Wenn Blindleistung im Prinzip nichts zur Wirkleistung beiträgt, wieso wird diese dennoch für induktive Verbraucher am Netz benötigt?
Benötigt wird sie nur, damit das Universum nicht aus den Angeln fliegt, brauchen tut die keiner, belastet nur unnötig die Leitungen und stört auch noch an manch andren Ecken.
Tom Huhner schrieb: > Wenn Blindleistung im Prinzip nichts zur Wirkleistung beiträgt, wieso > wird diese dennoch für induktive Verbraucher am Netz benötigt? Benötigt wird sie nicht, sie -entsteht durch induktive Verbraucher. Damit nicht das Netz belastet wird wird ein zweiter Blindstrom/Blindleistung (möglichst nahe beim induktivem Verbraucher) -erzeugt-. Diese kapazitive Blindleistung kämpft dann mit der induktiven und beide raufen sich, aber keine gewinnt. Damit ist der Blindstrom/leistung dann insgesamt verschwunden. Geräte die sowas automatisch machen heissen Blindstromregler oder so. Kurt
> Diese kapazitive Blindleistung kämpft dann mit der induktiven und beide > raufen sich, aber keine gewinnt. Manchmal greifen die auch zu größeren Waffen, dann gibts irgendwann nen Knall und magischer Rauch kommt aus dem Gerät.
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Ist ja auch kein Wunder, schließlich schlagen sie blind aufeinander ein. ;-) MfG Paul
Manchmal wird Blindleistung doch benötigt, z. B. als Magnetisierungsblindleistung für Asynchronmaschinen im Generatorbetrieb. Kann sie nicht aus dem Netz bezogen werden wg. Inselbetrieb, wird sie durch Kondensatoren bereitgestellt.
Paul Baumann schrieb: > Ist ja auch kein Wunder, schließlich schlagen sie blind aufeinander > ein. Aber nur zum Schein. Dafür tun sie sich mit dem Wirk zusammen.
> Manchmal wird Blindleistung doch benötigt, z. B. als > Magnetisierungsblindleistung für Asynchronmaschinen im Generatorbetrieb. Gelegentlich auch für Asynchronmaschinen im Motorbetrieb ...
Tom Huhner schrieb: > Wenn Blindleistung im Prinzip nichts zur Wirkleistung beiträgt, wieso > wird diese dennoch für induktive Verbraucher am Netz benötigt? Ohne Blindleistung gäbe es keine Blindkomponenten. Die Blindleistung ist des weiteren essentiell für die Spannungshaltung im Netz. Fehlt Blindleistung, bricht die Spannung ein, ergo wird Blindleistung sogar sehr dringend benötigt. Ohne Q keine praktikablen Stromnetze. (Am Zeigerbild einer langen Leitung mit Ohm-induktivem Verbraucher läßt sich das schön verstehen. Ich mußte als Hiwi am Lehrstuhl dafür einen Praktikumsversuch inklusive Blindleistungskompensation entwerfen und Inbetriebnehmen.) Problematisch ist diesbezüglich die Blindleistungskompensation; diese kann nur am Leitungsende erfolgen, nicht am Leitungsanfang, so daß zum Stabilisieren des fast ohmischen Leistungsfaktors (Das Netz fährt zirka 0.95, nicht 1, denn das wäre zu gefährlich) kapazitive Blindleistung am Ort des Leistungsumsatzes gebraucht wird. Großbetriebe müssen das z.B. mit Hilfe von Kondensatorbänken oder Phasenschiebern umsetzen und haben neben Wirkleistungszählern auch Blindleistungszähler.
In einem Kondensator wird elektrisches Feld, in einer Induktivität magnetisches Feld aufgebaut. Dazu brauchts am Netz 50mal in der Sekunde Energie zum Aufbauen des Feldes, 50mal in der Sekunde geben diese Energiespeicher diese Energie aber wieder zurück. Ohne Blindleistung kann man an einer Spule oder an einem Kondensator garnicht die 230V des Netzes erzeugen. Diese pendelnde Energie erzeugt im Netz einen Strom, aber keine dauernde Leistung in C oder L oder an der Welle eines Motors. Daher der Name Blindleistung. Es ist zwar U und I vorhanden, die multipliziert "Var" ergeben, aber keine "Watt", die in Kraft oder Wärme umgewandelt werden.
