Leistungstransformator<\/div>\n
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Hochspannung bis zu 345 kV und Leistung bis zu 500 MVA.<\/span><\/p>\n

Harmonische Belastung oder spezifizierter K-Faktor.<\/span><\/p>\n

ANSI, IEEE, CSA, AS, IEC, EN-Normen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

Mehr Details<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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<\/span>Was bedeuten Harmonische im Stromnetz?<\/span><\/span><\/h2>\n

Harmonische im Stromversorgungssystem k\u00f6nnen recht komplex sein. Wenn man jedoch genau hinschaut, sind Harmonische einfach die Wellenformabweichungen, die im Strom oder in der Spannung im Verh\u00e4ltnis zur Grundfrequenz beobachtet werden. <\/span><\/p>\n

I<\/span>n s<\/span>hort, Verzerrung. Diese Verzerrungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie h\u00f6here Frequenzen als 50 Hz\/60 Hz aufweisen, die den 2., 3., 4., 5. oder h\u00f6here Ordnungen erreichen k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

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<\/span>Wie werden diese harmonischen Ordnung \u00fcbersetzt?<\/span><\/span><\/h2>\n

Die Ordnungszahl dient als Multiplikator. Um die harmonische Frequenz zu erhalten, multiplizieren Sie die Ordnungszahl mit der Grundfrequenz.<\/span><\/p>\n


\nZum Beispiel, wenn Ihr Transformator daf\u00fcr ausgelegt ist, mit 60 Hz zu arbeiten, verdoppelt die 2. Harmonische den Wert der Grundfrequenz und sollte bei 120 Hz erscheinen. Ebenso verdreifacht sich die 3. Harmonische bei 180 Hz, die 4. Harmonische vervierfacht sich bei 240 Hz usw.<\/span><\/p>\n

Sie k\u00f6nnten genie\u00dfen:\u00a0MV Skid Compact, die erste Wahl f\u00fcr solar- und speichertechnische L\u00f6sungen in Versorgungsunternehmen<\/a><\/span><\/p>\n

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<\/span>Woher kommen die Harmonischen?<\/span><\/span><\/h2>\n

Harmonische kommen von bestimmten Arten von Lasten, die entweder nichtlineare Lasten oder andere Lasten sein k\u00f6nnen, die eine \u00dcbererregung verursachen k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

Diese Lasten k\u00f6nnen von modernen Ger\u00e4ten wie Elektrofahrzeug-Lades\u00e4ulen, Computern, Fernsehern, Druckern und Beleuchtung kommen. Harmonische k\u00f6nnen auch von gro\u00dfen Ger\u00e4ten wie Pumpen, K\u00e4ltemaschinen, rotierenden Maschinen und elektrischen Lichtbogen\u00f6fen stammen. <\/span><\/p>\n

Typischerweise sind dies Lasten mit variabler Impedanz, die in unregelm\u00e4\u00dfiger Weise Strom ziehen. Dies erzeugt Stromverzerrungen, die dann zu Spannungsverzerrungen f\u00fchren. <\/span><\/p>\n

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<\/span>Wie wirken sich Harmonische auf ein Stromsystem aus?<\/span><\/span><\/h2>\n

Generell werden Harmonische als Unreinheit im Stromversorgungssystem betrachtet und k\u00f6nnen wie alle anderen Unreinheiten mehrere negative Auswirkungen auf die Stromqualit\u00e4t haben und kritische Ger\u00e4te wie Transformatoren erheblich sch\u00e4digen.<\/span><\/p>\n

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<\/span>Stromqualit\u00e4tsprobleme<\/span><\/span><\/h3>\n

Harmonische k\u00f6nnen zu schlechte Leistung und erh\u00f6hter Stromverbrauch<\/a> was zu h\u00f6heren Elektrizit\u00e4tskosten f\u00fchrt.<\/span><\/p>\n

