Der zwischen Generator (Elektrizitätswerk) und Verbraucher hin und her pendelnde Blindstrom wird im Leitungsnetz in Wärme umgesetzt. Generatoren, Transformatoren, Leitungen und Schalteinrichtungen werden zusätzlich belastet. Dadurch treten Verluste und Spannungsfall auf. Bei hohem Blindstromanteil können die verlegten Querschnitte nicht voll zur Energieübertragung ausgenützt werden bzw. müssen stärker dimensioniert sein.
Aus der Sicht EVUs (Versorgungsnetzbetreiber) steigen bei schlechtem Leistungsfaktor die Investitions- und Wartungskosten für das Versorgungsnetz. Diese Mehrkosten werden dem Verursacher, nämlich dem Stromabnehmer mit schlechtem Leistungsfaktor, in Rechnung gestellt. Deshalb installiert man neben dem Zähler für Wirkarbeit auch noch einen solchen für Blindarbeit.
Wirtschaftliches Ausnutzen von:
Geringere Verluste, geringerer Spannungsfall - dadurch: geringere Energiekosten!
Im einfachsten Fall wird jedem induktiven Verbraucher ein Kondensator geeigneter Größe parallelgeschaltet. Man erreicht damit eine volle Entlastung der Leitungen - einschließlich der Zuleitung zu dem kompensierten Verbraucher. Dafür nimmt man in Kauf, dass der Kondensator nur während des Zeitraumes ausgenützt wird, in dem die betreffende Maschine in Betrieb ist. Außerdem ist es nicht immer einfach, die Kondensatoren direkt bei den zu kompensierenden Maschinen unterzubringen (Platzprobleme, Montagekosten).
Anwendung:
Vorteile:
Nachteile:
Maschinen, die stets gemeinsam eingeschaltet sind, können zu einer Gruppe zusammengefasst und gemeinsam kompensiert werden. Anstelle mehrerer kleiner Kondensatoren wird ein einzelner Kondensator geeigneter Größe installiert.
Anwendung:
Vorteile:
Nachteile:
Die gesamte Kompensation wird an zentraler Stelle, z.B. beim Niederspannungs-Hauptverteiler, angeordnet. Es wird damit der gesamte Bedarf an Blindleistung abgedeckt. Die Kondensatorleistung ist auf mehrere Schaltstufen aufgeteilt und wird durch einen automatischen Blindleistungsregler über Schaltschütze den Lastverhältnissen angepasst.
Dieser Weg wird heute in den meisten Fällen realisiert. Die zentral angeordnete Kompensation kann leicht überwacht werden. Moderne Blindleistungsregler gestatten eine laufende Kontrolle von Schaltzustand, cos und der Wirk- und Blindströme sowie der im Netz enthaltenen Oberschwingungen. Meist kommt man mit einer niedrigeren Gesamtleistung der Kondensatoren aus, da der Gleichzeitigkeitsfaktor des ganzen Betriebes bei der Auslegung berücksichtigt werden kann. Die installierte Kondensatorleistung wird besser ausgenutzt. Allerdings wird das betriebsinterne Leitungsnetz selbst nicht vom Blindstrom entlastet, was bei ausreichenden Querschnitten kein Nachteil ist.
Anwendung:
Vorteile:
Nachteile:
Aus wirtschaftlichen Erwägungen ist es oft verteilhaft, die drei beschriebenen Verfahren miteinander zu kombinieren.
Die jeweiligen EVUs schreiben einen Verdrosselungsgrad von 7% oder 14% vor.
Schrack Technik hat für beide Verdrosselungsarten Wand- und Standschränke im Sortiment.
Heutzutage sind wir zunehmend mit oberschwingungsbelasteten Netzen konfrontiert mit steigender Tendenz. Ursachen dafür sind elektrische Verbraucher mit nicht linearem Verhalten (z.B. LED Leuchten, Schaltnetzteile von Computern, etc.). Die durch die Oberwellen hervorgerufenen Ströme führen zu einer verstärkten Effektivstrombelastung.
Kompensationsanlagen sind mit der Anforderung konfrontiert diese Überströme zu bewältigen.
Die geltenden Normen schreiben vor, dass Leistungs-Kondensatoren für die dauerhafte Belastung mit mindestens 1,3-fachem Nennstrom ausgelegt sein müssen. Die Realität zeigt allerdings, dass bei entsprechender Oberschwingungsbelastung dieser Wert überschritten werden kann.
Aus diesem Grund sind Schrack Leistungs-Kondensatoren für eine dauernde Strombelastbarkeit von mind. 1,8-fachem Nennstrom ausgelegt.
Hohe Umgebungstemperaturen wirken sich negativ auf die Lebensdauer eines Kondensators aus. Bei Überschreitung der Grenztemperaturen für Betrieb und Lagerung verkürzt sich diese sogar extrem.
Gemäß IEC 831 werden Leistungs-Kondensatoren bezogen auf ihre zulässige maximale Umgebungstemperatur verschiedenen Temperaturklassen zugeordnet:
| Temperaturklassen | Maximale Umgebungstemperatur | ||
|---|---|---|---|
| Absoluter Mittelwert | Mittelwert über 1 Tag | Mittelwert über 1 Jahr | |
| B | 45°C | 35°C | 25°C |
| C | 50°C | 40°C | 30°C |
| D | 55°C | 45°C | 35°C |
Die hier aufgeführten Temperaturen beziehen sich auf die direkte Umgebungstemperatur des Kondensators. Das bedeutet, es handelt sich hierbei um die Temperatur im Gehäuse bzw. Schaltschrank. Die Erfahrung zeigt, dass die in den Temperaturklassen aufgeführten Grenzen durchaus überschritten werden. Gerade bei Blindleistungs-Kompensationsanlagen die mit Filterkreisdrosseln ausgeführt sind, ist mit höheren Temperaturen zu rechnen.
Aus diesem Grund sind Schrack Leistungs-Kondensatoren für mindestens 60°C dauerhafte Umgebungstemperatur ausgelegt.