Tom Huhner schrieb: > Wenn Blindleistung im Prinzip nichts zur Wirkleistung beiträgt, wieso > wird diese dennoch für induktive Verbraucher am Netz benötigt? Einfach erklärt ist Blindleistung eine Leistung, die zwar für einen kleinen Moment benötigt wird, kurze Zeit später (einige Millisekunden) aber wieder an den Erzeuger zurückgeliefert wird. Deshalb belastet sie zwar die Übertragungsstrecke, trägt aber sonst nichts zur Wirk- leistung bei, da sie im Mittel Null ist. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Tom Huhner schrieb: > >> Wenn Blindleistung im Prinzip nichts zur Wirkleistung beiträgt, wieso >> wird diese dennoch für induktive Verbraucher am Netz benötigt? > > Einfach erklärt ist Blindleistung eine Leistung, die zwar für einen > kleinen Moment benötigt wird, kurze Zeit später (einige Millisekunden) > aber wieder an den Erzeuger zurückgeliefert wird. Deshalb belastet > sie zwar die Übertragungsstrecke, trägt aber sonst nichts zur Wirk- > leistung bei, da sie im Mittel Null ist. > Gruss > Harald Kann das so stimmen? Kompensiere den Generator und den Verbraucher (oder nur ohmscher Verbraucher), die Wirkleistung wird trotzdem übertragen, Scheinleistung ist da nicht wohl notwenig. Kurt
Kurt Bindl schrieb: > Kompensiere den Generator und den Verbraucher Dann pendelt die Blindleistung eben nur bis zum Kompensator.
Harald Wilhelms schrieb: > Kurt Bindl schrieb: > >> Kompensiere den Generator und den Verbraucher > > Dann pendelt die Blindleistung eben nur bis zum Kompensator. Das ist schon klar, aber fürs Übertragen zum Verbraucher ist sie nicht notwendig und dann fällt auch die Leitungsbelastung, damit der Spannungsabfall auf der Leitung, weg. Kurt
Kurt Bindl schrieb: >> Kurt Bindl schrieb: >> Blindleistung > fürs Übertragen zum Verbraucher ist sie nicht notwendig Es gibt nun einmal Verbraucher, für die sie unbedingt notwendig ist.
Harald Wilhelms schrieb: > Kurt Bindl schrieb: > >>> Kurt Bindl schrieb: > >>> Blindleistung > >> fürs Übertragen zum Verbraucher ist sie nicht notwendig > > Es gibt nun einmal Verbraucher, für die sie unbedingt notwendig ist. Hm, ein Motor und eine Leuchtstofflampe machen selber welchen, welche Verbraucher sind das die induktiven oder kapazitiven Blindstrom brauchen? Kurt
> Hm, ein Motor und eine Leuchtstofflampe machen selber welchen, welche > Verbraucher sind das die induktiven oder kapazitiven Blindstrom > brauchen? 'Blind'leistung "erzeugen" bzw. "verbrauchen" ist eine Frage der Zählpfeilrichtung, Beispiele: - Ein Asynchronmotor in gewöhnlicher Anwendung "verbraucht" induktive bzw. "erzeugt" kapazitive 'Blind'leistung. - Ein leerlaufendes Hochspannungskabel "verbraucht" kapazitive bzw. erzeugt induktive 'Blind'leistung. (Warum 'Blind'leistung und nicht Blindleistung ? Mein damaliger Prof. für Theoretische E-Technik dozierte, 'Blind'leistung gäbe es nicht; die dafür errechneten Werte geben schliesslich die Amplitude -nicht den Mittelwert- der Pendelleistung an.)
