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Das Problem: Blindleistung, cos Φ, Oberschwingungen, Lastschwankungen


Das belastete Netz

SYSTEM ELECTRIC: Netzbelastung durch Blindleistung

grün - Wirkleistung, rot - Blindleistung


Blindleistung

SYSTEM ELECTRIC: Blindleistung

Obwohl die mechanische Wirkung des Motors nur 500 kW erfordert, wird das Netz mit einer Scheinleistung von 714 kVA also mit 143% der Wirkleistung belastet.

Negative Folgen von Oberschwingungen

Oberschwingungsströme sind eine Zusatzbelastung für alle elektrischen Systeme. Die Folgen können sein:

  • Erhöhte Energiekosten durch Strom-Wärmeverluste,
  • Störungen an Kommunikations- und Steuereinrichtungen,
  • Rüttelmomente und ungleichmäßiger Lauf von elektrischen Maschinen,
  • Verkürzung der Lebenserwartung
  • Überlastung von elektrischen Anlagen und Geräten,
  • mangelhafte Produkt- und Verfahrensqualität,
  • erhöhte CO2-Belastung.

Symbolische Darstellung eines mit Blindstrom- und Oberschwingungen belasteten Systems

SYSTEM ELECTRIC: Netzbelastung durch Blindleistung und Oberschwingungen

Negative Folgen von schnellen Lastwechseln

  • stoßartig auftretende Überströme,
  • instabile Spannungsverhältnisse,
  • Unsymmetrien,
  • erhöhte Verluste,
  • erhöhte Anlagenkosten,
  • Flickererscheinungen,
  • mangelhafte Produkt- und Arbeitsqualität,
  • erhöhte CO2-Belastung.

Negative Folgen der kapazitiven Netzbelastung

Die Folgen sind ähnlich wie bei der induktiven Belastung. Zusätzlich besteht die Gefahr von Spannungserhöhungen bzw. Spannungsschwankungen mit den bekannten negativen Folgen.

Die Lösung: Blindleistungs-Kompensation


Darstellung: Blindleistungs-Kompensation.

SYSTEM ELECTRIC: Blindleistungs-Kompensation

Der Motor nimmt wie bisher 500 kW Wirkleistung (P) auf, die Blindleistung (Q1) des Motors wird mit Qkomp voll kompensiert , und das Netz wird nur noch mit einer Scheinleistung (S2) von 500 kVA, also zu 100 % mit Wirkleistung belastet. Die Blindleistungs-Kompensation führt zu einer Netzentlastung von 43 % (von 143 % auf 100 %, bezogen auf die Nenn-Wirkleistung).

Die wirtschaftlichen Vorteile der Blindleistungskompensation


Zusätzliche Einsparung von Wirkenergiekosten durch Reduzierung der Verluste

Die vorgenannte Beispielfirma hat, wie jeder Energiever­braucher, Verluste im eigenen Netz und bezahlt dafür Wirke­nergiekosten. Durch Blindleistungs-Kompensation wird die Scheinleistung im Netz der Firma gesenkt und damit auch die Verluste. Neben den Blindenergiekosten senkt die Blindleistungs-Kompensationsanlage zusätzlich auch die Wirkarbeitskosten, und zwar umso mehr, je höher der cos φ angehoben wird.

 

Senken von Investitionskosten

Die Beispielfirma plant, die vorhandenen Verbraucher von 500 kW um 200 kW zu erweitern. Der installierte Transformator mit einer Leistung von 800 kVA hat bisher ausgereicht, wäre nach der Erweiterung jedoch überlastet. Ein weiterer Netzausbau mit Transformator, Schaltanlage, Kabel, Verteilung usw. würde erforderlich.

In diesem Fall kann die Scheinleistung durch Blindleistungs-Kompensation über den geforderten cos φ von 0,9 hinaus soweit gesenkt werden, dass der bisherige Netzausbau ausreicht. Eine Blindleistungs-Kompensationsanlage ist hier deutlich kostengünstiger als ein Netzausbau und spart darüber hinaus weitere Stromkosten.

Innovative, netzoptimierende Blindleistungs-Kompensation kann mehr


Symbolische Darstellung eines von Blindleistung und Oberschwingungen entlasteten Systems.

SYSTEM ELECTRIC: Netzbelastung durch Blindleistung
 

 

den Netzausbau nicht grundsätzlich ersetzen kann, würden durch die entstehende freie Leitungskapazität bei optimierten Einsatz der Blindleistungs-Kompensation bzw. bei einer Erhöhung des Ziel-cos φ bis in die Nähe von 1 Engpässe gemildert und dringend benötigte Zeit für den Netzausbau gewonnen werden. Darüber hinaus würden sich die CO2-Emissionen erheblich reduzieren. Ein Ziel-cos φ nahe 1 wäre also auch ein Beitrag zum Umweltschutz.

Die Vorteile innovativer, netzoptimierender Blindleistungs-Kompensation auf Länderebene


Strombelastung u. Netzverluste abhängig vom Leistungsfaktor

SYSTEM ELECTRIC: Netzbelastung durch Blindleistung

Blindleistungskompensation in Deutschland

SYSTEM ELECTRIC: Netzbelastung durch Blindleistung

Innovative, netzoptimierende Blindleistungskompensation von SYSTEM ELECTRIC ist energieeffizient, entlastet Netze sowohl vom induktiven als auch vom kapazitiven Blindstrom, reduziert Strom-/Wärme-Verluste, reduziert Strom­spitzen und Oberschwingungen - falls erforderlich in Echtzeit.