Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Blindstromkompensation bei Großgeneratoren


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von St. E. (reval)


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Hallo !  Im europäischen Drehstromnetz treten nicht unerhebliche 
Blindströme auf . Diese müssen kompensiert werden . In dei Kraftwerken 
müssen diese  Blindströme kompensiert werden . Das  bedingt die 
Notwendigkeit erhebliche Energien kurzzeitig zwischenzuspeichern . Ist 
es so , daß diese Energien als Rotationsenergie im Läufer 
zwischengespeichert werden ? Wenn dem so ist würde der Generator " 
unrund " laufen . Das könnte ein Problem für die angekoppelte Turbine 
sein ? Oder ist die Zwischenspeicherung als Feldenergie im Generator 
möglich ?

Danke im Vorraus für jede Antwort

von jullios (Gast)


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von KI-Besitzer (Gast)


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St. E. schrieb:
> Hallo !  Im europäischen Drehstromnetz treten nicht unerhebliche
> Blindströme auf . Diese müssen kompensiert werden . In dei Kraftwerken
> müssen diese  Blindströme kompensiert werden . Das  bedingt die
> Notwendigkeit erhebliche Energien kurzzeitig zwischenzuspeichern . Ist
> es so , daß diese Energien als Rotationsenergie im Läufer
> zwischengespeichert werden ? Wenn dem so ist würde der Generator "
> unrund " laufen . Das könnte ein Problem für die angekoppelte Turbine
> sein ? Oder ist die Zwischenspeicherung als Feldenergie im Generator
> möglich ?
>
> Danke im Vorraus für jede Antwort

Wenn Du die Energie in Masse umwandelst und die ungleich am Rotor 
anpappst, dann ja ! : D

von Blindleistung (Gast)


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Hi,

google mal Synchronmaschine, Phasenschieberbetrieb, 
Blindleistungskompensation.

Gruß Blindleistung

von Rudi D. (rulixa)


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Blindleistung schrieb:
> Hi,
>
> google mal Synchronmaschine, Phasenschieberbetrieb,
> Blindleistungskompensation.
>
> Gruß Blindleistung

https://www.dr-bosch.com/volker/synchronmaschine/node17.html
ganz einfach erklärt.

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Ich fand die bisherigen Antworten eher wenig zielführend. Der Link 
bestätigt lediglich indirekt, dass die der TO mit der Ursache, für dass, 
wass er "unrund nennt", prinzipiell nicht unrecht hat. Aber es 
beantwortet die Frage nicht.

Ja, sofern wir nur die Grundwelle bzw. deren Phasenverschiebung 
betrachten, gibt auf jeder Phase abwechselnd "Schub"- und "Zug"-Betrieb. 
(Ich weiß nicht, ob die E-Maschinen-Fachleute das so nennen, ich bin 
keiner). Oder zumindest mal mehr, mal weniger Drehmoment. Das wird durch 
Massenträgheit abgefangen.

Aber das gilt für jede Phase einzeln, hier geht es aber um Drehstrom- 
Und da kompensieren sich diese Drehmomentänderungen (wobei, ideale 
Sinusformen auf allen 3 Phasen identisch vorausgesetzt, ich nicht weiß, 
ob diese Kompensation perfekt ist oder eine Rest bleibt - ich bin kein 
E-Maschinist). Das bedeutet, an der Antriebswelle gibt es keine 
Schwankungen, denn die werden durch wechselnde Kräfte im Anker 
kompensiert.

Nun haben wir aber 1. keine perfekte Symmetrie der Last zwischen den 3 
Phasen und 2. gibt es die Oberwellen, die im Wesentlichen durch 
elektronische Geräte (Gleichrichre/Elko-Netzteile, Phasenan- und 
-abschnittsteuerungen und andere). Die kompensieren sich natürlich nicht 
selber. Das muss dann die Massenträgheit machen und da könnte ich mir 
vorstellen, dass solche Effekte tatsächlich dem Kraftwerksbetreiber 
nicht gleichgültig sind.

DZDZ

Ach so, dem Plenk-Link muss ich auch zustimmen.

von Purzel (Gast)


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Das Ganze ist relativ einfach. Wenn man eine Synchronmaschine 
untererregt ist sie induktiv, wenn man sie uebererregt ist sie 
kapazitiv.

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Purzel schrieb:
> Das Ganze ist relativ einfach.

Mit einfachem Grundlagenwissen ist die Frage des TOs in keiner Weise 
beantwortet.

von U. B. (pasewalker)


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> Mit einfachem Grundlagenwissen ist die Frage des TOs in keiner Weise
> beantwortet.

Die Energie der Pendelleistung ("Blindleistung")
wird eben (so gut wie) nicht als Rotationsenergie im Rotor gespeichert, 
sondern in den Reaktanzen.

von Purzel (Gast)


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Man kann Blindeistung mit Kondensatoren resp Spulen oder mit 
Synchronmaschinen erzeugen. Das Problem mit den Kondensatoren und Spulen 
ist die Schalterei. Die Werte muessen ja angepasst werden. Also Schalten 
im Stromnulldurchgang zum Kondenser oder Spule. Mach mal.

von Chris H. (Firma: Selbständig Denkender) (keiningenieur)


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St. E. schrieb:
> In dei Kraftwerken
> müssen diese  Blindströme kompensiert werden .

Kraftwerke stellen die Wirkleistung zur Verfügung und natürlich auch die 
Blindleistung in einem begrenztem Maße.

Blindernergien die auftreten sind dort auch weitestgehend vor Ort zu 
beseitigen also beim Kunden.
Ob dies im einfachsten Falle mit Kondensatoren (zb bei Motoren) oder in 
schwereren Fällen (ganze Industrieanlagen) mit Kompensationsanlagen 
erfüllt wird, hängt von der Menge der auftretenden Blindleistung vor Ort 
ab. Weiteres dazu findet man in der NAV sowie auch in der TAB des 
jeweiligen Netzbetreibers.

zum lesen wie sie Ensteht.. Seite 2 Nr.4 ganz interessant
https://www.elektropraktiker.de/ep-2010-02-131-133.pdf?eID=tx_nawsecuredl&falId=8981&hash=7631bbf584d0d479fa9bcc210b0def1a

http://www.blindleistungsregler.de/dokumente/Entstehung%20und%20Kompensation/Entstehung%20und%20Kompensation.pdf


> Das  bedingt die
> Notwendigkeit erhebliche Energien kurzzeitig zwischenzuspeichern . Ist
> es so ,

Grundsätzlich will man den Phasenverschiebungsfaktor (Cos Phi) von 
Spannung und Strom auf 1 halten. Cos Phi 1 bedeutet das die aufgenomene 
Leistung aus Strom und Spannungswerten zur selben Zeit aufteten als bei 
einer Winkeldifferenz von 0° somit wäre es rein Wirkleistung bei 0 
Blindleistung.

Eine Induktivität(Spule) ist induktiv und bewirkt das die Spannung 
zeitlich als erstes anliegt aber den Strom 90° später fließen lässt. Nur 
Spule an einer Spannungsquelle...
Bei Induktivitäten Ströme sich verspäten.

Eine Kapazitivität(Kondensator) ist kapazitiv und bewirkt das der Strom 
zeitlich als erstes fließt. Damit wird die Spannung erst 90° später 
aufgebaut da sich erstmal genügend negative Ladungsträger auf der Platte 
sammeln müssen.
Ströme eilen hier der Spannung vorraus.

