Sonel PQM - Leistungsanalysator - Verwendungsbeispiel Nr. 12: Gebühren für Blindenergie

Nichtlineare Empfänger wie USV, Computernetzteile, LED-Beleuchtung, Wechselrichter, Klimaanlagen usw. ziehen verzerrten Strom aus dem Netzwerk. Eine der negativen Auswirkungen solcher Arbeiten ist die Erzeugung von kapazitiver Blindleistung für das Netz. Stromversorger lassen solche Maßnahmen in der Regel nicht zu und erheben zusätzliche Gebühren, die den Charakter einer Strafe haben, oft in erheblicher Höhe.

Beschreibung des erkannten Problems

In einem Unternehmen, das elektronische Geräte herstellt, wurden für die Erzeugung von kapazitiver Blindenergie zusätzliche Zahlungen in Höhe von mehreren tausend Zloty pro Jahr verbucht. Das Problem und die Möglichkeiten der Blindleistungskompensation sollten diagnostiziert werden.

Eingesetzte Messmittel

• Sonel PQM-710 Analysator
• Zangensatz F-3A (In=3000 A)
• Software Sonel Analysis

 

Abb. 1. Wöchentliche Grafik der dreiphasigen Blindleistung vor Kompensation

 

Abb. 2. Wochendiagramm der Blindenergie in einzelnen Phasen

 

Abb. 3. Wochendiagramm der dreiphasigen Blindenergie (induktiv, kapazitiv)

 

VORLÄUFIGE SCHLUSSFOLGERUNGEN:

1. Nach Analyse der Daten aus einem Zeitraum von einer Woche ist ein zyklischer Wechsel der Blindleistung von induktiv zu kapazitiv und umgekehrt zu erkennen (Wechsel des Leistungsvorzeichens in Abb. 1). Der elektronische Energiezähler zählt beide Energiearten unabhängig voneinander in den entsprechenden Registern.
2. Aufgrund der kapazitiven Blindenergieerzeugung fallen Gebühren an (Abb. 3).
3. Trotz des Verbrauchs von induktiver Blindenergie wurden keine zusätzlichen Gebühren erfasst.
4. Aufgrund inhomogener Phasenbelastungen bei einphasigen Empfängern (Abb. 2) wurde zur Verbesserung ein dynamischer Kompensator gewählt, der zusätzlich die Verbesserung anderer Netzparameter ermöglicht.

Nachdem der dynamische Kompensator installiert und gestartet wurde, wurden im Laufe der Woche erneut Messungen durchgeführt. Die aufgezeichneten Daten zeigen eindeutig, dass die kapazitive Blindleistungskompensation stattgefunden hat. In Abb. 4 ist der Verlauf der induktiven Blindleistung zu sehen, ohne in eine kapazitive überzugehen. Dies führte zu einem Nullwert der kapazitiven Blindenergie (Abb. 5.).

 

Abb. 4. Wöchentliche Grafik der dreiphasigen Blindleistung nach Kompensation

 

Abb. 5. Wochendiagramm der dreiphasigen Blindenergie nach Kompensation (induktiv, kapazitiv)

 

Da im Netz nach der Kompensation nur induktive Blindleistung vorhanden ist, wurde der tg(φ)-Koeffizient überprüft, der nach polnischen Vorschriften 0,4 nicht überschreiten darf. In Abb. 6 ist ersichtlich, dass der Koeffizient unter diesem Wert liegt.

 

Abb. 6. Verteilung des tg(φ)-Koeffizienten über eine Woche

 

ABSCHLIESSENDE SCHLUSSFOLGERUNGEN:

1. Durch die Verwendung eines dynamischen Kompensators wurde die Erzeugung von kapazitiver Blindleistung vollständig eliminiert. Dies sollte sich in der Eliminierung von Ladungen für kapazitive Blindenergie niederschlagen.
2. Die Änderung der Art der Blindleistung von kapazitiv zu induktiv erhöhte den Verbrauch an induktiver Blindenergie. Da jedoch der Koeffizient tg(φ) < 0,4 ist, sollten keine Gebühren für die Überschreitung der induktiven Blindenergie erhoben werden.
3. Die Investition in die Diagnose des Problems und den Einbau des Kompensators amortisiert sich nach ca. 18 Monaten und bringt Einsparungen von mehreren tausend Zloty pro Jahr.

 

Autor:
Marcin Szkudniewski