Hallo liebe µC Community, mir stellt sich die Frage, warum Blindleistung überhaupt ein Problem für Netzbetreiber darstellt, dazu würde ich gerne besser verstehen, wie man sich Blindleistung eigentlich vorstellen kann :) Ein Beispiel: Wir betrachten einen idealen Kondensator ohne Widerstand. Sagen wir, wir nehmen einen 100 µF Kondensator und legen über diese eine Wechselspannung von 10 Volt bei 50 Hz an. Rein Rechnerisch ergibt sich dadurch eine (betragliche) Blindleistung von: Q = U^2 / X = (10V)^2 / (1/(2*pi*50*100µF)) = (10V)^2*(2*pi*50*100µF) = 3.141 VAr Diese 3.141 VAr sind ja 3.141 Joule/s Man stellt sich ja Blindleistung als Leistung vor, die im Netz hin und her pendelt. Aber wie kann man das energetisch verstehen? Die Spannungsquelle muss ja 3.141 Joule/s aufbringen, wohin verschwinden die? In diesem idealen Stromkreis gibt es ja keinen Widerstand, welche diese Energie in Wärme umsetzen könnte. Aber man könnte diese Schaltung ja stundenlang vorsichhin laufen lassen, wobei die Spannungsquelle immer schön 3.141 J jede Sekunde abgibt. Aber wohin geht diese Energie dann? Kann man sich diese Leistung nicht etwa als Joule / Sekunde vorstellen die abgegeben werden? Hoffe ihr könnt mich da etwas aufklären :) Gruß Quaditz
S. O. schrieb: > Aber man könnte diese Schaltung > ja stundenlang vorsichhin laufen lassen, wobei die Spannungsquelle immer > schön 3.141 J jede Sekunde abgibt. sie pendelt. Ein Pendel was pendelt verschwindent doch auch nicht. > Aber wie kann man das energetisch verstehen? Die > Spannungsquelle muss ja 3.141 Joule/s aufbringen, muss sie nicht. Sie muss sie nur einmal aufbringen, danach hat die Spannugsquelle keine bedeutung mehr und liefert auch keine Energie. > mir stellt sich die Frage, warum Blindleistung überhaupt ein Problem für > Netzbetreiber darstellt weil sie leider keine Leitungen ohne Widerstand haben. Damit erzeugt die Blindleistung dann doch wieder Wirkleistung.
Dadurch müssen die Generatoren größer dimensionieren werden, was natürlich kostet.
Ah ok, das hat mir zum Verständnis schonmal weiter geholfen, vielen Dank! Mich hats immer nur etwas gewundert, dass das Kraftwerk ja auch im Idealfall Energie pro Sekunde an den Kondensator abgibt! Aber wie man an diesem Bild schön sehen kann, http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/0/00/Blindleistung-Leistungsverlauf.png ist diese Energie pro Sekunde zur Hälfte positiv zur Hälfte Negativ, d.h. das Kraftwerk kriegt in jeder Periode die Energie wieder, die es innerhalb dieser Periode auch aufgebraucht hat. Wobei währrenddessen durch Leitungsverluste natürlich Energie verloren geht! Hoffe das passt so :) Vielen Dank!
Außerdem muss die Blindleistung übertragen werden, womit die Leitungen dicker ausfallen müssen.
