3. Ausführungen von Kompensations- anlagen - VH

Ausbheft_143422
06.03.2007
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Kompensationsanlage
fließt, der so groß ist, dass er den induktiven Blindstrom
ausgleicht (kompensiert).
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3. Ausführungen von Kompensationsanlagen
Bei der Realisierung von Blindstromkompensationsanlagen werden drei unterschiedliche Arten ausgeführt.
Bei der Einzelkompensation wird jedem induktiven elektrischen Verbrauchsmittel eine Kondensatoreinheit parallel geschaltet. Das elektrische Verbrauchsmittel und die
Kondensatoreinheit sind fest miteinander verbunden.
Bild 6: Zeitlicher Zusammenhang zwischen induktivem und kapazitivem Blindstrom
Während im induktiven Widerstand ein positiver Strom
fließt, fließt gleichzeitig im kapazitiven Widerstand ein
gleichgroßer negativer Strom. Während der Strom im
induktiven Widerstand negativ ist, fließt ein positiver
Strom im kapazitiven Widerstand. Die Summe dieser beiden Blindströme ist zu jedem Zeitpunkt 0. Dadurch ist
sichergestellt, dass dem Versorgungsnetz nur noch Wirkstrom entnommen wird.
Beim Einschalten des elektrischen Verbrauchsmittels wird
gleichzeitig der Kondensator mit ans Netz geschaltet.
Diese Art der Kompensation wird häufig vorgesehen,
wenn nur einzelne größere elektrische Verbrauchsmittel
kompensiert werden sollen, ansonsten aber eine Kompensation der Gesamtanlage nicht vorgesehen ist, und bei
Leuchtstofflampen.
Dieses ist z.B. der Fall, wenn in einem Betrieb nur ein
geringer Blindstrombedarf vorhanden ist, aber häufiger
ein großes Schweißgerät benutzt wird, das einen sehr
„schlechten“ cos f hat.
In dem in diesem Ausbildungsheft betrachteten Tischlereibetrieb findet für die Leuchtstofflampenleuchten die
Einzelkompensation Anwendung. Es sind Leuchten mit
zwei Lampen eingesetzt, die in Duoschaltung betrieben
werden.
Durch die Verwendung kompensierter Leuchten in Duoschaltung wird der stroboskopische Effekt (Flimmereffekt)
der Lampen erheblich vermindert.
Bild 7: Zeigerdiagramm bei vollkommen kompensiertem Blindstrom
Bild 8: Anschluss der Kompensationskondensatoren bei Einzelkompensation
Bei der Betrachtung des Zeigerdiagramms erkennt man,
dass bei gleicher Größe von kapazitivem Blindstrom lC und
induktivem Blindstrom IL diese beiden Ströme sich gegenseitig aufheben. Der Gesamtstrom I entspricht dann dem
Wirkstrom lw.
Aufgabe 3:
Welcher im Versorgungsnetz fließende Strom führt
in der Verbraucheranlage zu einer nutzbaren Leistung?
❑ Wirkstrom lw
❑ Gesamtstrom I
❑ Blindstrom IB
2. Kundenkorrektur
Bild 9: Anschluss der Kompensationskondensatoren bei Gruppenkompensation
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Kompensationsanlage
Bei der Gruppenkompensation wird für mehrere elektrische Verbrauchsmittel, die gleichzeitig geschaltet werden,
eine gemeinsame Kondensatoreinheit vorgesehen. Ihre
Größe ist so bemessen, dass sie den induktiven Blindstrom
der gesamten elektrischen Verbrauchsmittelgruppe kompensieren kann.
Der Kondensator wird zusammen mit den elektrischen
Verbrauchsmitteln eingeschaltet und ausgeschaltet. Da
solche gemeinsam geschalteten Gruppen in der Tischlerei
nicht vorhanden sind, findet diese Art der Kompensation
in diesem Betrieb keine Verwendung.