> daß diese Energien als Rotationsenergie im Läufer
> zwischengespeichert werden ?

Nun nein, dazu musst du verstehn wie die elektrische Energie gewandelt 
wird hauptsächlich durch bereits erwähnte Synchronmotoren/generatoren.
Diese laufen mit nur einem ganz gringen Schlupf zur Netzfrequenz 
synchron. Wenn nun versucht wird die Drehzahl diese Synchronmaschine zu 
ändern tritt Purzels beschriebenes Verhalten ein.

Hier findest du die Aussage von Purzel unter 2.3
https://www.zvei.org/fileadmin/user_upload/Presse_und_Medien/Publikationen/2013/september/Studie_zur_Optimierung_des_Netzbetriebs_durch_Blindleistungs-Kompensation/Beitrag-industrieller-Blindleistungs-Kompensationsanlagen.pdf

Ist nicht zu verwechseln mit Regelenergien

Blindlesitungskompensation ist möglich durch:

Festkompensations die eine definierte/berechnete Leistung 
aufnehmen/bereitstellen:
Kondensatoren/Spulen direkt am Verbraucher

Regelkomensations die in einem gewissen Bereich des komplexes die 
Energie regeln können:
zuschaltbare Kondensatoren/Spulenbänke
ausgefeilte Netzteile mit PFC, PC-Netzteile mit PFC eben nur größer
Synchronmotoren

Das ist nur ein geringer Überblick aber einfach gesagt

Blindernergien enstehen immer dort wo Wechselgrößen auftreten, selbst 
bei Leitungen auch wenn deren Induktivität/Kapazitäten nur recht klein 
sind.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Na mit der PFC eines Netzteils mit DC-Zwischenkreis hat das nicht allzu 
viel zu tun. Bei diesem geht es um die Erhöhung des Stromflusswinkels, 
so daß über die ganze Sinuswelle Strom aufgenommen wird und nicht nur in 
den Spitzen wenn die Momentanspannung größer als die Zwischkreisspannung 
wird.

von Analog OPA (Gast)


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Der Zahn der Zeit schrieb:
> Mit einfachem Grundlagenwissen ist die Frage des TOs in keiner Weise
> beantwortet.

Doch, finde ich schon. Es braucht die allerseits im Studium und den 
IHK-Technik-Ausbildungen vorgestellte Blindleistungsanpassung.

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Purzel schrieb:
> Man kann Blindeistung mit Kondensatoren resp Spulen oder mit
> Synchronmaschinen erzeugen. Das Problem mit den Kondensatoren und Spulen
> ist die Schalterei. Die Werte muessen ja angepasst werden. Also Schalten
> im Stromnulldurchgang zum Kondenser oder Spule. Mach mal.

Ich habe mal an solchen Anlagen mitgebaut. Meiner Erinnerung war es so, 
dass es Verpflichtungen gibt, den Blindstrom entsprechend klein zu 
halten. Bedarfsweise muss der Abnehmer sogar dafür bezahlen und bekommt 
einen Blindstromzähler gesetzt. Daher müssen diese geeignete Maßnahmen 
ergreifen.

Praktisch passiert das durch eine automatische, geregelte Kompensation 
durch Zuschalten und Wegschalten von Kapazitäten, gesteuert von einem 
Blindleistungsregler, der ständig Messungen durchführt.

Die Umsetzung ist vom Prinzip her einfach, hat aber real so ihre Tücken, 
besonders dann, wenn man Kondensatoren hart zu schalten möchte und große 
Ströme fließen würden. Der praktische Aufbau ist daher wegen EMV und den 
Strombelastungen nicht trivial, wenn so eine Schaltung eine Weile halten 
soll.

Sie brauchen auch eine gewisse Schaltintelligenz, damit nicht ständig um 
das Optimum herumgeregelt wird und andauernd unnötig geschaltet wird. 
Ferner haben sie Sperrfilter drin, um Informations-Pulse, die übers Netz 
gehen, nicht wegzuschlucken.

Die Firmen bauen solche Kompensationen in kleinem Massstab selber mit 
auf die Platine drauf oder vorne in die Leistungsversorgung mit ein. 
Großabnehmer können fertige Anlagen und Module kaufen. Es gibt da 
inzwischen eine Anzahl von Herstellern solcher Module, z.B. den hier bei 
uns um die Ecke:

http://system-electric.de

Auf der Webseite gibt es auch weitere Erklärungen zu dem Thema.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ob es Verpflichtungen gibt, die Blindleistung klein zu halten weiß ich 
nicht, aber bei größerem Bedarf an Blindleistung bzw. Gewerbe und 
Industrie, lässt sich der Versorger den Blindstrom bezahlen. Es liegt 
also im Interesse des Abnehmers, seinen Blindstromanteil zu minimieren.

von hinz (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Ob es Verpflichtungen gibt, die Blindleistung klein zu halten weiß ich
> nicht,

Steht in den TAB, für Niederspannung im Anhang A4, für Mittelspannung in 
Pkt 5.6.

von Elektrofan (Gast)


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Chris H. schrieb:
> ... dazu musst du verstehn wie die elektrische Energie gewandelt
> wird hauptsächlich durch bereits erwähnte Synchronmotoren/
> generatoren.
> Diese laufen mit nur einem ganz gringen Schlupf zur Netzfrequenz
> synchron.

Synchronmaschinen laufen im Normalbetrieb ... synchron.

von hinz (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Chris H. schrieb:
>> ... dazu musst du verstehn wie die elektrische Energie gewandelt
>> wird hauptsächlich durch bereits erwähnte Synchronmotoren/
>> generatoren.
>> Diese laufen mit nur einem ganz gringen Schlupf zur Netzfrequenz
>> synchron.
>
> Synchronmaschinen laufen im Normalbetrieb ... synchron.

"ganz gring" soll wohl "ohne" bedeuten.

von Analog OPA (Gast)


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hinz schrieb:
> "ganz gring" soll wohl "ohne" bedeuten.

Soll es wohl. Sonst wären es wohl keine Synchronmaschinen. Was 
Lastabhängig ist, ist ja der Versatzwinkel in der Phase. Der schwankt 
auch dynamisch.

von Dieter (Gast)


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Durch übererregte Synchrongeneraturen wird Blindleistung induktiver 
Lasten kompensiert.

Die Dämpferwicklung oder Dämpferring soll Oberschwingungen und somit 
auch Verzerrungsblindleistungen dámpfen.

Als Hinweis fuer die weitere Recherche.

von St. E. (reval)


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Analog OPA schrieb:
> Sonst wären es wohl keine Synchronmaschinen. Was Lastabhängig ist, ist
> ja der Versatzwinkel in der Phase. Der schwankt auch dynamisch.

Danke für den Begriff . Aber ist denn der " Versatzwinkel zwischen 
Drehwinkel des Rotors zum Phasenwinkel der Spannung " bei konstanter 
Wirkleistung aber vorhandener Blindleistung über eine Rotorumdrehung 
hinweg konstant ? Oder oszilliert er ( mit 300 Hz ? )  ?  Wenn ich das 
richtig verstanden habe sollte doch diese Oszillation bei nicht 
vorhandener Blindleistung  und gleicher Last an allen drei Phasen nicht 
auftreten ?

von Dieter (Gast)


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Wenn sich das Lastmoment, bzw. Lastleistung und Antriebsmoment nicht 
ändert wäre der Versatzwinkel unverändert. Bei Übererregung ändert sich 
der Versatzwinkel auch noch etwas.