Hi, S. O., > ist diese Energie pro Sekunde zur Hälfte positiv zur Hälfte Negativ, > d.h. das Kraftwerk kriegt in jeder Periode die Energie wieder, die es > innerhalb dieser Periode auch aufgebraucht hat. Richtig, bei Fehlanpassung kommt die Energie zurück. Dummerweise mit einem Phasenwinkel. Den muß der Generator ausgleichen. Wäre bei manchen nicht die Sicherung geflogen, hsollen sie beim Versuch ihre Kupferwicklung verflüssigt. 50 Hz sind zwar keine HF, impedanzrichtige Anpassung trotzdem sinnvoll. Ciao Wolfgang Horn
S. O. schrieb: > Wobei währrenddessen > durch Leitungsverluste natürlich Energie verloren geht! Eben. Das Kraftwerk muss z.B. 1050W einspeisen, damit der Verbraucher 1000W bekommt, aber der zahlt eben nur die 1000W. Das ist zwar grundsätzlich so, aber die Leitungsverluste zu Lasten des Versorgers entstehen eben durch Blindstrom genauso wie durch Wirkstrom. Im Extremfall (Kondensator) muss der Versorger die Leitungsverluste durch den Blindstrom tragen und der Kunde zahlt überhaupt nichts. Von den Auswirkungen auf die Netzstabilität mal ganz abgesehen. Gruss Reinhard
> 50 Hz sind zwar keine HF, impedanzrichtige Anpassung trotzdem sinnvoll. In der Energietechnik hat sich die "Spannungsanpassung" durchgesetzt, dass ergibt besseren Wirkungsgrad über alles ... http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsanpassung
Reinhard Kern schrieb: > S. O. schrieb: ... > entstehen eben durch Blindstrom genauso wie durch Wirkstrom. Im > Extremfall (Kondensator) muss der Versorger die Leitungsverluste durch > den Blindstrom tragen und der Kunde zahlt überhaupt nichts. ... Also ganz so ist es nicht, diese "Verluste" werden natürlich einfach auf alle umgelegt und schlagen sich im Grundpreis nieder.
Wolfgang Heinemann schrieb: > Also ganz so ist es nicht, diese "Verluste" werden natürlich einfach auf > alle umgelegt und schlagen sich im Grundpreis nieder. Schön (wie sollte es auch sonst sein), aber umso ungerechter ist es ja, wenn einzelne Verbraucher exorbitant viel Blindstrom "verbrauchen", sie tun das ja auf Kosten der Allgemeinheit. Daher wird das zurecht durch technische Vorschriften eingeschränkt. Gruss Reinhard
> Daher wird das zurecht durch technische Vorschriften eingeschränkt.
Und bei Sondertarif-Kunden z.T. mittels Blindstromzählern auch in
Rechnung gestellt.
Jetzt weiß ich auch, warum wir als Privatverbraucher 28cent zahlen, obwohl der Strom nur knapp unter 4 cent liegt :-) Also ist der Blindstrom schuld...
Ohne Blindstrom würden die 4ct pro kWh berechnen. Allein mir fehlt der Glaube.
Nein, der Strom wird für unter 4 ct gehandelt. Und das ist Tatsache. Weil es aber Abnehmer gibt, die ihn geschenkt bekommen, kostet er uns dafür dann 28ct. Auch Tatsache. Aber das gehört nicht zum Thema :-)
Geht nicht anders: Eine bekannte und fast allseits beliebte Doktorin der Physik (mit einschlägiger Propaganda-Erfahrung) hat durchgesetzt, dass elektrische Energie, die hätte geliefert werden KÖNNEN, auch vergütet werden MUSS. Und zwar alleine vom Strom-Normaltarif-Kunden, der sich schlecht wehren kann. (Eine vergleichbare Regelung gibt es beim Kindergeld nicht ... ) So etwas gibt dem Begriff 'Blind'leistung zweifellos eine neue Dimension ...
Ob Blind oder nicht, Leitung ist auch mit Strom verbunden. Mir ist schon vor langer Zeit das Gerücht zu Ohren gekommen, dass das Leitungsnetz auch einen ohmschen Widerstand hat. Ohmsche Widerstände heißt aber auch, dass Dein Strom, auch wenn er blind ist, einen Spannungsabfall produziert.
Leider ist es so! Und leider fehlen mir auch Alternativen dies zu ändern.
> ...(Eine vergleichbare Regelung gibt es beim Kindergeld nicht ... )
Aber bei der GEZ! Und seit kurzem gibt's gar keine Ausnahmen mehr.
> ... dass das Leitungsnetz auch einen ohmschen Widerstand hat
Die richtigen 'Experten' in der Exekutive stehen kurz vor der Lösung,
sie haben soeben erfahren, dass man einfach nur diesen ohmschen
Widerstand kurzschliessen muss:
Derzeit sind beim einschlägigen Eletronik-Versand Null-Ohm-Widerstände
ausverkauft !
