Die Übertragung von Blindleitung in Stromnetzen führt zu einer Verschlechterung der Qualität der Stromnetzparameter und zu höheren Stromkosten. ZPUE S.A. bietet Lösungen für die Kompensation der induktiven und kapazitiven Blindleistung:
- Kondensatorbatterien,
- Kondensatorbatterien mit Schutzdrosseln,
- Induktionsbatterien (mit dem Hersteller zu vereinbaren, nach Analyse der elektrischen Netzparameter vor Ort).
Blindleistungskompensation im Stromnetz
Es wird in drei Stufen der Blindleistungskompensation unterschieden:
- Zentrale Kompensation
Batterie an der Hauptschaltanlage (am häufigsten verwendete Art von Batterien). - Gruppenkompensation
Batterie an einer Unterschaltanlage oder an einer Verbrauchergruppe (großes Kabelnetz, verstreute Verbraucher). - Individuelle Kompensation
Kondensatoren befinden sich an einzelnen Abnehmern (hohe Leistungsaufnahmen).
| Technische Daten der Kondensatorbatterien | |
| Bemessungsleistung | von 40 bis 600 kvar 1) |
| Bemessungsleistung pro Stufe | von 5 bis 60 kvar |
| Anzahl der Kompensationsstufen | von 4 bis 15 |
| Bemessungsbetriebsspannung der Batterie | 400 V 2) |
| Bemessungsspannung der Isolation | 690 V 3) |
| Bemessungsfrequenz | 50 (60) Hz |
| Bemessungskurzzeitstromfestigkeit der Sammelschienen | bis 40 kA |
| Schutzart | IP3X 4) |
| Zusammenarbeit mit Stromwandlern | xx/5 |
| Zuführung der Stromversorgung | von oben oder unten |
ACHTUNG!
1) Die Batterien können zu größeren Einheiten kombiniert werden.
2) Es können Batterien für 500 V und 690 V geliefert werden.
3) Bei 690 V Batterien beträgt die Isolationsspannung 750 V.
4) Ausführung bis IP54 möglich.
Grundprinzipien für die Auswahl von Kondensatorbatterien
Der Anteil der Blindleistung an der aufgenommenen Gesamtleistung wird durch zwei Faktoren bestimmt. Der erste von ihnen ist der Leistungsfaktor cosϕ, der in der Gleichung (1.1) dargestellt ist.
Je näher cosϕ bei liegt, desto kleiner ist der Anteil der Blindleistung. Energieversorger verwenden in der Regel den Leistungsfaktor tgϕ in ihren Abrechnungsvereinbarungen. Der Leistungsfaktor tgϕ ergibt sich aus der Beziehung (1.2)
Je näher tgϕ bei 0 liegt, desto geringer ist der Transfer Blindenergie. Mithilfe des erhaltenen tgϕ und der erforderlichen Wirkleistung kann die Leistung der Kondensatorbank näherungsweise berechnet werden. Die Batterieleistung QBat ergibt sich aus der Beziehung (1.3)
wobei tgφdop - vom Energieversorger geforderter Leistungsfaktor.
Leistungs- und Energiediagramm
| P - Wirkleistung [kW] |
| Ea - Wirkenergie [kWh] |
| Q - Blindleistung [kvar] |
| Er - Blindenergie [kvarh] |
| S - Scheinleistung [kVA] |
| Eopp - Scheinenergie [kvah] |
ACHTUNG!
Für die richtige Auswahl der Kondensatorbatterie müssen Messungen des elektrischen Netzes in der Anlage durchgeführt werden.
Schutz von Kondensatorbatterien vor den negativen Auswirkungen höherer Oberschwingungen.
Die Verwendung von Gleichrichtern, Wechselrichtern und Frequenzumrichtern in modernen Verbrauchern ist oft die Ursache für Spannungs- und Stromverformungen, die dazu führen, dass die Form nicht sinusförmig ist. Sie enthalten zahlreiche Oberschwingungen, die unerwünscht sind, weil sie die Lebensdauer von elektrischen Geräten verkürzen. Dieses Phänomen ist bei Kondensatorbatterien besonders gefährlich. Die Blindwiderstand des Kondensators nimmt bei höheren Frequenzen ab, was dazu führt, dass ein hoher Strom durch den Kondensator fließt und ihn zerstört. Um die Kondensatorbatterie vor den nachteiligen Auswirkungen höherer Oberschwingungen zu schützen, werden Schutzdrosseln verwendet, die mit den Kondensatoren in Reihe geschaltet sind.
Der Grad der Verzerrung im Netz (Anzahl der Oberwellen) wird durch den THD-Faktor bestimmt. Je nach THD-Koeffizient wird die Art des Schutzes der Kondensatorbank ausgewählt.
| THD ≤ 15% | Kondensatorbatterie mit Standardkondensatoren (Un Kond = 400 V) |
| 15% ≤ THD ≤ 25% | Kondensatorbatterie mit verstärkten Kondensatoren (Un Kond = 440 V) |
| 25% ≤ THD ≤ 50% | Kondensatorbatterie mit Kompensationsdrosseln |
| THD > 50% | Halbleiter basierte Kompensationsanlage |
Die Kennzeichnung der von ZPUE S.A. hergestellten Kondensatorbatterien basiert auf dem Symbol des Batterietyps und dem Gehäusetyp.
| Batterietyp | |
| BI | Induktive Batterie |
| BK | Gewöhnliche Kondensatorbatterie (Un Kond = 400V) |
| BKW | Verstärkte Kondensatorbatterie (Un Kond = 440V) |
| BKD7 | Kondensatorbank mit Drosselspulen 7% |
| BKD14 | Kondensatorbatterie mit Drosselspulen 14% |
| Gehäusetyp: | |
| R | Gehäusetyp RN-W |
| I | Gehäusetyp INSTAL-BLOK |
| Z | Gehäusetyp ZR-W |