Wenn Oberschwingungen auf dem Netz sind, dann bestünde eine 
Schwingungsgefahr, wenn mechanische Teile, wie zum Beispiel die 
Rotorachse genau bei dieser Frequenz eine Resonanz hätte. Und genau das 
ist die Auslegungskunst des Ingenieurs, das so zu machen, dass die 
Resonanzfrequenzen möglichst weit weg von solche und ähnlichen 
Resonanzen liegen.

von nachtmix (Gast)


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St. E. schrieb:
> Wenn dem so ist würde der Generator "
> unrund " laufen

Nö, der läuft ja auch nicht unrund, wenn er Wirkleistung erzeugt.

von St. E. (reval)


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nachtmix schrieb:
> Nö, der läuft ja auch nicht unrund, wenn er Wirkleistung erzeugt.

Das liegt aber daran , daß sich bei einer rein Ohmschen Last die auf 
allen drei leitern gleich ist sich wegen ( sin x ) ^ 2 + ( sin ( x + 2 
pi / 3 )) ^ 2 + ( sin ( x + 4 pi / 3 ) ^ 2 = konstant = 1,5  das von der 
Turbine gelieferte Drehmoment nicht ändert .

von hall o muli a (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Na mit der PFC eines Netzteils mit DC-Zwischenkreis hat das nicht allzu
> viel zu tun. Bei diesem geht es um die Erhöhung des Stromflusswinkels,
> so daß über die ganze Sinuswelle Strom aufgenommen wird und nicht nur in
> den Spitzen wenn die Momentanspannung größer als die Zwischkreisspannung
> wird.

Aber das Ziel ist vergleichbar, oder nicht? Eine (aber bidirektionale!) 
PFC mit Zwischenkreis kann doch zur Kompensation sowohl von Verzerrungs- 
als auch Verschiebungs-Blindleistung dienen. Und zum Beispiel 
Matrix-Umrichter oder diverse "Solid-State-Transformer" Topologien doch 
auch. Doch nicht...? Dann habe ich wohl noch viel mehr falschen Unsinn 
abgespeichert, als ich dachte.
  )-:

von Walter K. (walter_k488)


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Mal rein interessehalber:
In den Kompensationsanlagen in der Industrie wird niemals bis Cos Phi 1 
- sondern immer leicht < Cos Phi=1 kompensiert. Warum ist das so?
Darüber hinaus hat mir mal jemand erzählt beim Cos Phi 1 oder darüber 
——also phasenverschiebung in den kapazitiven Bereich... Würde die Gefhr 
bestehen, dass die Netze der EVMs sich „ aufschwingen " könnten ...?

Deshalb meine Frage an die Experten von hohen elektrischen Leistungen - 
besteht diese Gefahr wirklich?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ein 50Hz Transformator ist auch ziemlich "solid state". Verdammt schwer 
und außer den von der Magnetostriktion angeregten Schwingungen bewegt 
sich nix.

von Walter K. (walter_k488)


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Ben B. schrieb:
> Ein 50Hz Transformator ist auch ziemlich "solid state". Verdammt
> schwer und außer den von der Magnetostriktion angeregten Schwingungen
> bewegt sich nix.

Was willst Du mit diesem Kauderwelsch zum Ausdruck bringen?

von Dieter (Gast)


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Ja die Moeglichkeit besteht, Walter K.  Deshalb bleibt es leicht 
linduktiv Phasenverschoben. Zweiter Hauptgrund ist der Zeitlicheverlauf 
von U und I bei Kurzschluss. Zu Zeiten von richtigen Diplomen durfte der 
Student der Energietechnik das noch berechnen und skizzieren.

von Elektrofan (Gast)


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> In den Kompensationsanlagen in der Industrie wird niemals bis
> Cos Phi 1 - sondern immer leicht < Cos Phi=1 kompensiert.
> Warum ist das so?

Kostenoptimierung.  S= √(P²+Q²)

von Walter K. (walter_k488)


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Elektrofan schrieb:
>> In den Kompensationsanlagen in der Industrie wird niemals bis Cos
>> Phi 1 - sondern immer leicht < Cos Phi=1 kompensiert. Warum ist das so?
>
> Kostenoptimierung.  S= √(P²+Q²)

Das die Scheinleistung sich aus der geometrischen Addition von Wirk- und 
Blindleistung ergibt ist sicher korrekt - aber was hat das mit meiner 
Fragestellung zu tun?

von Elektrofan (Gast)


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> ... aber was hat das mit meiner
> Fragestellung zu tun?

Angenommen, ein Gross-Stromkunde hat eine Scheinleistungabnahme von
14,1 MVA bei einem (hier angenommen: induktiven) Leistungsfaktor
von cos(φ)= 0,71.
Damit also:  P=Q= 10 MVA  (alles gerundet).
Dann fliessen bei 3~400 V im Strang 20,4 kA,
Wirkstrom und "Blind"strom betragen jeweils 14,4 kA.

Soll komplett kompensiert werden, muss der "Blind"strom ausgeglichen
werden, z.B. durch Anschluss einer Kondensatorenbatterie mit 10 Mvar.

Im Netz flössen dann nur noch die 14,4kA Wirkstrom.

Wird "weniger", z.B. auf cos(φ)=0,9 kompensiert, sieht es so aus:
P= 10 MW; S= 10/0,9 MVA= 11,1 MVA; Q= √(S²-P²)= 4,8 Mvar.
Im Netz hätte man dann 16,0 kA.

Ergo:
Stellt der Kunde nur die Hälfte an Kompensationsleistung bereit
(im Beispiel immer noch fast 5 Mvar), kommt er schon in die Nähe des
Optimums.

---
In ENVA (Energieerzeugung und -Verteilung) hatten wir früher mal 
gelernt, dass oft auf 0,90 ... 0,95 kompensiert wird.

von Walter K. (walter_k488)


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Elektrofan schrieb:
>...
> Ergo:
> Stellt der Kunde nur die Hälfte an Kompensationsleistung bereit
> (im Beispiel immer noch fast 5 Mvar), kommt er schon in die Nähe des
> Optimums.
> ---
> In ENVA (Energieerzeugung und -Verteilung) hatten wir früher mal
> gelernt, dass oft auf 0,90 ... 0,95 kompensiert wird.

Ja o.k. und nachvollziehbar

Allerdings bleibt die Frage, ob es nur diese betriebswirtschaftlichen 
Gründe - bzw. Gründe der Effizienz für die Kompensation auf deutlich 
unter cos phi 1 gibt - oder ob bei es auch physikalische Gründe gibt, 
die eine Kompensation auf Phasengleichheit von U und I verbieten

von Elektrofan (Gast)


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> Allerdings bleibt die Frage, ob es nur ...

Das gesamte Netz ist ja nicht einheitlich. Und zeitlich veränderlich.

Netzteile können durchaus auch mal überwiegend kapazitiv sein
(lange Kabel, nachts).
Also sind irgendwelche Netzteile, gelegentlich, auch neutral.
Das scheint ja nicht weiter kritisch zu sein ...