Hi, U. B., beachte die Besserwisser-Regel: "Wer sich als Besserwisser profilieren will, der sollte es wirklich besser wissen." >> 50 Hz sind zwar keine HF, impedanzrichtige Anpassung trotzdem > sinnvoll. > > In der Energietechnik hat sich die "Spannungsanpassung" durchgesetzt, > dass ergibt besseren Wirkungsgrad über alles ... Da war sogar vom Kondensator die Rede, von zurück fließender Energie! Sobald die mit einem Phasenwinkel zurück kommt. Hierzu auch Wikipedia, "Blindwiderstand": "Ein idealer linearer Blindwiderstand verursacht nur Blindleistung im Netz, verbraucht jedoch keine Wirkleistung. Die zum Auf- und Abbau elektrischer oder magnetischer Felder benötigte elektrische Energie wird wieder an den Erzeuger zurückgegeben, belastet jedoch die Leitungen." Korrektur: Die Zusatzbelastung ist nicht auf die Leitungen beschränkt. Sondern der Generator wird durch den Phasenwinkel eines Blindwiderstands zusätzlich belastet. Siehe auch "Blindleistungskompensation": http://de.wikipedia.org/wiki/Blindstromkompensation Ciao Wolfgang Horn
äh, wo bitte gibt es real im Netz und beim Verbraucher so kapazitive Lasten? die meisten und größten sind induktiv, gut SNT machen da wieder mal ne Ausnahme, mit Kapazitäten werden Blindleistungen kompensiert, also das Bsp. oben ist voll fürn Popo
Hi, Elo, > äh, wo bitte gibt es real im Netz und beim Verbraucher so > kapazitive Lasten? Natürlich sind induktive sehr viel häufiger. Beispielsweise die Vorschaltdrossel vor den üblichen Leuchtstofflampen. Schau einfach unter "Blindstromkompensation". Ciao Wolfgang Horn
Wolfgang Horn schrieb: > Natürlich sind induktive sehr viel häufiger. Beispielsweise die > Vorschaltdrossel vor den üblichen Leuchtstofflampen die aber schon seit jahren nicht mehr neu verbaut werden und meist durch lampen mit Schaltnetzteilen ersetzt werden. Es wohl wohl bald mit Indukivitäten Kompensiert werden müssen.
> Es wird wohl bald mit Indukivitäten Kompensiert werden müssen.
ist das nun der technische Fortschritt oder der Schritt kurz vorm
Abgrund ?
wo Kupfer ja immer teurer wird, müssen dann wohl alte Eisenschweine >
E-Motoren in die Kompensationsanlage rein?
Peter II schrieb: > Es wohl wohl bald mit > Indukivitäten Kompensiert werden müssen. Wie ist es im Energienetz denn jetzt? Eher induktiv oder eher kapazitiv? In den Anfangszeiten der Elektrotechnik siebte man übrigens gleich gerichteten Drehstrom mit Spulen. Die Zeiten von Mehrphasen-Quecksilberdampfgleichrichtern. Ausreichende Kondensatoren gab es da noch nicht.
Peter II schrieb: > weil sie leider keine Leitungen ohne Widerstand haben. Damit erzeugt die > Blindleistung dann doch wieder Wirkleistung. Das ist definitiv falsch.
Wilhelm F. schrieb: > Wie ist es im Energienetz denn jetzt? Eher induktiv oder eher kapazitiv? Man bemüht sich, das Netz eher leicht kapazitiv zu lassen, damit die (Momentan-)Spannung stabiler bleibt und Störströme ungleich bzw. größer 50Hz und HF kurzgeschlossen werden.
Reinhard Kern schrieb: > Wolfgang Heinemann schrieb: ... > Schön (wie sollte es auch sonst sein), aber umso ungerechter ist es ja, > wenn einzelne Verbraucher exorbitant viel Blindstrom "verbrauchen", sie > tun das ja auf Kosten der Allgemeinheit. Daher wird das zurecht durch > technische Vorschriften eingeschränkt. korrekt ... und nicht hämisch grinsen wenn der neue Fernseher im Standby 0,5W Zieht und dafür den Rest in Blindleistung verballert ...
