negativer COS-phi an Kompensationsanlage

Wahrscheinlicher ist, dass der oder die Stromwandler falsch rum 
angeschlossen ist/sind. Wenn der Strom um 180° gegen die normale ohmsche 
Phasenlage verschoben ist, ist der Cos-phi negativ.

Das kann auch sein, wenn das Haus Leistung in das Netz einspeist. Also 
entweder, weil die Trafostation nicht kreisstromfrei ist oder es gibt 
ein BHKW oder ähnliches, das wirklich Leistung einspeist. Ersteres 
(Kreisstrom) sollte man beheben (lassen).

Grüße,

Peter

Nein, der Cos-phi ist bei Last immer positiv und das kann er entweder 
induktiv oder kapazitiv sein. Deswegen gibt es normal auch eine separate 
Anzeige dafür.

Phi am Ohmschen Verbraucher ist 0°, damit ist cos(0°) = 1.0
Phi an einem Kondensator ist -90°, damit ist cos(-90°) = 0.0
Phi an einer Induktivität ist +90°, damit ist cos(+90°) = 0.0

Phi an einer RC Last ist z.B. -60°, damit ist cos(-60°) = 0.5
Phi an einer RL Last ist z.B. +60°, damit ist cos (+60°) = 0.5
Diese beiden Fälle erzeugen kein negatives Vorzeichen.

Ein negatives Vorzeichen gibt es erst bei mehr als 90° 
Phasenverschiebung, also bei negativer Wirkleistung.
Phi am Ohmschen Generator ist 180°, damit ist cos(180°) = -1.0

Peter, bist du da dir sicher? Ist wohlmöglich nur eine Einschränkung, 
weil kein 4-Quadranten Multiplizier verwendet wurde? z.B. 
Vorzeichenverlust bei klassischem atan(x/y) ?
In der Signalanalyse benutzt man den cos gegenüber dem gleichwertigen 
sin lieber, weil beim cos eine Symmetrie zum Nullpunkt besteht.

Betrachtet man einen reinen Verbraucher, so reicht es wenn eine einzige 
Periode der Netzspannung betrachtet wird, um alle Leistungsarten zu 
bestimmen (Blind-, Wirk- und natürlich daraus die Scheinleistung).

Wirkleistung:
Dazu wird der Momentanwert von Spannung und Strom multipliziert und 
exakt für eine Spannungsperiode gemittelt. Damit erhält man alle 20ms 
einen neuen Meßwert.
Alternativ kann man ein FIR-Filter der Länge 20ms nehmen und erhält dann 
quasi kontinuierlich die momentane Wirkleistung. Oder billiger: 
RC-Tiefpaß passender Länge.

Schaut Euch nochmal die cos-kurve an:

Bei Null Grad hat sie den Wert 1 und geht zu negativen UND positiven 
Winkeln langsam auf kleinere Werte runter.

Etwas anderes ist der Phasenwinkel, der wechselt um Null Grad herum das 
Vorzeichen, mit Phi pos: induktiv und Phi neg: kapazitiv

aber eben nicht cos Phi, das behält das (pos.)Vorzeichen außer im Fall 
der Rückspeisung von Leistung ins Netz.

Warum gibt man dann aber nicht gleich den Phasenwinkel an? Wie ist der 
nach deinen Vorstellungen definiert?
Hat das historische Gründe?

Abdul K. schrieb:
> Warum gibt man dann aber nicht gleich den Phasenwinkel an? Wie ist der
> nach deinen Vorstellungen definiert?
> Hat das historische Gründe?

Cos Phi gibt man normalerweise deshalb an weil man damit aus der 
Scheinleistung die Wirkleistung berechnet.
Ob und Warum für eine Anzeige der Phasenlage nicht der Winkel sondern 
Cos Phi angegeben wird weiß ich auch nicht.

Eckhard schrieb:
> Da wäre es nur umständlich das noch in einen Winkel umzurechnen
> den eh keiner braucht.

Weil noch niemals jemand wissen wollte ob Z jetzt kapazitiv oder 
induktiv ist.
Les dir vieleicht alle Postings durch.

Langsam wirds witzig.

Z=R+jX

Ob induktiv oder kapazitiv steht also schon drin! Nämlich im Vorzeichen 
von jX .

Ich denke, es hat historische Gründe. Früher hat man sehr gerne alles in 
Winkel angegeben. Smith-Diagramm, Lissajous-Figur, usw.
Und wenn es nicht im Winkel ging, dann hatte man gerne 
Verhältnisangaben!

Heutzutage benutzt man lieber rechtwinklige kartesische Systeme.

Zeigerdiagramm, ja gerne. Zeig es mir bitte mal für einen Dimmer. lol

>nun zeigt (seit ewigkeiten) die eine einen negativen cos-phi an.

Das heißt doch, daß das Cosinus-Vieh schon einmal richtig angezeigt 
wurde.
Ist die Anlage vielleicht überkompensiert, weil der Regler die Kompensa-
tionskondensatoren nicht mehr anständig abschaltet?

MfG Paul

Nachtrag:
Alte Elektriker-Weisheit: Klein Phi macht auch Mist!

;-)
MfG Paul

>Ist die Anlage vielleicht überkompensiert, weil der Regler die Kompensa-
>tionskondensatoren nicht mehr anständig abschaltet?

Daran hab ich auch gleich gedacht, das wäre der Standardfehler neben 
defekten Kondensatoren. Das erklärt aber nicht den negativen Cos-phi, 
der tritt nur bei Phasenverschiebung größer +90° oder kleiner -90° auf, 
also nur bei Wirkleistungsrückspeisung. Durch Überkompensation erreicht 
man maximal -90°, aber niemals mehr.

Der Standardfehler bei neg. Cos-phi sieht so aus:

Es gibt zwei oder mehr Trafos von Mittelspannung auf Niederspannung. 
Oberspannungsseitig sind die Trafos über die Schaltanlage parallel auf 
Sammelschiene.

Unterspannungsseitig ist jeder Trafo über je eine Kompensationsanlage 
über die Niederspannungsschaltanlage parallel auf der 
Niederspannungssammelschiene.

Wenn die Trafos nicht richtig angepasst sind, also die 
Übersetzungsverhältnisse nicht genau gleich sind, passiert folgendes:

Trafo 1 liefert z.B. 242 V im Leerlauf bei offenem 
Niederspannungsschalter.
Trafo 2 liefert z.B. 240 V im Leerlauf bei offenem 
Niederspannungsschalter.

Wenn man die beiden auf die Sammelschiene schaltet, entsteht ein 
Kreisstrom. Es stellt sich eine mittlere Sammelschienenspannung von z.B. 
241 V ein. D.h. Trafo 1 wird auf 241 V runtergezogen und liefert demnach 
Wirkleistung IN die Sammelschiene.
Trafo 2 dagegen wird auf 241 V HOCHGEZOGEN und über ihn wird eben diese 
Wirkleistung wieder in die Mittelspannungsschiene zurückgespeist.

Deswegen fährt Trafo 2 und damit auch Kompensationsanlage 2 negative 
Wirkleistung. Die Anlage zeigt korrekterweise einen negativen Cos-phi 
an.

Alles, was man machen muss, ist einen der beiden Trafos in der Spannung 
anzupassen, so dass beide die gleiche Leerlaufspannung haben. Das geht 
normalerweise über Wicklungsabgriffe oder Anpasswicklungen.

Grüße,

Peter

Noch ein Tip: Die meisten Anzeigegeräte von Kompensationsanlagen können 
auch Wirkleistung (P) anzeigen. Die würde ich mal ablesen.