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Elektrofan schrieb:
>> Allerdings bleibt die Frage, ob es nur ...
>
> Das gesamte Netz ist ja nicht einheitlich. Und zeitlich veränderlich.
>
> Netzteile können durchaus auch mal überwiegend kapazitiv sein
> (lange Kabel, nachts).
> Also sind irgendwelche Netzteile, gelegentlich, auch neutral.
> Das scheint ja nicht weiter kritisch zu sein ...

In kleinem Umfang nicht, ja. Aber wir sprechen hier ja von den 
Großanlagen. Meines Wissens war das so, dass die Kraftwerke, die ja 
nachregeln, einen gewissen Winkel benötigen auf den sie regeln, bzw der 
fließt irgendwo als Annahme ein. Ein einspeisendes System braucht ja 
einen gewissen Phasenvorlauf um einem Wechselspannungssystem Energie zu 
übertragen und an der Stelle machen kapazitive Verbraucher ein Problem. 
Außerdem meine ich mich zu erinnern, dass dann auch die Spannung im 
Verbraucher ein Problem wird, wenn überkompensiert wird, abgesehen vom 
unnötigen Aufwand und den Verlusten in der Kompensationselektronik.

von Elektrofan (Gast)


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Primäre Regelgröße ist die Netzfrequenz, gefolgt von der
Spannung (bzw. Wirkleistung.)
Wobei die Frequenz natürlich überall gleich ist,
die Spannung eben nicht ...

(Auch große) Synchrongeneratoren werden zur Kompensation im
Netz genutzt, brauchen demnach nicht für sich selbst einen bestimmten
"Sollwinkel" zum Regeln, bzw. der kann auch "0" sein:

https://www.energie-lexikon.info/frequenzregelung_im_stromnetz.html

In:

https://www.energie-lexikon.info/blindstrom.html

steht weiter:
"Ein Kraftwerk am Stromnetz kann Blindleistung oft in variabler Höhe 
einspeisen, ein Stück weit unabhängig von der eingespeisten 
Wirkleistung."

von Dieter (Gast)


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Auch ein Synchronmotor direkt am Netz kann durch Übererregung zur 
Blindleistungskompensation beitragen.

Wurde genauf auf Null kompensiert, hätte man genau den Resonanzfall. 
Dabei würde je nach noch vorhandender Belastung nur eine geringe 
Spannungsüberhöhung (aperiodischer Kriechfall) oder deutlich höhere 
Spannung im Netz auftreten. Letzteres wäre der Fall, wenn gegenüber der 
zu kompensierenden Blindleistung die Wirkleistung der Verbraucher unter 
diesen Wert fallen würde. Z.B. 5GVA Blindleistung würde kompensiert und 
der Verbrauch würde unter 5GW sinken.

von St. E. (reval)


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Danke für die vielen sehr kompetenten Beiträge. Hab mir auch die 
angegebenen Links zum Thema angesehen . Dort werden auch die 
Möglichkeiten des Kraftwerkgenerators als Synchronphasenschieber durch 
Unter / Uebererregung beschrieben . Was ich bisher aber nicht gefunden 
habe ist die Erklärung wo denn nun die Zwischengespeicherte Energie 
gespeichert wird . In Rotationsenergie des Läufers was mir plausibel 
erscheint ? ( Ein uebererregter Läufer erfährt , solange sich sein Feld 
dem Statorfeld nähert ein bremsendes Moment . Beim entfernen wird er 
dann beschleunigt ( meine Ausdrucksweise ist hoffentlich verständlich ) 
) . Das würde dann eine mit 600 Hz oszillierede Winkelgeschwindigkeit 
ergeben . Wegen der großen Rotationsfrequenz des Läufers und seinem 
großen Rotationsträgheitsmomemt könnten somit schon durch eine geringe 
periodische Frequenzänderung erhebliche Energiemengen 
zwischengespeichert werden . Oder wird die magn. Feldenergie zur 
Zwischenspeicherung verwendet ?  Oder eine Kombination beider Effekte ?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Was willst Du mit diesem Kauderwelsch zum Ausdruck bringen?
Der war nur dazu da, damit Du so eine dumme Frage stellst und damit klar 
zum Ausdruck bringst, daß Du von der Kacke noch weniger Ahnung hast als 
eine Kuh vom Tauchen ..................

von St. E. (reval)


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Oder ist es so , daß überhaupt keine Energie zwischengespeichert werden 
muß da sich die drei momentanen Blindleistungen gegenseitig zu 0 
kompensieren ? Das würde bedeuten , daß durch Unter / Uebererregung 
bewirkt wird , daß  ( gleiche Blindleistung auf allen 3 Leitern 
vorausgesetzt ) in jedem Augenblick die z.B auf einer Phase ankommende 
Leistung auf die 2 anderen Leitungen übertragen wird . Somit würde der 
Generator im reinen Phasenschieberbetrieb immer gleichzeitig sowohl als 
Generator als auch als Motor laufen ?

von St. E. (reval)


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Wenn daß stimmt so kann man einphasengeneratoren ( Deutsche Bahn ) nicht 
ruckelfrei als Phasenschieber benutzen ?

von Walter K. (walter_k488)


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Ben B. schrieb:
>> Was willst Du mit diesem Kauderwelsch zum Ausdruck bringen?
>
> Der war nur dazu da, damit Du so eine dumme Frage stellst und damit klar
> zum Ausdruck bringst, daß Du von der Kacke noch weniger Ahnung hast als
> eine Kuh vom Tauchen ..................

Lach!

: Bearbeitet durch User
von Wühlhase (Gast)


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St. E. schrieb:
> Hallo !  Im europäischen Drehstromnetz treten nicht unerhebliche
> Blindströme auf . Diese müssen kompensiert werden . In dei Kraftwerken
> müssen diese  Blindströme kompensiert werden . Das  bedingt die
> Notwendigkeit erhebliche Energien kurzzeitig zwischenzuspeichern . Ist
> es so , daß diese Energien als Rotationsenergie im Läufer
> zwischengespeichert werden ? Wenn dem so ist würde der Generator "
> unrund " laufen . Das könnte ein Problem für die angekoppelte Turbine
> sein ? Oder ist die Zwischenspeicherung als Feldenergie im Generator
> möglich ?
>
> Danke im Vorraus für jede Antwort

Die Blindströme im Netz (nicht unbedingt die beim Kunden!) werden 
gemeinhin nicht kompensiert, sondern einfach geliefert. Blindleistung 
fällt beim Betrieb von Synchrongeneratoren einfach so mit ab, da hat man 
am Generator die passende Erregerspannung eingestellt und fertig.

Probleme hat man erst, wenn man immer mehr Synchrongeneratoren (wie die 
der AKWs oder Kohlekraftwerke) vom Netz nehmen und durch Einspeiser 
ersetzen will, die keine Blindleistung liefern können (wie das z.B. bei 
PV-Anlagen lange Zeit der Fall war und evt. sogar noch ist).
Das führt dann zu dem eigentlich perversen Zwang, die Reaktoren eines 
AKWs zwar abzuschalten, den Synchrongenerator aber leer am Netz weiter 
zu betreiben. Denn diesen kann man auch dann noch als 
Blindleistungslieferant (siehe Phasenschieberbetrieb) nutzen, beziehen 
etwas Energie (die bezahlt werden muß) wegen der Lagerreibung usw., sind 
in der Wartung noch genauso teuer wie vorher und verrichten eine Arbeit 
die für den Netzbetrieb absolut notwendig ist, derzeit aber ein reines 
Verlustgeschäft ist da der reine Phasenschieberbetrieb kein Geld bringt.
Sowas wird dann über die EEF-Umlage finanziert und ist auch ein Grund 
dafür, Kraftwerke laufen zu lassen ohne daß diese benötigt werden.

