Blindleistungskompensation

In Wechselstromschaltungen treten bei induktiven aber auch kapazitiven Impedanzen Blindleistung auf.

Diese Blindleistungen müssen von Generator zwar zur Verfügung gestellt werden, können aber vom Verbraucher nicht in nutzbare Leistung umgesetzt werden.

Stattdessen wird die Blindleistung wieder zurück zum Generator transportiert.

Unter dem Strich hat man also nichts von der Erzeugung und dem Transport von Blindleistung.

Im Gegenteil:

Erstens muss der Generator größer als nötig ausgelegt werden, da er schließlich statt der Wirkleistung eine Scheinleistung erzeugen muss, also eine Kombination aus Wirk- und Blindleistung.

Und zweitens muss die Blindleistung, bzw. der dafür notwendige Strom über die Zuleitung transportiert werdent Hi jedem t es zu ohmschen Verlusten. Das heißt bei jedem Hin- und Her-Transport von Blindleistung wird Leistung unnötig in Wärme umgesetzt.

Es macht also Sinn, die Blindleistung zu reduzieren.

Das macht man mit Kondensatoren.

Wir erinnern uns: Während bei den Induktivitäten der Strom bei gegebener Spannung um 90° nacheilt, eilt der Strom bei Kapazitäten um 90° vor.

Insgesamt erhalten wir also eine Phasenverschiebung der Ströme von 180°.

Das bedeutet: Wenn die Spule Strom aufnimmt, liefert der Kondensator Strom und umgekehrt.

Um diesen Blindstrom zwischen Spule du Kondensator hin und her fließen zu lassen, kann man einen Kondensator parallel zur Spule, bzw. einem ohm-induktiven Verbraucher schalten.

Der Blindstrom (die Blindleistung) braucht dann nicht mehr vom Generator geliefert und wieder aufgenommen zu werden. Stattdessen nimmt der Blindstrom den kurzen Weg zum parallelgeschalteten Kondensator.

Ein Beispiel zur Blindleistungskompensation

An einem Beispiel möchte ich die Berechnung einer vollständigen Blindleistungskompensation zeigen.

Ich nehme wieder die Schaltung aus der letzten Folge, in der wir bereits die Impedanz berechnet haben.

Aus der Impedanz und der anliegenden Spannung lässt sich leicht der Strom und daraus, Scheinleistung, Wirkleistung und Blindleistung berechnen.

Die Kapazität des Kondensators wird dann so gewählt, dass die Blindleistung des Kondensators genau der Blindleistung der ohm-induktiven Impedanz entspricht.

Wie man das macht, zeige ich im folgenden Video.

Die anschließende Simulation zeigt dann, dass von der Spannungsquelle tatsächlich nur Wirkleistung geliefert werden muss, denn Gesamtspannung und Gesamtstrom sind in Phase.

Viel Spaß mit dem Video.



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