U. B. schrieb: >> Hm, ein Motor und eine Leuchtstofflampe machen selber welchen, welche >> Verbraucher sind das die induktiven oder kapazitiven Blindstrom >> brauchen? > > 'Blind'leistung "erzeugen" bzw. "verbrauchen" ist eine Frage der > Zählpfeilrichtung, Beispiele: > > - Ein Asynchronmotor in gewöhnlicher Anwendung "verbraucht" > induktive bzw. "erzeugt" kapazitive 'Blind'leistung. > - Ein leerlaufendes Hochspannungskabel "verbraucht" kapazitive bzw. > erzeugt induktive 'Blind'leistung. > > (Warum 'Blind'leistung und nicht Blindleistung ? > Mein damaliger Prof. für Theoretische E-Technik dozierte, > 'Blind'leistung gäbe es nicht; die dafür errechneten Werte geben > schliesslich die Amplitude -nicht den Mittelwert- der > Pendelleistung an.) OK, aus dieser Sicht ergibt es Sinn, (das "verbraucht" und "erzeugt" in """". Die Kapazitäten der Hochspannungsleitung wollen ja umgeladen werden, das bedeutet voreilenden Strom, Induktivität ist ja auch noch vorhanden, somit liegt wohl beides an und belastet die Leitung. Kurt
Kurt Bindl schrieb: > Die Kapazitäten der Hochspannungsleitung wollen ja umgeladen werden, das > bedeutet voreilenden Strom, Induktivität ist ja auch noch vorhanden, > somit > liegt wohl beides an und belastet die Leitung. Grosse Freileitungen verhalten sich ausschliesslich kapazitiv und werden mit grossen Drosseln kompensiert. Bei Kabeln ist es noch schlimmer da die Kapazität höher ist. Such mal nach "380kV diagonale Berlin" http://de.wikipedia.org/wiki/380-kV-Transversale_Berlin
Frank Xy schrieb: > > Grosse Freileitungen verhalten sich ausschliesslich kapazitiv und werden > mit grossen Drosseln kompensiert. > Bei Kabeln ist es noch schlimmer da die Kapazität höher ist. > > Such mal nach "380kV diagonale Berlin" > > http://de.wikipedia.org/wiki/380-kV-Transversale_Berlin Geht denn da kein Gleichstrom? Da wären die kap-Probleme gleich weg und sogar noch eine Glättung vorhanden. Kurt
> Grosse Freileitungen verhalten sich ausschliesslich kapazitiv und werden > mit grossen Drosseln kompensiert. Wir haben gelernt, dass Freileitungen sich gerne auch induktiv verhalten; aus der Formelsammlung eines bekannten deutschen Elektrokonzerns (1977), Viererbündel-Freileitung für 380 kV: Thermische Grenzleistung: 1700 MVA Natürliche Leistung: 600 MW (Wellenwiderstand: 240 Ohm) Über 600 MW (rein ohmsche Last) ist die Leitung also induktiv. > Bei Kabeln ist es noch schlimmer da die Kapazität höher ist. Stimmt. Die haben kleinere Wellenwiderstäünde, sodass ein Abschluss mit diesem Wellenwiderstand zu Überlastung führen würde.
Hochspannungsleitungen verhalten sich auch nicht anders als HF-Leitungen. Bei Abschluss mit Wellenwiderstand kompensieren sich gerade Kap. und Ind., der Widerstand U/I auf der Leitung ist überall gleich dem Wellenwiderstand. Die dabei übertragene Leistung ist die sog.natürliche Leistung. Bei höherem Anschlusswiderstand wird die Leitungskapazität wirksam. Bei niedrigerem Abschlusswiderstand wird, die Induktivität der Leitung wirksam.
Frank Xy schrieb: > Grosse Freileitungen verhalten sich ausschliesslich kapazitiv und werden > mit grossen Drosseln kompensiert. Quatsch. Freileitungen sind höchstens im Leerlauf kapazitiv, Stichwort Ferranti-Effekt. Freileitungen sind eines der klassischen Beispiele induktiver Betriebsmittel, neben Trafos und Generatoren, wobei das X/R-Verhältnis der Freileitung kleiner ist als bei Trafos oder Generatoren. Normale Freileitungen werden auch nicht besonders induktiv kompensiert. Wovon Du sprichst, sind HochspannungsKABEL. Das ist ne ganz andere Sache. Der kapazitive Ladestrom wirkt erst ab eienr Nennspannung von 220 kV merklich auf den Betriebsstrom ein, und im Vergleich mit 500 kV, 750 kV oder sogar der 1150-kV-Leitung der Russen ist dies noch nicht weiter wild. Den Einfluß der Betriebskapazität kann man in erster Näherung zur Hälfte auf Anfang und Ende des Freileitungsersatzschaltbildes aufteilen und bekommt neben dem Spannungsabfalldreieck zwei weitere Dreiecke im Zeigerbild. Man kann dann zweckmäßig Längs- und Querspannungabfall berechnen zu
Daraus läßt sich das erkennen, wie die Betriebskapazität wirkt: 1. Der Übertragungs-Kosinus-phi wird verbessert 2. Der Spannungsabfall Delta U_l wird kleiner 3. Die Leistungsverluste werden kleiner (Zeigerbild!) infolge