Wenn du die Blindströme an einem Kraftwerk "kompensieren" willst, 
stellst du einfach die Erregerspannung an dessen Generatoren passend 
ein. Dies wird dann aber die Folge haben, daß die Spannung nicht mehr 
gehalten wird, weswegen dein Ansinnen absoluter Blödsinn ist.

Dürfte ich mal fragen wie du auf diese Idee kommst?

von Wühlhase (Gast)


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Walter K. schrieb:
> Mal rein interessehalber:
> In den Kompensationsanlagen in der Industrie wird niemals bis Cos Phi 1
> - sondern immer leicht < Cos Phi=1 kompensiert. Warum ist das so?
> Darüber hinaus hat mir mal jemand erzählt beim Cos Phi 1 oder darüber
> ——also phasenverschiebung in den kapazitiven Bereich... Würde die Gefhr
> bestehen, dass die Netze der EVMs sich „ aufschwingen " könnten ...?
>
> Deshalb meine Frage an die Experten von hohen elektrischen Leistungen -
> besteht diese Gefahr wirklich?

Nimm dir einfach mal das Ersatzschaltbild einer ASM (also eine einzelne 
Induktivität, das reicht für diesen Fall) und einen 
Kompensationskondensator parallel, so wie das eben gemacht wird.

Dann wirst du feststellen, daß du einen Parallelschwingkreis gebaut 
hast, dessen Resonanzfrequenz nahe 50Hz liegt. Und dann überleg dir was 
passiert, wenn du den auf exakt 50Hz einstellst (nichts anderes machst 
du, wenn du auf cos φ = 1 auslegst).

Tip: Schau dir die Gesamtimpedanz der Anordnung mal genauer an.

von Wühlhase (Gast)


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...und weil ich die letzten Posts vom TE erst jetzt gelesen habe:

Doch, man kann Generatoren mit oder ohne Blindleistungskompensation 
ruckelfrei betreiben.

Dein Eröffnungsbeitrag läßt auf eine konkrete Aufgabenstellung schließen 
und alle deine Beiträge zeigen, daß du absolut keine Grundlagen zu 
diesem Thema hast.

Dürfte ich mal fragen, was das Forum hier für dich ausarbeiten soll?

von Purzel H. (hacky)


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> Dürfte ich mal fragen, was das Forum hier für dich ausarbeiten soll?

a) der Prof war eine Pfeife und konnt's nicht erklaeren.
b) der Poster war etwas unkonzentriert, weil er lieber zechen geht.
c) der Poster hat die Vorlesung verpasst.

von Elektrofan (Gast)


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> Und dann überleg dir was
> passiert, wenn du den (Parallelschwingkreis) auf exakt 50Hz
> einstellst
> (nichts anderes machst du, wenn du auf cos φ = 1 auslegst).

Und berücksichtige auch, dass es bei diesem Parallelschwingkreis
einen nicht zu vernachlässigenden Dämpfungswiderstand gibt,
praktischerweise parallel geschaltet ...

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Blindleistung einfach so von den Kraftwerken geliefert stimmt nicht. In 
vielen großen Umspannwerken werden zunehmend Anlagen zur 
Blindleistungskompensation eingebaut. Oft laufen die direkt an 380kV (UW 
Borken oder UW Engstlatt), manchmal über Hilfswicklungen auf den 
Leistungstransformatoren (UW Karlsruhe Rheinhafen), manchmal haben sie 
auch einen eigenen Transformator (UW Sottrum auf 380kV).

von Walter K. (walter_k488)


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Wühlhase schrieb:
> ...
> Dann wirst du feststellen, daß du einen Parallelschwingkreis gebaut
> hast, dessen Resonanzfrequenz nahe 50Hz liegt. Und dann überleg dir was
> passiert, wenn du den auf exakt 50Hz einstellst (nichts anderes machst
> du, wenn du auf cos φ = 1 auslegst).
>
> Tip: Schau dir die Gesamtimpedanz der Anordnung mal genauer an.

So grob hatte ich das auch im Hinterkopf - da das aber nicht mein 
Bereich ist, wollte ich es hier nochmal bestätigt haben

Deshalb bat ich um die Expertise

Nett wäre es, wenn die die auf meine Frage nur dämliche Antworten 
hatten, sich das auch mal verinnerlichen würden

von Wühlhase (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Blindleistung einfach so von den Kraftwerken geliefert stimmt nicht. In
> vielen großen Umspannwerken werden zunehmend Anlagen zur
> Blindleistungskompensation eingebaut. Oft laufen die direkt an 380kV (UW
> Borken oder UW Engstlatt), manchmal über Hilfswicklungen auf den
> Leistungstransformatoren (UW Karlsruhe Rheinhafen), manchmal haben sie
> auch einen eigenen Transformator (UW Sottrum auf 380kV).
Ja, das sind aber eher neuere Techniken, mit denen der Wegfall der 
herkömmlichen Kraftwerksblindleistung ausgeglichen werden soll.
Zum anderen steigt der Blindleistungsbedarf auch durch verstärkten Zubau 
von Kabeln massiv an.

Ich nehme an, du meinst Anlagen wie diese:
https://en.wikipedia.org/wiki/Flexible_AC_transmission_system
https://www.siemens.com/global/en/home/products/energy/high-voltage/facts.html

Richtiger wäre wohl eher: "Genug Blindleistung einfach so von den 
Kraftwerken geliefert stimmt nicht."

von Elektrofan (Gast)


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> Zum anderen steigt der Blindleistungsbedarf auch durch verstärkten Zubau
> von Kabeln massiv an.

Praktischerweise ist die eher kapazitiv ...

von Wühlhase (Gast)


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Auch das ist richtig, allerdings sind Kabel weitaus kapazitiver als 
Freileitungen induktiv sind (nicht umsonst ist man mit der Reichweite 
von Kabeln weitaus begrenzter als mit Freileitungen, da der Blindstrom 
nach ca. 50km-80km das Kabel schon so auslastet daß kaum noch Wirkstrom 
übertragen wird). Und dann brauchst du die FACTS-Anlangen doch wieder.

Schalthandlungen im Netz, die zu starken Blindleistungsschwankungen 
führen (auch das trat als ernsthaftes Problem erst mit verstärktem Zubau 
von Kabeln auf), sind übrigens ein weiterer Grund für elektronische 
Blindleistungsanlagen.
Es macht im Netz einen erheblichen Unterschied, ob einem grundsätzlich 
induktivem Netzwerk eine relativ geringe Induktivität oder eine 
erhebliche Kapazität zu- oder weggeschaltet wird.

von Elektrofan (Gast)


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An den Übergangsstellen zwischen Kabeln und Freileitungen gibt es ggf.
auch noch Ärger mit "Wanderwellen".
So etwas zu berechnen, ist eine anerkannte Foltermethode für Studenden
der Energietechnik ...

von St. E. (reval)


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St. E. schrieb:
> Oder ist es so , daß überhaupt keine Energie zwischengespeichert werden
> muß da sich die drei momentanen Blindleistungen gegenseitig zu 0
> kompensieren ? Das würde bedeuten , daß durch Unter / Uebererregung
> bewirkt wird , daß  ( gleiche Blindleistung auf allen 3 Leitern
> vorausgesetzt ) in jedem Augenblick die z.B auf einer Phase ankommende
> Leistung auf die 2 anderen Leitungen übertragen wird . Somit würde der
> Generator im reinen Phasenschieberbetrieb immer gleichzeitig sowohl als
> Generator als auch als Motor laufen ?