Bei der Zentralkompensation wird eine Kompensationsanlage aufgebaut, die für die Kompensation aller elektrischen Verbrauchsmittel ausgelegt ist. Sie besteht aus mehreren kleineren Kondensatoreinheiten und einem Blindstromregler, der je nach Blindstrombedarf eine bestimmte
Anzahl von Kondensatoreinheiten einschaltet. Bild 10
zeigt das Übersichtsschaltbild des Hauptstromkreises. Aus
Bild 11 ist der Anschluss des Reglers ersichtlich.
Der Betrieb dieser Maschinen erfolgt unregelmäßig und in
unterschiedlicher Kombination.
Leistung
cos f
Abrichthobelmaschine
4,0 kW
0,83
Dickenhobelmaschine
5,5 kW
0,84
Tischkreissäge
4,0 kW
0,84
Formatkreissäge
7,5 kW
0,85
1,1 kW
0,82
Zapfenschneider
4,0 kW
0,84
Bandschleifmaschine
5,5 kW
0,84
Plattensäge
2,2 kW
0,82
Bandsäge
2,2 kW
0,82
Kettenfräse
1,5 kW
0,64
Tischfräse
3,0 kW
0,71
Langlochbohrmaschine
1,1 kW
0,80
Ständerbohrmaschine
1,1 kW
0,80
Furnierpresse
2,2 kW
0,77
Furnierfügemaschine
0,75 kW
0,71
Späneabsauggebläse
7,5 kW
0,85
Antrieb
Blindleistung
Gesamtleistung:
4.1 Wahl der Kompensationsart
Bild 10: Anschluss der Kompensationskondensatoren bei Zentralkompensation
Aufgabe 4:
Nennen Sie die drei wichtigen Arten der Kompensation.
Pause
„Hier ist eine Arbeitsunterbrechung
sinnvoll möglich“
4. Blindleistungskompensation im
Tischlereibetrieb
Im betrachteten Tischlereibetrieb befinden sich Holzbearbeitungsmaschinen und andere Einrichtungen, die durch
Drehstrommotoren angetrieben werden. Sie sind in
untenstehender Tabelle aufgeführt.
2. Kundenkorrektur
Für die Auswahl der Kompensationsart sind verschiedene
Gesichtspunkte zu berücksichtigen.
In unserem Tischlereibetrieb handelt es sich ausschließlich
um Einzelmaschinen. Die Schalter zum Ein- und Ausschalten der Maschinen sind direkt an den Maschinen montiert.
Große Maschinen werden fest angeschlossen. Bei kleinen
Maschinen erfolgt der Anschluss üblicherweise über Industriesteckvorrichtungen.
Eine Einzelkompensation dieser Maschinen hätte zur
Folge, dass in jedem Einzelfall ein Eingriff in die werkseitige Verdrahtung der Maschine notwendig wird. Dieses
könnte Rückwirkungen bei Garantiefällen nach sich ziehen. Außerdem kann es aus Platzgründen Probleme bei
der Montage der Kondensatoren geben. Aus diesen Überlegungen heraus erscheint eine Einzelkompensation
wenig sinnvoll.
Eine Gruppenkompensation setzt voraus, dass mehrere
Geräte immer gleichzeitig betrieben werden, damit
gemeinsam mit diesen Geräten die Kondensatoreneinheit
eingeschaltet werden kann. Diese Betriebsweise ist aber in
der Tischlerei nicht gegeben. Daher scheidet auch diese
Kompensationsart aus.
Bei der Zentralkompensation wird der Blindstrombedarf
der gesamten Anlage an der Einspeisung gedeckt. Um die
Kondensatorleistung dem tatsächlichen Bedarf anzupassen, ist bei einer zentralen Kompensationsanlage ein
Blindstromregler erforderlich, der den Blindstrombedarf
der Anlage feststellt und abhängig von diesem Bedarf
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