Blindleistungskompensation durch Kondensatoren-3 (Lokale Blindleistungskompensation)
Lokale Kondensatorkompensation für Motorkreise
In praktischen Stromversorgungssystemen kann die Ersatzschaltung der meisten elektrischen Geräte (einschließlich Asynchronmotoren) als Reihenschaltung eines Widerstands und einer Induktivität betrachtet werden. Ihr Leistungsfaktor beträgt:
Wenn ein Kondensator parallel zum -Kreis geschaltet wird, lautet die Stromgleichung:
Abbildung 3 zeigt das Zeigerdiagramm der Kompensation.
Abbildung 3 Unterkompensation und Überkompensation
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Im linken Zeigerdiagramm (Unterkompensation) eilt der Stromvektor dem Spannungszeiger nach.
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Im rechten Zeigerdiagramm (Überkompensation) eilt der Stromvektor dem Spannungszeiger voraus.
Überkompensation ist im Allgemeinen unerwünscht, da sie einen Anstieg der Sekundärspannung des Transformators verursachen kann. Zudem führt kapazitive Blindleistung zu Energieverlusten und erhöht die Temperaturerhöhung und Verluste des Kondensators, was seine Lebensdauer beeinträchtigt.
Tabelle 1 enthält die empfohlene Kondensatorleistung zur Verbesserung des Leistungsfaktors von Motorlasten:
Hinweise zur Verwendung der Tabelle:
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Allgemeines Kompensationsszenario: Für eine Motorlast mit einem typischen Leistungsfaktor von 0,7, die auf 0,9 kompensiert werden soll, ergibt die Tabelle einen Kompensationsfaktor von 0,586 kvar/kW. Bei einer Wirkleistung von 100 kW beträgt die erforderliche Gesamtkondensatorleistung: 100 kW × 0,586 kvar/kW = 58,6 kvar.
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Kritische Einschränkung: Für Drehstrom-Asynchronmotoren darf die Kompensationsleistung 90 % der Leerlaufblindleistung des Motors nicht überschreiten. Dies dient dazu, eine Überspannung zu vermeiden, die bei Überkompensation beim Abschalten des Motors auftreten kann.
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Vereinfachte Berechnungsformel: Der Kompensationskondensator für Motorlasten kann auch näherungsweise mit der folgenden vereinfachten Formel geschätzt werden:
wobei
die Nennleistung des Motors ist.
Qc ist die Kapazität des Kompensationskondensators.