Bisher hat, wenn ich nichts übersehen habe, niemand diese Ueberlegung 
abgelehnt . Ich gehe somit davon aus , daß das richtig ist . Durch 
Unter / Uebererregung kann man die Größe des erzeugten Blindstroms, der 
zur Kompensation der Blindströme im Netz erforderlich ist, einstellen. 
Wegen der im europäischen Netz benutzten 3 Phasen Drehstromtechnik kann 
der Generator die Blindleistung einer Phase um 2 pi drittel  und um 4pi 
drittel versetzt auf die anderen Phasen verschieben . Es muß somit keine 
Energie kurzfristig zwischengespeichert werden . Der Generator " ruckelt 
" somit nicht . Bei einem Einphasen Generator funktionirt das so nicht . 
Diese Technik funktioniert sowohl wenn der Drehstromgenerator ohne 
Turbine als reiner Phasenschieber läuft , als auch wenn er im 
Kraftwerksmodus läuft .

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Meistens werden die hohen kapazitiven Blindleistungen von Kabeln direkt 
an den Endstellen (oder an einer Endstelle) wegkompensiert. Dazu reicht 
eine Art dreiphasige Drossel (line reactor), sowas braucht man auch an 
den Endstellen von sehr langen Freileitungen (in Deutschland eher 
unüblich) um Spannungsüberhöhungen zu vermeiden wenn kein Transformator 
auf die Leitung geschaltet ist.

von Wühlhase (Gast)


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St. E. schrieb:
> St. E. schrieb:
>> Oder ist es so , daß überhaupt keine Energie zwischengespeichert werden
>> muß da sich die drei momentanen Blindleistungen gegenseitig zu 0
>> kompensieren ? Das würde bedeuten , daß durch Unter / Uebererregung
>> bewirkt wird , daß  ( gleiche Blindleistung auf allen 3 Leitern
>> vorausgesetzt ) in jedem Augenblick die z.B auf einer Phase ankommende
>> Leistung auf die 2 anderen Leitungen übertragen wird . Somit würde der
>> Generator im reinen Phasenschieberbetrieb immer gleichzeitig sowohl als
>> Generator als auch als Motor laufen ?
>
> Bisher hat, wenn ich nichts übersehen habe, niemand diese Ueberlegung
> abgelehnt . Ich gehe somit davon aus , daß das richtig ist
Ich meine mich zu erinnern, dir gesagt zu haben, daß du anscheinend 
keinerlei Grundlagen zur Wechselstromtechnik hast.

Eigentlich wollte ich dir zu verstehen geben, daß du dich nochmal damit 
auseinandersetzt. Und um abschätzen zu können wieviel kaputt gehen kann 
wollte ich wissen, für was du das brauchst.

Das dieser direkte Hinweis noch notwendig ist...


@Ben B.:
Hm...ja, eine Drossel einfach zwischenschalten macht man auch durchaus. 
Das hat meines Wissens nach aber meist eher den Zweck der 
Kurzschlußstrombegrenzung durch Erhöhung der Kurzschlußimpedanz. 
Freileitungen sind von Natur aus schon induktive Blindleistungsabnehmer, 
da kann man nix mit Drosseln kompensieren.
Und dann ist man wieder am Anfang der Diskussion-die Drossel will (vom 
Kraftwerk) mit Blindleistung versorgt werden.

Bei Kabeln ist das aber ein Effekt, der sicherilch auch vom Planer 
berücksichtigt wird wobei ich aber nicht weiß, ob sich das finanziell 
auch lohnt. Wenn vier unabhängig schaltbare Kabeldrehstromsysteme 
parallel liegen, braucht es auch entsprechend vier Drosseln-und die sind 
teuer. Da kann eine FACTS-Anlage durchaus billiger sein.

Allzumal Kabelverlegung eh sauteuer ist im Gegensatz zu Freileitungen. 
Faktor 10 oder so ähnlich. Und wehe die Muffen sind falsch gesetzt weil 
man die Aufgabe den billigsten Hanseln übertragen hat. Über 10km alle 
500m neu zu muffen ist eine Freude für den Betreiber.
Einige Windpark-Betreiber, denen die Bank sowieso schon hart im Nacken 
saß, haben da sehr teures Extralehrgeld bezahlt.

von Egon D. (egon_d)


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Wühlhase schrieb:

> Ich meine mich zu erinnern, dir gesagt zu haben,
> daß du anscheinend keinerlei Grundlagen zur
> Wechselstromtechnik hast.

Das hättest Du unterlassen sollen, denn seine
Überlegung ist richtig.

von Dieter (Gast)


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Nun zu Deinem "Ruckeln" bei der Blindleistungskompensation:

Wenn Du die Kompensation mit in Stufen zuschaltbaren Kondensatoren 
realisiert haben solltest, hört man nichts und alles ist ruhig.

Wenn Du aber laufend zwischen den Stufen hin und her schaltest, dann 
gibt es kleine "Rucks", die als Ton oder Klicks im Motorengeräusch oder 
Generatorgerausch noch gut heraushören kannst.

Wenn Du es über die Erregung machst (mit hohen Schaltpegeln), dann ist 
diese auf Grund der Induktivitäten des Generators sehr langsam in der 
Reaktion und kaum zu hören.

von Egon D. (egon_d)


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St. E. schrieb:

> Bisher hat, wenn ich nichts übersehen habe, niemand
> diese Ueberlegung abgelehnt . Ich gehe somit davon
> aus , daß das richtig ist .

Schon. Das Problem liegt eher darin, dass Deine Fragen
so merkwürdig formuliert sind, dass mir nie klar wird,
wann Du nur eine Phase und wann Du zwei oder drei Phasen
betrachtest.

Allgemein sollte gelten: Wenn alle Größen sinusförmig
sind und alle drei Phasen in gleicher Weise betroffen
sind, dann sollte keine Drehmomentschwankung entstehen.

In einer einzelnen Phase pendelt die Blindleistung
natürlich trotzdem, aber da auch dieses Pendeln im
verketteten Dreiphasensystem verkettet ist, gleicht
sich das am Generator wieder aus. Soweit müsste das
stimmen, was Du sagst.

von St. E. (reval)


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Egon D. schrieb:
> In einer einzelnen Phase pendelt die Blindleistung natürlich trotzdem,
> aber da auch dieses Pendeln im verketteten Dreiphasensystem verkettet
> ist, gleicht sich das am Generator wieder aus. Soweit müsste das
> stimmen, was Du sagst.

