Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Blindleistung - Folgen für das Netz?


von EET_Frager (Gast)


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Hey, ich schreibe demnächst eine Prüfung über Elektroenergietechnik und 
habe noch eine Verständnislücke zur Blindleistung. Wo sie herkommt und 
wie ich sie kompensieren kann, ist mir klar. Nur warum ist das letztere 
überhaupt nötig? Was passiert denn, wenn der Netzbetreiber einfach keine 
Blindleistungskompensation durchführen würde?
Grüße

von (prx) A. K. (prx)


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von Sascha (Gast)


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Weil dann ein Blindstrom fließt, und der fließt ohne Kompensation auch 
bis zum Kraftwerk (zum Teil, die Leitungen selbst verursachen ja auch 
Blindleistung).

Das führt zu 2 Problemen:
- Der Synchrongenerator im Kraftwerk muss per Phasenschieberbetrieb die 
Blindleistung kompensieren da sonst Spannung und Strom nicht mehr in 
Phase sind. Dies führt zu realer Wirkleistung an der Generatorwelle!
- Der fließende Strom führt an den Stromleitungen zu ohmschen Verlusten 
und erwärmt diese. Dadurch kann weniger Wirkleistung über den gleichen 
Leitungsquerschnitt übertragen werden.

von EET_Frager (Gast)


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Und was würde passieren, wenn der Phasenschieberbetrieb nicht aktiviert 
wird?

von Alfred B. (alfred_b979)


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Ein Netz, das komplett phasenverschoben bliebe, könnte ja kaum 
Wirkleistung bereitstellen. Oder was meinst Du? Überhaupt nachgedacht?

von Sascha (Gast)


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Hab ich doch geschrieben, dann sind Strom und Spannung nicht mehr in 
Phase.

Und was dann passiert, willst du wissen? Nun, darüber habe ich noch 
nicht nachgedacht ganz ehrlich.
Ich würde mal sagen, dass dann die übertragene Leistung zu den 
Verbrauchern sinkt, das erhöht die Investitionskosten für 
Stromleitungen.

Ich bin mir aber weiterhin auch sicher, dass es da weitere Gründe gibt 
wegen Transformatoren und Funkenlöschspulen.

von EET_Frager (Gast)


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Sascha schrieb:
> Hab ich doch geschrieben, dann sind Strom und Spannung nicht mehr
> in
> Phase.

Sorry, muss das überlesen haben. Habe heute schon zu viel gelernt.

Das mit dem Warmwerden vom Generator kann ich mir vorstellen, das mit 
der Phasenverschiebung jedoch nicht.
Wenn ich (bildlich gesprochen) nen Widerstand ans Drehstromnetz hänge, 
wird Strom und Phase dort doch immer in Phase sein. Einfach halt weil U 
= I * R.
Oder meinst du die Phasenverschiebung der einzelnen Leiterspannungen?

Generell würde ich gerne mal wissen, was Anzeichen für ein überlastetes 
Netz sind. Irgendwann in der Uni habe ich auch mal gelernt, dass es so 
eine Art elektronisches Modul gibt, welches z.B. Kühlschränke genau dann 
einschaltet, wenn keine Anzeichen für Auslastung erkennbar sind. 
Funktionierte irgendwie über die Frequenz oder so. Weiss jemand dazu 
genaueres?

von Peter II (Gast)


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EET_Frager schrieb:
> Sorry, muss das überlesen haben. Habe heute schon zu viel gelernt.
>
> Das mit dem Warmwerden vom Generator kann ich mir vorstellen, das mit
> der Phasenverschiebung jedoch nicht.
> Wenn ich (bildlich gesprochen) nen Widerstand ans Drehstromnetz hänge,
> wird Strom und Phase dort doch immer in Phase sein. Einfach halt weil U
> = I * R.

aber viele Verbraucher sind keine einfachen Widerstände sondern 
Kapazitiv oder Induktiv.

von Sascha (Gast)


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Reine Wechselspannung, mit Drehstrom brauchst du an der Stelle gar nicht 
argumentieren, das macht nur die Problemstellung komplizierter.

