Wozu dient die Blindleistungskompensation?

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Blindleistung wird zur Erzeugung magnetischer Wechselfelder in induktiven elektrischen Empfängern benötigt und leistet keine direkte Nutzarbeit. Gleichzeitig hat die Blindleistung einen erheblichen Einfluss auf Parameter des Stromversorgungssystems wie Leistungs- und Stromverluste, Durchsatzmengen und Spannung an den Knotenpunkten des Stromnetzes.

Blindleistung und Energie verschlechtern den Betrieb des Stromnetzes, d. h. das Laden von Kraftwerksgeneratoren mit Blindströmen erhöht den Kraftstoffverbrauch, erhöht die Verluste in Stromnetzen und Empfängern und erhöht den Spannungsabfall in Netzen.

Blindstrom belastet Stromleitungen zusätzlich, was zu einer Vergrößerung der Querschnitte von Drähten und Kabeln und damit zu einer Erhöhung der Kapitalkosten für externe und lokale Netze führt.

Die Blindleistungskompensation ist derzeit ein wichtiger Faktor, der es ermöglicht, das Problem der Energieeinsparung in fast jedem Unternehmen zu lösen.

Nach Schätzungen einheimischer und führender ausländischer Experten beträgt der Anteil der Energieressourcen, insbesondere der Elektrizität, etwa 30-40 % der Produktionskosten. Dies ist ein starkes Argument für den Manager, die Analyse und Prüfung des Energieverbrauchs sowie die Entwicklung von Methoden zur Blindleistungskompensation ernst zu nehmen. Die Blindleistungskompensation ist der Schlüssel zur Energieeinsparung.

Nutzer von Blindenergie

Hauptverbraucher von Blindleistung – Asynchronmotorendie zusammen mit dem Haushalts- und Eigenbedarf 40 % des Gesamtstroms verbrauchen; Elektroöfen 8 %; Konverter 10 %; Transformatoren aller Transformationsstufen 35 %; Stromleitungen 7 %.

Bei elektrischen Maschinen ist der magnetische Wechselfluss mit den Spulen verbunden. Dadurch wird in den Spulen eine Blind-EMK induziert, wenn Wechselstrom fließt. Dies führt zu einer Phasenverschiebung (fi) zwischen Spannung und Strom. Diese Phasenverschiebung nimmt normalerweise zu und Kosinus Phi nimmt bei geringer Belastung ab. Wenn beispielsweise der cos phi von Wechselstrommotoren bei Volllast 0,75–0,80 beträgt, sinkt er bei geringer Last auf 0,20–0,40.

Auch Schwachlasttransformatoren haben einen niedrigen Pegel Leistungsfaktor (Kosinus Phi). Daher wird bei Anwendung der Blindleistungskompensation der resultierende Kosinus-Phi des Stromnetzes niedrig sein und der elektrische Laststrom wird ohne Blindleistungskompensation bei gleicher Wirkleistung, die vom Netz verbraucht wird, ansteigen.Dementsprechend sinkt bei der Kompensation der Blindleistung (mittels automatischer Kondensatorblöcke KRM) der vom Netz verbrauchte Strom je nach Kosinus-Phi um 30-50 %, die Erwärmung der leitenden Drähte und die Alterung der Isolierung nehmen ab .

Darüber hinaus wird die Blindleistung zusammen mit der Wirkleistung vom Stromversorger berücksichtigt und daher nach den geltenden Tarifen vergütet, sodass sie einen erheblichen Teil der Stromrechnung ausmacht.

Die Struktur der Blindenergienutzer in Energiesystemen (nach installierter Wirkleistung):

Andere Wandler: Wechselstrom in Gleichstrom, Industriefrequenzstrom in Hochfrequenz- oder Niederfrequenzstrom, Ofenbeschickung (Induktionsöfen, Stahllichtbogenöfen), Schweißen (Schweißtransformatoren, Einheiten, Gleichrichter, Punkt, Kontakt).

Die gesamten absoluten und relativen Blindleistungsverluste in den Elementen des Versorgungsnetzes sind sehr groß und erreichen 50 % der in das Netz eingespeisten Leistung. Etwa 70 – 75 % aller Blindleistungsverluste sind Verluste in Transformatoren.

Bei einem TDTN-40000/220-Dreiwicklungstransformator mit einem Lastfaktor von 0,8 betragen die Blindleistungsverluste etwa 12 %. Auf dem Weg vom Kraftwerk finden mindestens drei Spannungsumwandlungen statt, wodurch die Blindleistungsverluste in Transformatoren und Spartransformatoren große Werte erreichen.

Möglichkeiten zur Reduzierung des Blindleistungsverbrauchs. Blindleistungskompensation

Die effektivste und effizienteste Möglichkeit, die vom Netz verbrauchte Blindleistung zu reduzieren, ist der Einsatz von Blindleistungskompensationseinheiten (Kondensationseinheiten).

Der Einsatz von Kondensatoreinheiten zur Blindleistungskompensation ermöglicht:

• Stromleitungen, Transformatoren und Schaltanlagen entladen;
• Reduzierung der Stromrechnungen
• Reduzieren Sie bei Verwendung einer bestimmten Installationsart den Pegel höherer Harmonischer.
• Netzwerkrauschen unterdrücken, Phasenungleichgewicht reduzieren;
• Vertriebsnetze zuverlässiger und wirtschaftlicher zu machen.

Die Blindleistungskompensation stellt die Einhaltung der Bedingung des Blindleistungsgleichgewichts sicher, reduziert Leistungs- und Stromverluste im Netz und ermöglicht auch die Spannungsregulierung durch den Einsatz von Kompensationsgeräten.

Durch die richtige Kombination verschiedener Maßnahmen, die technisch und wirtschaftlich gerechtfertigt sein müssen, lässt sich ein erheblicher wirtschaftlicher Effekt der Blindleistungskompensation erzielen.