Wie eine Blindleistungskompensation regelt — und was 7 % und 14 % Verdrosselung bedeuten
Bei einer Blindstromkompensation (auch Blindleistungskompensation genannt) werden Kondensatoren je nach Bedarf zu- und weggeschaltet. Aber wie „weiß" die Anlage, wie viel gerade nötig ist? Und was steckt hinter den Prozentzahlen 7 % und 14 %? Beide Fragen — mit Grafiken erklärt.
Der Regelablauf: messen, rechnen, schalten
Herzstück jeder Blindleistungskompensation ist der Blindleistungsregler. Er misst über einen Stromwandler laufend, wie viel Blindleistung Ihr Betrieb gerade zieht, rechnet daraus den cos φ aus und schaltet genau so viele Kondensator-Stufen zu, dass der Zielwert (z. B. 0,95) erreicht wird — nicht mehr und nicht weniger.
Regelkreis einer Blindleistungskompensation: messen → rechnen → schalten → nachregeln.
Stromwandler erfasst den Strom der Maschinen.
Regler bestimmt den cos φ und die Lücke zum Ziel.
Passende Zahl an Stufen wird zu- oder abgeschaltet.
Ändert sich die Last, beginnt alles von vorn.
Beispiel: Mittags braucht Ihre Halle 120 kvar. Der Regler hat 6 Stufen à 25 kvar und schaltet 5 davon (125 kvar) zu — passt. Abends läuft nur noch wenig, es sind 20 kvar nötig — der Regler wirft Stufe um Stufe ab, bis nur eine übrig ist. So bleibt der cos φ immer nahe 0,95, ohne ins Kapazitive zu kippen.
Warum die Anlage bewusst gemächlich schaltet
Ein gerade abgeschalteter Kondensator ist noch geladen. Er muss sich erst über eingebaute Entladewiderstände entladen — oft 30 bis 60 Sekunden —, bevor er wieder zugeschaltet werden darf. Täte er das früher, gäbe es einen harten Stromstoß, der Schütze und Kondensatoren zerstört.
Deshalb ist eine konventionelle, schützgeschaltete Blindleistungskompensation eher träge. Für blitzschnell wechselnde Lasten (Schweißen, Pressen, Krane) nimmt man die dynamische Variante mit Thyristoren — mehr dazu im Artikel Konventionell oder dynamisch?
Was 7 % und 14 % Verdrosselung bedeuten
„Verdrosselt“ heißt: Vor jedem Kondensator sitzt eine Drossel (eine Spule). Drossel und Kondensator bilden zusammen einen Kreis mit einer bestimmten Resonanzfrequenz. Der Trick: Man legt diese Resonanz gezielt unter die erste störende Oberschwingung. Oberhalb davon wirkt die Stufe induktiv — dann kann sich nichts aufschaukeln, und die Kondensatoren sind geschützt.
Die Prozentzahl ist der Verdrosselungsgrad. Daraus ergibt sich die Sperrfrequenz nach der Faustformel f = 50 Hz / √p:
■ Sperre der Drossel ■ Oberschwingung (OS) — die Sperre liegt immer unter der ersten Störung.
- 7 % → Sperre bei ca. 189 Hz — unter der 5. Oberschwingung (250 Hz). Der Standard für Netze mit Frequenzumrichtern (5., 7., 11. Oberschwingung).
- 14 % → Sperre bei ca. 134 Hz — unter der 3. Oberschwingung (150 Hz). Nötig, wenn auch 3. Oberschwingungen auftreten oder wenn das Rundsteuersignal des Netzbetreibers nahe 189 Hz liegt und nicht gestört werden darf.
Merksatz: Die Drossel-Sperre liegt immer unter der niedrigsten störenden Oberschwingung. 7 % deckt den Normalfall ab, 14 % braucht man bei 3. Oberschwingungen oder zum Schutz des Rundsteuersignals.
Wichtig: Verdrosselte und unverdrosselte Stufen dürfen nie im selben Netz laufen, und welcher Grad passt, sagt eine Netzmessung — nie der Katalog. Welche Bauart wann sinnvoll ist, steht im Artikel Verdrosselt, unverdrosselt oder aktiv gefiltert?
Weiterlesen
Der Brief vom Netzbetreiber
cos φ, Blindarbeit und warum das Geld kostet.
Welche Bauart passt?
Verdrosselt, unverdrosselt oder aktiv gefiltert.
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