Danke für den Beitrag . Mit dem einphasen Wechselstrom denke ich an die 
einphasen Generatoren der DB die z.B im Walchenseekraftwerk verbaut 
wurden ( hier allerdigs auf einer gemeinsamen Wellle mit den 
Drehstromgeneratoren ) . Denkte ich mir hier die mechanische Verbindung 
zum Drehstromgenerator weg , so würde hier nach meiner Ueberlegung ein 
Phasenschieberbetrieb zum " Unrundlaufen " des Läufers führen .
Ich bin übrigens kein Energieelektroniker und kenne mich deshalb nicht 
mit der exakten Begrifflichkeit aus . Die Kritiker an meiner 
Ausdrucksweise bitte ich dies zu entschuldigen

von unnecessary lines (Gast)


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Deine Formulierung zu verbessern / präzisieren, ist das eine. (Ist
nicht weiter verwunderlich, Problem ist bekannt und weit verbreitet.)

Aber scheinbar bist Du völlig überzeugt, daß Dir folgendes

jullios schrieb:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Plenk

nichts wichtiges sagen hat sollen. Hat es aber sollen, ehrlich.

Bitte, unterlasse doch die Leerzeichen vor jeglicher Interpunktion.
Das ist unnötig. Macht niemand, da es auch dazu führt, daß solche
Satzzeichen an Beitragsenden oft ganz allein eine Zeile verbrauchen.

Sei so nett, und gewöhne Dich diesbezüglich um. Ist nicht schwer.

von Egon D. (egon_d)


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St. E. schrieb:

> Mit dem einphasen Wechselstrom denke ich an die einphasen
> Generatoren der DB die z.B im Walchenseekraftwerk verbaut
> wurden ( hier allerdigs auf einer gemeinsamen Wellle mit
> den Drehstromgeneratoren ) . Denkte ich mir hier die
> mechanische Verbindung zum Drehstromgenerator weg , so
> würde hier nach meiner Ueberlegung ein
> Phasenschieberbetrieb zum " Unrundlaufen " des Läufers
> führen .

Jein -- bei Einphasengeneratoren müsste sogar der übliche
Generatorbetrieb ein Unrundlaufen zur Folge haben!

Lastmoment entsteht nach meinem Verständnis dadurch, dass
Laststrom fließt. Beim Nulldurchgang des Stromes fließt ja
aber eben kurzzeitig kein Laststrom, also kann auch kein
Lastmoment im Generator vorhanden sein. In der Nähe des
Scheitelpunktes dagegen fließt reichlich Strom, und also
muss die "Bremswirkung" dort auch ziemlich stark sein.
Ob der Strom gegen die Spannung phasenverschoben ist oder
nicht, spielt dafür meiner Meinung nach keine Geige.

Schätzungsweise ist genau dieser ungleichmäßige Leistungsfluss
einer der Gründe, warum der berühmte und von mir hochverehrte
Michail Ossipowitsch Doliwo-Dobrowolski eine so starke
Zuneigung zum verketteten Dreiphasen-Drehstrom hatte :)

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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@Wühlhase
Die Drosseln liegen nicht in Reihe zu den Leitungen, sondern über die 
Phasen, ich nehme an in Sternschaltung. Bei den 110kV->10 oder 20kV 
Transformatoren ist der Sternpunkt über eine Drossel geerdet.

Die Windparks nutzen eigentlich recht billiges Kabelmaterial. Alle 
Windkraftanlagen eines Parks speisen auf ein 10-20kV Netz ein, welches 
mit Erdkabeln ausgeführt ist. Irgendwo direkt an der nächsten 110kV 
Freileitung steht dann ein 10-20/110kV Trafo, der die Leistung in die 
110kV Freileitung einspeist. Damit spart man sich eine 
Hochspannungsverkabelung komplett. Ganz selten, daß mal 110kV Kabel 
gelegt werden. Da muß die Leistung schon sehr groß sein oder man möchte 
auf das 380kV Netz einspeisen, dann wird ein 380/110kV Trafo an die 
Leitung gestellt und zwischen diesem und einem Sammelpunkt (an dem dann 
die 10-20/110kV-Trafos stehen) wird mit 110kV verkabelt.

von St. E. (reval)


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Egon D. schrieb:
> Schätzungsweise ist genau dieser ungleichmäßige Leistungsfluss einer der
> Gründe, warum der berühmte und von mir hochverehrte Michail Ossipowitsch
> Doliwo-Dobrowolski eine so starke Zuneigung zum verketteten
> Dreiphasen-Drehstrom hatte :)

Herzlichen Dank für den Hinweis. Ich kannte Doliwo-Dobrowolski nicht. 
Hab gerade bei Wiki über ihn und die AEG gelesen. Dort der Hinweis auf 
die Energieübertragung Laufen Frankfurt die in dem Artikel als 
Drehstromübertragung beschrieben wird. Im Technoseum Mannheim wird 
diesem Ereignis ein eigener Schaukasten mit Bildern gewidmet. Im 
Technoseum wird zu diesem Ereignis auch von einer Spannungsumsetzung in 
Eberbach berichtet. Wenn ich mich richtig erinnere allerdings nur von 
einer einphasen Wechselstromübertragung.

von Wühlhase (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Wühlhase schrieb:
>
>> Ich meine mich zu erinnern, dir gesagt zu haben,
>> daß du anscheinend keinerlei Grundlagen zur
>> Wechselstromtechnik hast.
>
> Das hättest Du unterlassen sollen, denn seine
> Überlegung ist richtig.
Wie bitte?
Das Blindleistung in der Drehung des Rotors zwischengespeichert wird? 
Das Blindleistung zu einem Ruckeln an der Generatorwelle führt? Und sich 
das "Blindleistugns-Ruckeln" über die Phasenverschiebng der drei 
Außenleiter wieder glättet? Das Blindströme im Kraftwerk kompensiert 
werden müssen? Oder die spätere Überlegung, das keine Energie 
zwischengepseichert wird da sich das irgendwie von einem Außenleiter auf 
die beiden anderen aufteilt?

Was soll denn daran richtig sein?


@Ben B.:
Ben B. schrieb:
> @Wühlhase
> Die Drosseln liegen nicht in Reihe zu den Leitungen, sondern über die
> Phasen, ich nehme an in Sternschaltung. Bei den 110kV->10 oder 20kV
> Transformatoren ist der Sternpunkt über eine Drossel geerdet.
Hm, dann haben wir an dieser Stelle über zwei verschiedene Dinge 
geredet.

Zu den Windparks: Ja, sicher nutzen die billige Kabel, das stimmt alles. 
An Kabelverlegung ist aber auch nicht das Kabel teuer, sondern das 
Buddeln.

Oder das Tunnelbauen, damit man da für Reparaturen besser rankommt, wie 
z.B. die 400kV-Strecke in Berlin.

von Elektrofan (Gast)


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Für Hochspannungsleitungen wird der Wellenwiderstand angegeben.

Wird mit diesem abgeschlossen, wird die ebenfalls spezifizierte 
"natürliche Leistung" übertragen, und die Leitung verhält sich rein
reell.
Fliesst weniger oder gar nichts, wird die Leitung kapazitiv, im
anderen Fall induktiv.

Die Wellenwiderstände sind ähnlich groß, wie bei HF-Leitungen:
Z.B. 300 Ohm bei Freileitungen und 50 Ohm bei Erdkabeln.

Das erklärt, warum die Erdkabel im Betrieb meist kapazitiv sind,
die Ströme für die natürliche Leistung wären bei gleicher Spannung
6-mal größer.

----

> Jein -- bei Einphasengeneratoren müsste sogar der übliche
> Generatorbetrieb ein Unrundlaufen zur Folge haben!

