Mit Hilfe welcher Anlagen verbessert man den Leistungsfaktor?

Aus Planungskompendium Energieverteilung

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Allgemeine Planungsgrundlagen – Bestimmungen – Installierte Leistung
Anschluss an das Hochspannungs-Versorgungsnetz des Netzbetreibers
Anschluss an das NS-Verteilnetz des Netzbetreibers
Auswahlhilfe HS- und NS-Verteilnetzarchitektur
Verteilsysteme in NS-Verteilnetzen
Schutz gegen elektrischen Schlag
Schutz von Stromkreisen
Schaltgeräte
Schutz bei Überspannungen und Stoßüberspannungen
Energieeffizienz in elektrischen Verteilnetzen
Blindleistungskompensation und Filterung von Oberschwingungen
Oberschwingungserfassung und - filterung
Stromversorgungen und Verbraucher besonderer Art
Solaranlagen
Wohngebäude und ähnliche Einsatzbereiche sowie besondere Orte und Bereiche
EMV-Richtlinien
Messung

Inhaltsverzeichnis


NS-Kompensation

In NS-Anlagen kann die Kompensation durchgeführt werden mit Hilfe von:

  • Festkompensationen,
  • Kompensationsanlagen mit automatischer Regelung, die bei schwankender Anlagenlast je nach Bedarf eine abgestufte Regelung ermöglichen.

Hinweis: Liegt die installierte Kompensationsblindleistung bei konstanter Dauerlast über 800 kvar, ist es häufig wirtschaftlicher, Kompensationsanlagen auf der Mittelspannungsebene zu errichten.

Festkompensationen

(siehe Abb. L10)

Abb. L10Beispiel für eine Festkompensationsanlage vom Typ VarPlus von Schneider Electric

Die Kompensation kann unter günstigen Bedingungen mit einer Festkompensationsanlage durchgeführt werden.

Eine Festkompensationsanlage hat eine feste Leistungsgröße (kvar) und wird einem induktiven Verbraucher direkt zugeordnet. Die Zuschaltung erfolgt:

  • manuell durch Leistungsschalter oder Lasttrennschalter,
  • halbautomatisch durch Schütz,
  • durch direkten Anschluss an eine Anlage und eine entsprechende Zusammenschaltung.

Festkompensationsanlagen werden eingesetzt:

  • zur Kompensation der Leerlauf-Blindleistung von Verteiltransformatoren,
  • zur Kompensation von Motoren im Dauerbetrieb,
  • oder zur Kompensation von großen Motoren mit langen oder knapp ausgelegten Zuleitungen.

Geregelte Kompensationsanlagen

(siehe Abb. L11)

Häufiger wird die Kompensation durch eine automatisch stufenweise geregelte Kompensationsanlage durchgeführt.

Diese Anlagen ermöglichen eine automatisch geregelte Kompensation, wobei der Leistungsfaktor innerhalb eines engbemessenen Grenzwertes um einen gewählten Wert herum gehalten wird. Solche Kompensationsanlagen werden an Anlagenpunkten mit relativ großen Wirkleistungs- und/oder Blindleistungsschwankungen angebracht, wie z.B. an einer Niederspannungs-Hauptverteilung.

Abb. L11Beispiel einer automatisch geregelten Kompensationsanlage vom Typ Varset von Schneider Electric

Aufbau von geregelten Kompensationsanlagen

Mit Thyristoren gesteuerte Kompensationsanlagen ermöglichen eine sofortige Kompensationsanpassung an die Lasthöhe.

Bei einer geregelten Kompensationsanlage vom Typ Varset (unverdrosselt oder verdrosselte Kondensatoren) ist die Gesamtleistung der Anlage in mehrere Stufen aufgeteilt, die jeweils durch ein Schütz zu- und abgeschaltet werden.

Durch das Zuschalten einer Stufe wird die entsprechende Stufe parallel zu anderen bereits betriebenen Stufen geschaltet. Die betriebene Leistung (kvar) der Kompensationsanlage kann dadurch stufenweise vergrößert oder verkleinert werden.

Ein Blindleistungsregler überwacht den Leistungsfaktor der zu regelnden Verteilungsanlage, so dass ein gewünschter mittlerer Leistungsfaktor eingehalten wird. Der Stromwandler für den Blindleistungsregler muss in einer Phase der Einspeisung eingebaut sein (siehe Abb. L12).

Datei:DB422589 DE.svg

Abb. L12Prinzip der automatisch geregelten Blindleistungskompensationsanlage

In Energieverteilungsanlagen, in denen Verbraucher mit schnellen Lastzyklen, wie z.B. Schweißmaschinen, Roboter, Pressen, Krane, Brecher, Schredder, Förderer, Aufzüge usw. versorgt werden, ist es häufig notwendig, dynamische Kompensationsanlagen einzusetzen. Bei diesen geregelten Kompensationsanlagen vom Typ Varset Fast werden die Stufen mit Thyristorstellern anstatt mit Schaltschützen geschaltet, um eine Stufenansprechzeit von < 40 ms zu erreichen.

Die Vorteile dynamischer Anlagen sind:

  • sofortige Reaktion auf jede Leistungsfaktorschwankung,
  • nahezu unbegrenzte Anzahl an Schaltspielen,
  • Beseitigen von Netzspannungsschwankungen (Spannungseinbrüche, Flicker),
  • völlig geräuschloser Betrieb.