Für den Fall der leerlaufenden Leitung, tritt bei dieser kapazitiven Belastung durch den Ladestrom der Leitung selbst eine Spannungserhöhung auf, s.o., Ferranti-Effekt. Der Längsspannungsabfall wird
Erst für elektrisch (und physikalisch) lange Fernübertragungsleitungen von 500 km und mehr (die in Deutschland quasi kaum vorkommen), und die Nennspannungen von 220-380 kV und mehr haben, ist überhaupt Kompensation nötig, und auch nur deswegen, weil die Leitung nicht immer mit dem natürlichen Strom bzw. der natürlichen Leistung betrieben werden kann. Schon das Wetter führt zu Betriebszuständen mit P < Pnat oder P > Pnat, sowie selbstverständlich die tageszeitlich und jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs. Ist die übertragene Leistung kleiner als die natürliche (unternatürlicher Betrieb), tritt eine Spannnungserhöhung auf. Wenn die übertragene Leistung größer als die natürlich ist, tritt ein Spannungsabfall auf der Leitung auf (übernatürlicher Betrieb). Möchte der Übertragungssnetzbetreiber die Leitung dennoch natürlich betreiben, muß der Wellenwiderstand der Leitung verändert werden. Bei unternatürlichem Betrieb, muß Zw steigen. Dies kann man realisieren mittels künstlicher Vergrößerung der Induktivität der Leitung, d.h. Paralleldrosseln kompensieren den überschüssigen kapazitiven Strom. Bei übernatürlichem Betrieb muß Zw kleiner werden. Entweder verkleinert man die Induktivität der Leitung oder man vergrößert die Kapazität mittels Kondensatoren. Am weitesten verbreitet ist dafür der Reihenkondensator, der noch 2 weitere Vorteile bietet: Reihenkondensatoren verbessern 1. die Stabilität, und sind 2. ein wirksamer Überspannungsschutz, indem die Kapazität die steile Stirn einlaufender Wanderwellen verflacht. Reihenkondensatoren sind wie Paralleldrosseln unabdingbar für den Betrieb langer Fernübertragungsleitungen. Solche Leitungen, die Deutschland auf Grund seiner geographischen Enge nicht/kaum braucht, werden in höheren Spannungsebenen für Kompensationsgade von k = 0,3...1 ausgeführt.
Wie ändert sich der Wellenwiderstand bei Einsatz von Reihenkondensatoren?
Das heißt, wird die Betriebsreaktanz des induktiven Betriebsmittels "Freileitung" Xb zu 75% kompensiert, ist die Wirkung so, als hätte die Leitung nur den halben Wellenwiderstand, und es kann die doppelte natürliche Leistung übertragen werden. Das sind die (für Nichtenergietechniker von mir vereinfachten :-P) Zusammenhänge, und nicht daß sich "grosse Freileitungen ausschließlich kapazitiv verhalten". Absurd.
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Dipl.- Gott schrieb: > Frank Xy schrieb: > >> Grosse Freileitungen verhalten sich ausschliesslich kapazitiv und werden >> mit grossen Drosseln kompensiert. > > Quatsch. Freileitungen sind höchstens im Leerlauf kapazitiv, Stichwort (Langes Geschwafel gelöscht) Troll mal bitte woanders... Die Drosseln für das nordamerikanische 500kV-Netz werden dann wohl von einem grossen dt. Hersteller aus purer Langeweile und Überfluss an Geld gebaut? >Erst für elektrisch (und physikalisch) lange Fernübertragungsleitungen >von 500 km und mehr (die in Deutschland quasi kaum vorkommen), und die >Nennspannungen von 220-380 kV und mehr haben, ist überhaupt Kompensation >nötig, und auch nur deswegen, weil die Leitung nicht immer mit dem >natürlichen Strom bzw. der natürlichen Leistung betrieben werden kann. Das sehen die dt. Netzbetreiber etwas anders. RWE/Amprion lässt auch Drosseln für ihr 30kV-Netz bauen(und nicht mal wenige...) Nebenbei: Auch ellenlange Texte und haufenweise Formeln machen Dein Getrolle nicht interessanter oder gar besser. ofg
> RWE/Amprion lässt auch Drosseln für ihr 30kV-Netz bauen(und nicht > mal wenige...) - Beim Zusammenführen von Freileitungs- und Kabelnetz sind wohl auch Drosseln zweckmässig bzw. erforderlich (hatte ich mal von den Stadtwerken Düsseldorf gelesen, das dortige "innere" 110 kV-Ring-Kabelnetz hat natürlich Anschluss an Freileitungensnetze nach ausserhalb). - Dann gibt es ja auch noch Petersen-Spulen: http://de.wikipedia.org/wiki/Erdschlusskompensation
U. B. schrieb: > - Dann gibt es ja auch noch Petersen-Spulen: > http://de.wikipedia.org/wiki/Erdschlusskompensation Das ist was Anderes. Die Spulen von denen ich rede werden bei RWE auch als "Ladestromspule" bezeichnet.