So ist es, das Drehmoment schwankt mit doppelter
Netzfrequenz.
Ist der Leistungsfaktor kleiner als 1, wird das Drehmoment 2-mal je 
Netzperiode auch negativ (logisch: immer dann, wenn die
"Blind"leistung zurück pendelt).

----

Interessant ist das beim 3~Antrieb moderner E-Loks am Wechselstrom-
Fahrdraht:
Auch bei solchen Loks ist die Leistungsabgabe der Antriebsmmotoren 
(theoretisch) konstant, aus dem Draht kommt sie aber
mit (z.B.) 33,4 Hz.
Soweit mir bekannt, gibt es dafür, sozusagen zum "Ausbügeln", hinter dem 
Haupttransformator einen Saugkreis mit dieser Frequenz.

von St. E. (reval)


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Wühlhase schrieb:
> Wie bitte?
> Das Blindleistung in der Drehung des Rotors zwischengespeichert wird?
> Das Blindleistung zu einem Ruckeln an der Generatorwelle führt? Und sich
> das "Blindleistugns-Ruckeln" über die Phasenverschiebng der drei
> Außenleiter wieder glättet? Das Blindströme im Kraftwerk kompensiert
> werden müssen? Oder die spätere Überlegung, das keine Energie
> zwischengepseichert wird da sich das irgendwie von einem Außenleiter auf
> die beiden anderen aufteilt?
>
> Was soll denn daran richtig sein?

Als ich das Thema eröffnet habe wußte ich nicht wie es funktioniert. 
Hätte Energie zwischengespeichert werden müssen so hätte das ( wäre es 
in Form von Rot.Energie geschehen ) zum " ruckeln " geführt . Zu meiner 
späteren Ueberlegung stehe ich jetzt.  Die auf einem ( oder zwei ) 
Leitern ankommende Blindleistung wird durch Ueber / Untererregung auf 
den / die anderen Leiter uebertragen . ( Blindleisung abgebende und 
aufnehmende Leiter tauschen sich innerhalb von 20 ms einmal aus .) Damit 
läuft der Generator " ruckelfrei ". Damit das funktioniert muß der 
Erregerstrom geeignet gewählt werden .

von Elektrofan (Gast)


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> ( Blindleisung abgebende und
> aufnehmende Leiter tauschen sich innerhalb von 20 ms einmal aus .)

Betrachtet man bei den drei Strängen jeden für sich, so pendelt bei 
jedem Strang ein Teil seiner Strangleistung, wenn jeweils gilt
0 < cos(Phi) < 1.

Proportional dazu pendelt auch das durch diesen Strang entnommene
bzw. aufgenomme Drehmoment.

> Damit das funktioniert muß der
> Erregerstrom geeignet gewählt werden .

Haben die 3 Stränge den gleichem Phasenwinkel Phi, addieren sich die die 
momentanen Drehmomente immer zu Null, auch bei verschieden starker
Erregung.

von St. E. (reval)


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Elektrofan schrieb:
>> ( Blindleisung abgebende und aufnehmende Leiter tauschen sich innerhalb
>> von 20 ms einmal aus .)

Hier hätte ich schreiben sollen:   wiederholen sich in 20 ms die 
vorgänge zwei mal  . ( passiert pro Halbwelle ein mal )

>
> Betrachtet man bei den drei Strängen jeden für sich, so pendelt bei
> jedem Strang ein Teil seiner Strangleistung, wenn jeweils gilt 0 <
> cos(Phi) < 1.
>
> Proportional dazu pendelt auch das durch diesen Strang entnommene bzw.
> aufgenomme Drehmoment.
>
>> Damit das funktioniert muß der Erregerstrom geeignet gewählt werden .
>
> Haben die 3 Stränge den gleichem Phasenwinkel Phi, addieren sich die die
> momentanen Drehmomente immer zu Null, auch bei verschieden starker
> Erregung

Ja .  Zur Kompensation der Blindströme / Blindleistungen jedoch muß der 
Erregerstrom passend zu der zu kompensierenden Blindleistung gewählt 
werden .

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ich glaube so teuer ist das Buddeln heute auch nicht mehr. Die Kabel 
werden entweder maschinell eingepflügt oder unter bebautem 
Gelände/Hindernissen durchgeschossen, da stellt sich doch niemand mehr 
mit einem Bagger hin.

Bei Großprojekten wie der 380kV Berlin-Transversale ist das schon was 
anderes, eben weil ein begehbarer Tunnel gebohrt wurde. Den Aufwand 
macht sich kein Windpark.

von Wühlhase (Gast)


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@Ben:
Das Einpflügen kenne ich nur von Seekabeln.
Ich will nicht ausschließen das man sich da mittlerweile beim 
Kabelverbuddeln Gedanken zu neuen Techniken gemacht hat, allerdings sind 
mir da keine bekannt. Hast du da nähere Infos? Das würd mich durchaus 
interessieren.

@St. E.:
Du solltest dir vielleicht mal das einpolige Ersatzschaltbild eines 
Synchrongenerators anschauen und anhand dessen versuchen, das zugehörige 
Zeigerdiagramm/Stromortskurve zu verstehen.


Elektrofan schrieb:
> So ist es, das Drehmoment schwankt mit doppelter
> Netzfrequenz.
> Ist der Leistungsfaktor kleiner als 1, wird das Drehmoment 2-mal je
> Netzperiode auch negativ (logisch: immer dann, wenn die
> "Blind"leistung zurück pendelt).
Würde ein SG tatsächlich so funktionieren, würde es jeden Maschinensatz 
im Kraftwerk innerhalb von Sekundenbruchteilen auseinanderreißen.

Und von der Einphasen-Einspeisung bei Lokomotiven auf den 
Dreiphasenantrieb zu schlußfolgern ist auch nicht richtig.

von St. E. (reval)


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Wühlhase schrieb:

> Elektrofan schrieb:
>> So ist es, das Drehmoment schwankt mit doppelter
>> Netzfrequenz.
>> Ist der Leistungsfaktor kleiner als 1, wird das Drehmoment 2-mal je
>> Netzperiode auch negativ (logisch: immer dann, wenn die
>> "Blind"leistung zurück pendelt).
> Würde ein SG tatsächlich so funktionieren, würde es jeden Maschinensatz
> im Kraftwerk innerhalb von Sekundenbruchteilen auseinanderreißen.
>
>
Das was Elektrofan schreibt ist für einen einphasen Synchrongenerator 
korrekt. Beim 3 Phasen Synchrongenerator jedoch addieren sich die 3 
drehmomente ( jedes einzelne ist zeitabhängig ) zu einem 
zeitunabhängigen Drehmoment solange die Antriebsleistung der Turbine 
sich nicht ändert . Dieses Drehmoment multipliziert mit der 
Winkelgeschwindigkeit ergibt die mechanische Leistung die von der 
Turbine auf den Generator übertragen wird .

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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von Wühlhase (Gast)


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@Ben:
Ah...das kannte ich noch nicht, wieder was gelernt. Danke. :)
Aber wo bleibt da das Sandbett? Oder verzichtet man da darauf ganz?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Sieht so aus, als ob man darauf verzichtet. Die verlassen sich 
offensichtlich darauf, daß die Kabel das schon aushalten, wenn sie 
einfach so in die Erde geschmissen werden.

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