Die Verzerrungen in der Spannung oder im Strom k\u00f6nnen au\u00dferdem falsche Signale an Sicherungen und Kondensatoren senden, die dazu f\u00fchren, dass sie h\u00e4ufiger als n\u00f6tig ausl\u00f6sen, was zu Ausfallzeiten und einer Verringerung der Gesamtproduktivit\u00e4t f\u00fchrt.<\/span><\/p>\n

Der pl\u00f6tzliche Anstieg des Stroms oder der Spannung kann ebenfalls zu \u00dcberlastungen f\u00fchren, da die Last \u00fcber das hinausgehen kann, wof\u00fcr das System ausgelegt ist.<\/span><\/p>\n

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<\/span>Auswirkungen auf Transformatoren<\/span><\/span><\/h3>\n

Oberwellen von nichtlinearen Lasten und \u00dcbererregung lassen den Transformator mehr arbeiten, als erforderlich oder als seine nennkapazit\u00e4t.<\/span><\/p>\n

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Wenn dies geschieht, kann die Temperatur des Transformators drastisch ansteigen und schlie\u00dflich \u00dcberhitzung verursachen. Hier entstehen die meisten Probleme.<\/span><\/p>\n

\u00dcberm\u00e4\u00dfige W\u00e4rme kann die Teile des Transformators, insbesondere seine Isolierung, besch\u00e4digen. Im Laufe der Zeit degradiert es langsam das K\u00fchlsystem, was zu Ausf\u00e4llen und verk\u00fcrzter Lebensdauer f\u00fchren kann.<\/span><\/p>\n

Nicht nur das, sondern es beeintr\u00e4chtigt auch die wichtigen Teile des Transformators, den Kern und seine Wicklungen, was zu erh\u00f6hten Eisen- und Kupferverlusten f\u00fchrt.<\/span><\/p>\n

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<\/span>H<\/span>Wie geht man mit der Pr\u00e4senz von Oberwellen im Stromnetz um?<\/span><\/span><\/h2>\n

Oberwellen k\u00f6nnen durchaus verheerend sein, aber die gute Nachricht ist, dass sie sehr gut verwaltet werden k\u00f6nnen. Je nach Art der Anwendung oder des Stromsystem-Setups, das Sie haben, sind Oberwellen mit guter Technik fast immer vorhersehbar.<\/span><\/p>\n

Zum Beispiel sollte ein IT-Hub oder eine Einrichtung, die Wechselrichter, LED-Beleuchtung und viele Schaltgeregelte Netzteile wie Computer wartet, Ma\u00dfnahmen zur Minderung von Stromoberwellen beinhalten, da diese Einheiten unter nichtlineare Lasten fallen und Strom auf eine hektische Weise ziehen.<\/span><\/p>\n

Mehr Ressourcen:\u00a0Wie verwaltet man den Anlaufstrom von Transformatoren?<\/a><\/p>\n

Es gibt mehrere M\u00f6glichkeiten, die Auswirkungen von Oberwellen im Stromsystem effektiv zu steuern, wie die Verwendung von Oberwellenfiltern, Transformatorabstufung und K-rated Transformatoren.<\/span><\/p>\n

Die Wahl eines Transformators, der f\u00fcr die Handhabung von harmonisch erzeugenden Lasten ausgelegt ist, ist jedoch eine der sichersten Optionen.<\/span><\/p>\n

Mehr Ressourcen:\u00a0<\/span>Leitfaden zu EV (Elektrofahrzeug) Ladestationen Transformatoren<\/a><\/span><\/p>\n

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<\/span>Was meinen Sie mit der Herabstufung von Transformatoren?<\/span><\/span><\/h2>\n

Die Abstufung erfolgt, wenn ein Transformator mit einer Rate unterhalb seiner nennkapazit\u00e4t geladen wird. \u00c4hnlich wie bei der \u00dcberdimensionierung eines Transformators wird dies getan, um den Transformator vor potenziellen Sch\u00e4den durch die Last und andere Umgebungsbedingungen zu sch\u00fctzen.<\/span><\/p>\n