Wolfgang Heinemann schrieb: > Reinhard Kern schrieb: >> S. O. schrieb: ... > > Also ganz so ist es nicht, diese "Verluste" werden natürlich einfach auf > alle umgelegt und schlagen sich im Grundpreis nieder. damit meinte ich natürlich nicht das es auf alle zu gleichen Teilen umgelegt wird ... wo kämen wir denn da hin?
Hallo, "aha" schrieb : "Aber bei der GEZ! Und seit kurzem gibt's gar keine Ausnahmen mehr." und das ist auch gut so, ich kann den Verein und seine Methoden zwar auch nicht leiden - aber wofür die Rundfunkgebühren gezahlt werden müssen ist eine wichtige und gute Sache: Das trifft jetzt nicht immer unbedingt auf die öffentlich rechtlichen TV Programme in der Zeit bist so 20 - 22 Uhr zu, aber es gibt besonders bei einzelnen ARD Programmen manchmal spät Abends echte Sahnestückchen die mann auch nicht im Bezahlfehrnsehen bekommt - und auf anspruchsvolle Radioprogramme (nicht alles ist SWR3 oder WDR4) möchte ich auch nicht verzichten. Das hat jetzt alles kein Zusammenhang mit Blindleistung aber musste doch mal gesagt werden (vieleicht landet es Offtopic Bereich) noch ein aha
Wolfgang Horn schrieb: >> äh, wo bitte gibt es real im Netz und beim Verbraucher so >> kapazitive Lasten? > Natürlich sind induktive sehr viel häufiger. Beispielsweise die > Vorschaltdrossel vor den üblichen Leuchtstofflampen. > Schau einfach unter "Blindstromkompensation". Das stimmt aber nicht ganz! Folgende Grafik wurde bei uns in der VL mal gezeigt: (ich schätze, dass sie für Deutschland ganz ähnlich gilt) http://www.eeh.ee.ethz.ch/fileadmin/user_upload/eeh/news_events/Kolloquien/S101015_Spannungsregelung_im_Uebertragungsnetz_der_Schweiz_PRINT.pdf Seite 18 Man sieht, dass tagsüber durchaus die induktive Blindleistung dominiert. Nachts aber eher die kapazitive. Begründet wurde das, glaub ich, damit, dass Nachts viele Elektrolyseanalgen usw. laufen, die eher kapazitive Blindleistung generieren. Bzgl. der Problematik: Die Stabilität des Generators und die Ständererwarmung muss auch beachtet werden! Bei zuviel geforderter ind/kap. Blindleistungsabgabe kann das ein Problem werden.
Autor: Gatz (Gast) Datum: 16.08.2013 12:10 > Dadurch müssen die Generatoren größer dimensionieren werden, > was natürlich kostet. Nicht nur diese, sondern das gesamte Netz (Leitungen, Trafos, Sicherungen) wird dadurch belastet. Heute ist neben Verschiebeblindleistung die Verzerrungsblindleistung ein großes Problem. Sie entsteht durch nichtlineare Verbraucher, vor allem Netzteile mit Gleichrichter und Siebelko. Bei diesen fließt ja Strom und damit die gesamte Leistung nur in der kurzen Zeit, wenn die Netzspannung größer als die C-Spannung ist --> Eindellen der Sinuskuppe Deshalb ist für Verbraucher mit mehr als 70W PFC vorgeschrieben. Solche "neuartigen" Belastungen können manchmal durch Resonanzerscheinungen zu großen Problemen führen. Da helfen oft nur aktive Filter, die dafür sorgen, dass der Versorgungsstrom wieder sinusförmig wird. Die Firma Dominit Netzqualität ist da ein Ansprechpartner. Mich wundert eh, dass hierfür nicht z.B. die Solarwechselrichter verwendet / verdonnert werden. Die müssten ja nur in der Sinuskuppe mehr Strom liefern.
