Kompensation von elektrischen Anlagen

mitteln kann man durch Blindstromkompensation mehr Wirkleistung übertragen.

Kondensatoren können zur Einzel-, Gruppen- oder zur Zentralkompensation ein-

gesetzt werden. In der Praxis wird von vielen Elektrizitätsversorgungs-

unternehmen ein Leistungsfaktor cos ?? ≥ 0,9 vorgeschrieben.

Bestimmung der Kondensatorleistung :

Eine Anlage mit der installierten Wirkleistung P soll vom Leistungsfaktor cos ϕ1

auf einen Leistungsfaktor cos ϕ2 kompensiert werden. Die hierfür notwendige

Kondensatorleistung errechnet sich zu :

Qc = P (tanϕ1 - tanϕ2)

Durch die Kompensation verringert sich die übertragene Scheinleistung S. Die

ohmschen Übertragungsverluste nehmen mit dem Quadrat der Ströme ab.

Ermittlung der Blindleistung in Betriebsnetzen

Bei Anlagen, die sich noch im Projektierungsstadium befinden, kann man

näherungsweise davon ausgehen, daß die Blindleistungsverbraucher in erster

Linie Asynchronmotoren sind, die mit einem mittleren Leistungfaktor cosϕ = 0,7

arbeiten. Zur Kompensation auf cosϕ = 0,9 wird eine Kondensatorleistung von

etwa 50 % der Wirkleistung benötigt :

Qc ≈ 0,5 P

Bei Anlagen, die bereits in Betrieb sind, kann die erforderliche Kondensator-

leistung durch Messungen festgestellt werden. Wenn Wirk- und Blindarbeits-

zähler vorhanden sind, kann der Bedarf an Kondensatorleistung aus den

monatlichen Stromrechnungen entnommen werden. Er berechnet sich aus :

Qc = AB - (Aw • tanϕ2) / t

AB = Blindarbeit [kvarh]

AW = Wirkarbeit [kWh]

t = Betriebszeit [h]

tanϕ2 ist abhängig vom cosϕ2 nach folgender Tabelle

Umrechnung von cosϕ in 1/cosϕ und tanϕ :

cosϕ 1/cosϕ tanϕ



0,40 2,50 2,29

0,45 2,22 1,98

0,50 2,00 1,73

0,55 1,82 1,52

0,60 1,67 1,33

0,65 1,54 1,17

0,70 1,43 1,02

0,75 1,33 0,88

0,80 1,25 0,75

0,85 1,18 0,62

0,90 1,11 0,48

0,95 1,05 0,33

1,00 1,00 0,00

Sind keine Blindarbeitszähler vorhanden, kann die Kondensatorleistung durch den

Einsatz von Blind- und Wirkleistungsschreibern ermittelt werden.

Beispiel :

Kompensation einer Anlage ;

1. Bei einer Unkompensierten Anlage errechnen sich folgende Werte :

Wirkleistung P = 550 kW

Leistungsfaktor cosϕ1 = 0,6

daraus ergibt sich die

P • 1 / cosϕ1 = 550 kW • 1,67

Scheinleistung S1 =

S1 =

S1 =

(1 / 3) • (S1 / U)

und der Scheinstrom I1 =

I1 =

I1 = 1330 A

2. Bei einer Kompensierten Anlage errechnen sich folgende Werte :

Leistungsfaktor cosϕ2 0,9

dafür erforderliche

Kondensatorleistung Qc = P (tanϕ1 - tanϕ2)

Qc

Qc

Scheinleistung S2

S2

S2

Scheinstrom I2

I2

I2

(S1 - S2) / S1

(I1²-I2²) / I1² =

Durch die Kompensation von cosϕ1 = 0,6 auf cosϕ2 = 0,9 kann 34% mehr

Wirkleistung übertragen werden. Die Übertragungsverluste verringern sich

um 56% .