Wenn im Netz mehr Wirkleistung entnommen als bereitgestellt wird, sinkt 
die Frequenz. Und auch andersherum.

Deine Argumentation mit dem Widerstand kam mir auch schon in den Sinn. 
Kann ich nichts zu sagen, leider. Wie gesagt, hab mir über das Problem 
keine Gedanken gemacht weil ja allein die Leiterverluste schon Grund 
genug für Blindstromkompensation möglichst nah am Verbraucher sind.

von Peter M. (r2d3)


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> Generell würde ich gerne mal wissen, was Anzeichen für ein überlastetes
> Netz sind. Irgendwann in der Uni habe ich auch mal gelernt, dass es so
> eine Art elektronisches Modul gibt, welches z.B. Kühlschränke genau dann
> einschaltet, wenn keine Anzeichen für Auslastung erkennbar sind.
> Funktionierte irgendwie über die Frequenz oder so. Weiss jemand dazu
> genaueres?

http://www.amprion.net/netzfrequenz

Überlast müsste dann bestehen, wenn es mehr Verbrauch als Einspeisung 
gibt. Das bremst die Generatoren ab.

Theoretisch könnten Geräte ja die Frequenzinformationen messen und 
auswerten.

Bei PV-Anlagen sind glaube ich sogenannte "Rundsteuerempfänger" 
einbaupflichtig. Damit kann der Energieversorger die Einspeisung 
kontrolliert abschalten (und einschalten?)

Damit kann man dann auch die Frequenz vermindern (durch Abschalten der 
Alternativen Energien) oder  erhöhen (durch Wiedereinschalten?).

von Sebastian S. (amateur)


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Das bekommt man doch schon im "Elektrokindergarten" beigebracht.

Gelegentliches glänzen durch Anwesenheit oder ein Wechsel der 
Schlafenszeit könnte dabei helfen.

Nur ein Tipp: Strom ist Strom! Egal ob in Phase oder nicht. Wenn Du dass 
irgendwann mal memoriert hast, lösen sich alle darauf aufsetzenden 
Fragen von selber.

von Sascha (Gast)


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Peter M. schrieb:
>> Generell würde ich gerne mal wissen, was Anzeichen für ein
> überlastetes
>> Netz sind. Irgendwann in der Uni habe ich auch mal gelernt, dass es so
>> eine Art elektronisches Modul gibt, welches z.B. Kühlschränke genau dann
>> einschaltet, wenn keine Anzeichen für Auslastung erkennbar sind.
>> Funktionierte irgendwie über die Frequenz oder so. Weiss jemand dazu
>> genaueres?
>
> http://www.amprion.net/netzfrequenz
>
> Überlast müsste dann bestehen, wenn es mehr Verbrauch als Einspeisung
> gibt. Das bremst die Generatoren ab.
>
> Theoretisch könnten Geräte ja die Frequenzinformationen messen und
> auswerten.
>
> Bei PV-Anlagen sind glaube ich sogenannte "Rundsteuerempfänger"
> einbaupflichtig. Damit kann der Energieversorger die Einspeisung
> kontrolliert abschalten (und einschalten?)
>
> Damit kann man dann auch die Frequenz vermindern (durch Abschalten der
> Alternativen Energien) oder  erhöhen (durch Wiedereinschalten?).

Die Primärregelung findet imho nur an den Großkraftwerken statt, und da 
natürlich auch nur an denen die auch zügig regelbar sind. Also 
Kernkraftwerke eher nicht.

PV-Anlagen und Windkraftwerke schalten sich bei gewissen 
Frequenzabweichungen einfach hart ab. Da das ziemlicher Mist ist, soll 
das in Zukunft auf weiches Zurückfahren/Erhöhen der Einspeiseleistung 
geändert werden.

Bei kurzfristigen Leistungssprüngen puffern die rotierenden Massen der 
Kraftwerke schon enorm was ab. Die Primärregelung hat fast 30 Sek 
Verzögerung und trotzdem sind 0,1Hz Frequenzabweichung schon selten.