Angehängte Dateien:
-
Scheinleistung.jpg
40 KB
So sieht das aus. Wenn die Hälfte im Bierglas Schaum wäre, würdest du dich auch beschweren ;-)
Hallo Johannes O. > Man sieht, dass tagsüber durchaus die induktive Blindleistung dominiert. > Nachts aber eher die kapazitive. Begründet wurde das, glaub ich, damit, > dass Nachts viele Elektrolyseanalgen usw. laufen, die eher kapazitive > Blindleistung generieren. Das hat auch etwas mit den Netzten selber zu tun. Freileitungsnetzte sind eher induktiv und haben einen Wellenwiderstand von 300-600 Ohm, Erdkabel sind stark kapazitiv mit einem typischen Wellenwiderstand um 50 Ohm. *) In sehr schwach belasteten Netzten dominiert der kapazitive Anteil der Leitung das Netz. Hier kommt auch die "natürlich Leistung" einer Energieleitung ins Spiel, weil, überspitzt ausgedrückt, die kapazitive Last einer Leitung immer vorhanden ist, die induktive aber erst entsteht, wenn Strom fliesst. Das stimmt zwar nicht ganz, weil ja auch der kapazitive Blindstrom einer Leitung ein Stromfluss ist, der zur induktiven Blindlast beiträgt. **) Jedenfalls verändert sich das Verhalten einer Energieleitung in Abhängigkeit von ihrer Last, und wenn sie so ohmsch belastet ist, das sich ihre eigenen Blindanteile wegkompensieren, hat man die (http://de.wikipedia.org/wiki/Nat%C3%BCrliche_Leistung natürliche Leistung) der Leitung erreicht. So ist auch eine Freileitung im Leerlauf leicht kapazitiv. Bei Belastung wird sie aber induktiver, bis bei natürlicher Leistung eine Kompensation von kapazitivem und induktivem Anteil gegeben ist. Steigert man die Last weiter, wird die Leitung dann induktiv, weil jetzt der induktive Anteil überwiegt. Aufgrund der höheren Anfangskapazität ist der Punkt der natürlichen Leistung bei Erdkabeln später erreicht. Über das für und wieder von Freileitung gegenüber einem Erdkabel kann man lange streiten. Technisch gesehen ist es eine Auslegungssache. Durch Ästhetische- und Naturschutzgründe wird daraus ein Politikum. Ästhetische Gründe lasse ich persönlich nicht gelten, sonst kommt noch einer daher und verlangt, das ich mit einem Sack über dem Kopf rumlaufe. Persönlich finde ich Freileitungen eher "interessant", besonders wenn Mastbilder verwendet werden, die sich nicht an dem langweiligen Donauschema orientieren. Reine Ästhetik ist auf Dauer halt langweilig. Und beim Naturschutz gibt es auch differenzierende Meinungen. *) Für die 50Hz und die ersten Oberwellen sind die Stossstellen kein Problem, aber durchaus für die hochfrequenten Anteile, die beim Schalten auftreten. Durch Reflexionen an den Stossstellen können sich in Schaltanlagen erhebliche Überspannungen aufbauen. Gegen die höherfrequenten Anteile aus Blitzeinschlägen in Freileitungen stellt die Stossstelle einen gewissen Selbstschutz für das Kabel dar. Beim Übergang von der Freileitung auf das Kabel wird ein Teil der Leistung in die Freileitung zurück reflektiert. **) Tatsächlich kann der kapazitive Blindstrom eines Kabels schnell so gross werden, dass Hoch/Höchstspannungsleitung auch auf kurzen Abschnitten im Leerlauf aktiv gekühlt werden müssen (hohler Innenleiter und Wasserströmung hindurch). Das hat aber auch etwas mit der relativ schlechten Kühlung eines im Boden verlegten Erdkabels verglichen mit einer gut luftgekühlten Freileitung zu tun. Freileitungen sind oft so dünn ausgelegt, das sie bei Vollast weit über 100°C warm werden. Ein Anfassen wäre also auch ohne die Hochspannung nicht ratsam. ;-) Ach, es ist solange her, und ich hab soviel vergessen. :-( Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Stefan E. schrieb: > Wenn die Hälfte im Bierglas Schaum wäre, würdest du dich auch beschweren > ;-) Dann gibt es in England gar keine Blindleistung weil es da keinen Schaum auf dem Glas gibt :=) Dein Beispiel gibt die Phasenbeziehung nicht korrekt wieder.
Elo schrieb: > äh, wo bitte gibt es real im Netz und beim Verbraucher so kapazitive > Lasten? Die Höchstspannungsleitungen sind kapazitiv und werden mit grossen Drosseln kompensiert...
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