U. B. schrieb: > - Dann gibt es ja auch noch Petersen-Spulen: Das gehört zur Sternpunktbehandlung bzw. allgemein unter die Überschrift "Fehler im Drehstromnetz" (NOSPE, KNOSPE, RESPE usw.); die Paralleldrosseln und Reihenkondensatoren, von denen die Rede ist, beeinflussen in ausgedehnten Höchstspannungsnetzen das Betriebsverhalten von Freileitungen. In Zusammenhang damit steht im Übrigen auch, daß längere Hochspannungsseekabel zwingend Gleichstromkabel sind, denn aller soundsoviel Kilometer eine Drossel auf dem Meeresboden versenken, ist nicht unbedingt toll. ;-) Deinem Beitrag oben kann ich außerdem nur zustimmen; schön daß wenigstens noch ein anderer hier Ahnung hat und versteht, daß Freileitungen induktive Betriebsmittel sind (die selbstverständlich auch eine Betriebskapazität und Erdkapazitäten haben).
Dipl.- Gott schrieb im Beitrag #3750069: > Du weißt vermutlich nichtmal, daß die Netzbetreiber langfristig > eine Struktur anstreben, die 380 kV - 110 kV - 10 kV - 400 V ist, Dafür Weiss der selbsternannte "Gott" nicht mal dass "380kV" und "110kV" schon vor mehr als 20 Jahren durch 400kV und 123kV ersetzt wurden... Was 10kV angeht: Ich sehe hier eher den Einsatz höherer Spannungen als 10kV. ofg
Um 1980 herum gab's in unserem Studium (im Fach Energieerzeugung und Verteilung) den Versuch "1000 km-Drehstrom-Freileitung, 1-poliges Ersatzbild". Die 1000 km wurden mit drei in Kette geschalteten Abschnitten nachgebildet. Jeder Abschnitt bestand aus einem Pi-Filter mit C nach Masse, L in Reihe und gleichem C nach Masse. (Serien-/Parallelwiderstände für die Cu-Verluste bzw. Abstrahlung und Korona-Entladung waren auch enthalten.) Diese Ersatzschaltung zeigt es doch: Ist die Leitung "schwach" belastet (reeller Abschlusswiderstand > Wellenwiderstand), verhält sich diese kapazitiv; klar, dass dann Kompensation durch Ladespulen sinnvoll/notwendig sein kann. Ist der Abschlusswiderstand gleich dem Wellenwiderstand, verursacht die Leitung zwar Übertragungsverluste, 'Blind'leistung wird dann aber nicht "erzeugt" bzw. "verbraucht". Ist der Abschlusswiderstand noch kleiner, verhält sich die Leitung induktiv.
U. B. schrieb: > > Diese Ersatzschaltung zeigt es doch: > > Ist die Leitung "schwach" belastet > (reeller Abschlusswiderstand > Wellenwiderstand), > verhält sich diese kapazitiv; klar, dass dann Kompensation durch > Ladespulen sinnvoll/notwendig sein kann. > > Ist der Abschlusswiderstand gleich dem Wellenwiderstand, verursacht die > Leitung zwar Übertragungsverluste, 'Blind'leistung wird dann aber nicht > "erzeugt" bzw. "verbraucht". > > Ist der Abschlusswiderstand noch kleiner, verhält sich die Leitung > induktiv. Mir gefällt diese Beschreibung am besten, denn sie lässt es zu direkt eine Art -Hühnerleiter- geistig zu vergleichen. Beim Coaxkabel ists halt noch ein wenig extremer mit der Fehlanpassung, aber auch direkt anwendbar/vorstellbar. Kurt
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