Größter Einfluss auf die Frequenz ist übrigens der Stromhandel und nicht 
physikalische Größen wie Windstromerzeugung.

von Peter M. (r2d3)


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Sascha schrieb:

> PV-Anlagen und Windkraftwerke schalten sich bei gewissen
> Frequenzabweichungen einfach hart ab. Da das ziemlicher Mist ist, soll
> das in Zukunft auf weiches Zurückfahren/Erhöhen der Einspeiseleistung
> geändert werden.

Wofür sollen denn dann die Rundsteuerempfänger genutzt werden, wenn die 
Erzeuger autonom hart abschalten?

> Größter Einfluss auf die Frequenz ist übrigens der Stromhandel und nicht
> physikalische Größen wie Windstromerzeugung.

Das höre ich zum ersten Mal. Kannst Du das erklären?

Wieso werden alternative Erzeuger eigentlich einfach abgeschaltet?

: Bearbeitet durch User
von Sascha (Gast)


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Die Rundsteuerempfänger kann ich so grade nicht beurteilen. Ich nehme 
an, dass das ein gerade laufender Prozess ist, wo größere Erzeuger 
momentan umgerüstet werden um das zu unterstützen.

Das mit dem harten Abschalten rührt vermutlich daher, dass die EVUs 
nicht damit gerechnet haben dass im Sommer stellenweise die Erneuerbaren 
Energien über 60% der Erzeugerleistung ausmachen können.

Ich würde dir dieses Video empfehlen wo das europäische Verbundnetz ganz 
gut erklärt wird:

https://cdn.media.ccc.de/congress/32C3/h264-hd/32c3-7323-de-en-Wie_man_einen_Blackout_verursacht_hd.mp4

von Dussel (Gast)


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EET_Frager schrieb:
> Generell würde ich gerne mal wissen, was Anzeichen für ein überlastetes
> Netz sind.
Bei einem überlasteten Netz (nicht nur stark belastet) sinkt die 
Frequenz. Schon bei wenigen Hertz Abweichung werden nach und nach 
Großverbraucher und Teilnetze abgeschaltet. Das geht nach bestimmten 
Frequenzgrenzen. Ich habe leider die Unterlagen nicht hier und konnte 
auf die Schnelle nichts finden, aber wenn ich mich richtig erinnere, 
wird spätestens bei 45Hz das Netz abgeschaltet. Ob dafür die Kraftwerke 
oder die Verbraucher vom Netz getrennt werden, weiß ich nicht mehr.

von Dussel (Gast)


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Wie üblich finde ich dann doch was kurz nach dem Abschicken.
https://de.wikipedia.org/wiki/Unterfrequenz
Unter 47,5Hz werden die Kraftwerke vom Netz getrennt. Bei der 
vorhergehenden Teilabschaltung wird auf wichtige Einrichtungen, wie 
Krankenhäuser Rücksicht genommen.

von bla (Gast)


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Sascha schrieb:
> Das führt zu 2 Problemen:
> - Der Synchrongenerator im Kraftwerk muss per Phasenschieberbetrieb die
> Blindleistung kompensieren da sonst Spannung und Strom nicht mehr in
> Phase sind. Dies führt zu realer Wirkleistung an der Generatorwelle!

Sicher nicht

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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EET_Frager schrieb:
>Das mit dem Warmwerden vom Generator kann ich mir vorstellen, das mit
> der Phasenverschiebung jedoch nicht.
> Wenn ich (bildlich gesprochen) nen Widerstand ans Drehstromnetz hänge,
> wird Strom und Phase dort doch immer in Phase sein. Einfach halt weil U
> = I * R.


Uhm, du solltest noch bisserl auf deine Prüfung lernen ?

Bei einem Widerstand gibt es keine Phasenverschiebung.

Das tritt bei induktiven und kapazitiven Lasten auf ...

: Bearbeitet durch User
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