Die Abstufung wird nicht nur verwendet, um die Auswirkungen von harmonischen Lasten vorherzusehen, sondern diese Option wird auch in Betracht gezogen, wenn Transformatoren in h\u00f6heren Lagen installiert werden und wann immer unkonventionelle Montagen erforderlich sind.<\/span><\/p>\n

Bei der Wahl der Abstufung eines Transformators sollte der <\/span>Abstufungsfaktor <\/span>ber\u00fccksichtigt werden. Dieser kann auch durch die Werte des K-Faktors oder THD (Total Harmonic Distortion) des Systems abgeleitet werden.<\/span><\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus garantiert die Abstufung eines Transformators keinen langfristigen Schutz vor Oberwellen, und K-rated Transformatoren sind weiterhin eine viablere L\u00f6sung.<\/span><\/p>\n

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<\/span>Was macht K-rated Transformatoren von Standardtransformatoren unterschiedlich?<\/span><\/span><\/h2>\n

<\/a>K-rated Transformatoren sind mit robusterer Isolierung, ausreichenden Luftkan\u00e4len und verst\u00e4rkten Neutralleitern gebaut. <\/span><\/p>\n

Der Kern und die Wicklungen sind mit h\u00f6heren Spezifikationen und erstklassigem Material gefertigt, das ihnen hilft, die zus\u00e4tzliche W\u00e4rme und den Stress, die durch die Last mit reichen Harmonischen verursacht werden, zu widerstehen.<\/span><\/p>\n

Zur weiteren Absicherung der Wicklungsmaterialien vor der W\u00e4rme durch erh\u00f6hte Wirbelstr\u00f6me wird auch eine elektrostatische Abschirmung zwischen den Wicklungen verwendet.<\/span><\/p>\n

Um all diese Verbesserungen im Design und in der Konstruktion unterzubringen, sind K-Faktor bewertete Transformatoren deutlich gr\u00f6\u00dfer und teurer als Standardtransformatoren.<\/span><\/p>\n

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<\/span>Wie findet man den am besten geeigneten K-rated Transformator?<\/span><\/span><\/h2>\n

Die K-Faktor-Bewertung bestimmt die thermische Kapazit\u00e4t des Transformators in Bezug auf die Harmonischen, die durch die Last erzeugt werden.<\/span><\/p>\n

Dies zeigt, wie gut der Transformator die optimale Leistung aufrechterhalten und hohe Harmonischen ohne \u00dcberhitzung oder Ausfall standhalten kann.<\/span><\/p>\n

Er wird durch einen numerischen Wert von 1 bis 50 dargestellt, wobei K-Faktor 1-bewertete Transformatoren Standardtransformatoren sind, deren thermische Kapazit\u00e4t nur linearen Lasten gerecht werden kann.<\/span><\/p>\n

W\u00e4hrend K-Faktor 50-bewertete Transformatoren die h\u00f6chste thermische Kapazit\u00e4t haben, die eine enorme Menge an \u00fcbersch\u00fcssiger W\u00e4rme aus h\u00f6heren Harmonischen bew\u00e4ltigen kann. Diese Art ist kostspielig und wird nur in einem \u00fcberm\u00e4\u00dfig anspruchsvollen Umfeld eingesetzt.<\/span><\/p>\n

Weitere Informationen: Warum verwenden PV-Systeme doppelt gespaltene Hochspannungstransformatoren?<\/a><\/p>\n

Um die am besten geeignete K-Faktor-Bewertung zu finden, sollte der Prozentsatz der Ger\u00e4te oder Lasten, die Harmonische erzeugen, bestimmt oder die totale harmonische Verzerrung ber\u00fccksichtigt werden.<\/span><\/p>\n

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<\/span>K-1 bewerteter Transformator<\/span><\/span><\/h3>\n