Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verzerrungsblindleistung der Haushalte - wo geht sie hin?


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von BKA (Gast)


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Hallo,
ich habe hier schon viele Stunden gelesen zu allen möglichen Themen.
Sehr interesant fand ich z.B. dieses: 
Beitrag "Warum sehen (meine) 3 Phasen so verzerrt aus?"

Ich selber messe in meinem Haus mit einem s.g. SMA Energy Meter am 
Hausanschlusspunkt.
In der Nacht habe ich z.B. etwa 90-150W Wirkleistung (Verbrauch), aber 
dazu 500-700var kapazitiven Blindstrom - immer. Es fließen immer etwa 1A 
pro Phase. Den N-Leiter messe ich leider nicht, wäre sicher interessant.
Die Oberwellen addieren sich ja im N-Leiter fröhlich.

Das Messgerät kann nicht zwischen Verschiebe- und 
Verzerrungsblindleistung unterscheiden. Ich denke es wird größtenteils 
Verzerrungsblindleistung sein.

Wenn das alle Haushalte so machen, und das tun sie, kommt da schon was 
zusammen im Ortstrafo.

Was passiert genau mit dem ganzen (ungewollten) Strömen? Stören die den 
Trafo ?
Werden diese ins Mittelspannungsnetz übertragen und sorgen dort auch für 
negative Effekte ?

von Rainer D. (rainer4x4)


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Die Blindleistung belastet die Leitungen und ist von den EVUs nicht 
gerne gesehen. Zur Kompensation gibts in den Trafostationen 
Kompensationskondensatoren.

von Karl B. (gustav)


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Hi,
https://www.amprion.net/%C3%9Cbertragungsnetz/Physikalische-Grundlagen/Blind-Wirkleistung/
Die Formulierung:
"...Die Herausforderung für uns als Netzbetreiber besteht darin, die 
Blindleistung auf dem richtigen Niveau zu halten: Ist sie zu niedrig, 
sinkt die Spannung und der Stromfluss wird gestört. Ist sie zu hoch, 
kann weniger (nutzbare) Wirkleistung übers Netz transportiert werden..."
ist ein wenig gewöhnungsbedürftig.

ciao
gustav

von hinz (Gast)


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BKA schrieb:
> Was passiert genau mit dem ganzen (ungewollten) Strömen? Stören die den
> Trafo ?

Die Kernverluste werden etwas größer.


> Werden diese ins Mittelspannungsnetz übertragen und sorgen dort auch für
> negative Effekte ?

Ja, die landen letztlich am Generator und sorgen dort für mechanische 
Schwingungen.

von eProfi (Gast)


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Die Verzerrungsblindleistung kommt ja hauptsächlich von den 
Kondensatoren der Schaltnetzteile. Diese werden nur nachgeladen, wenn 
die momentane Netzspannung größer als die Kondensatorspannung 
(+Diodendrop) ist. In dieser Kurzen Zeit muss die aktuelle Leistung plus 
das Aufladen des Cs übertragen werden. Wenn man annimmt, dass der 
Stromflußwinkel 1/10 (36°) ist, dann macht der Trafo 10 mal so viel 
Kupferverlust als bei sinusförmiger Belastung, da P = R x I x I.
Daraus folgt, P ist 100 mal so groß, aber nur für 10% der Zeit --> 
10-fache mittlere Leistung.

Kompensations-Kondensatoren helfen hier überhaupt nicht, die können nur 
Verschiebe-Blindleistung etwas "geradebiegen". Hier helfen nur aktive 
Kompensationsanlagen (zumindest mit Schwingkreisen).
Mich wundert, dass dafür nicht Solarwechselrichter verwendet werden.
Diese könnten nicht einen sinusförmigen Strom, sondern in den 
Sinusspitzen deutlich mehr Strom liefern, um die Sinus-Delle 
"aufzufüllen".
Das führt zwar lokal wieder zu erhöhten Verlusten, aber global wird der 
Wirkungsgrad besser.
Ich bin mir sicher, dass das bald als Vorschrift kommen wird.

von Dussel (Gast)


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eProfi schrieb:
> Ich bin mir sicher, dass das bald als Vorschrift kommen wird.
Ich denke eher, dass Leistungsfaktorkorrektur bald für geringere 
Leistungen vorgeschrieben wird oder im Rahmen von digitalen Stromzählern 
die Filter in die Stromzähler eingebaut werden.

von BKA (Gast)


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Hier mal ein Screenshot von nachts.

Ist es denn korrekt dass solche Messgeräte wie der SMA Energy Meter oder 
auch Steckdosenmessgeräte nicht unterscheiden können zwischen 
Verschiebe- und Verzerrungsblindleistung und VZBlindl. auch mit cosphi 
darstellen ?

hinz schrieb:
> Ja, die landen letztlich am Generator und sorgen dort für mechanische
> Schwingungen.

ist die Frage bei welchem Generator ? Es gibt ja unzählige im Netz.

von Volker B. (Firma: L-E-A) (vobs)


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BKA schrieb:
> Hier mal ein Screenshot von nachts.

Ich würde vermuten, dass das Ding numerisch Wirk- und Scheinleistung 
bestimmt und daraus die Blindleistung berechnent.

Seit wann ist die Einheit des Leistungsfaktors Winkelgrad? Zu meiner 
Schulzeit war der Cosinus noch dimensionslos...

Grüßle
Volker

von energetika (Gast)


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BKA schrieb:
> Hier mal ein Screenshot von nachts.

Oh mann, jetzt geht das beim Versorgungsnetz auch noch los...

Erst kamen die Witzboxen, die mit unzähligen DSL-Parametern den Laien 
überforderten und zu wirren Wudufantasien bezüglich zweckmäßiger 
Einstellungen und im Endeffekt meist installieren Verbindungen führen.

Und jetzt spuckt der WR auch noch überflüssige Parameter zur 
Netzbeschaffenheit aus und jeder Laie wird Energieversorgungsexperten...

Vergiß es! Es ist alles gut!
Deutschland hat eines der stabilsten Versorgungsnetze der Welt. Es gibt 
so gut wie keine Stromausfälle (hier seit knapp 6 Jahren nicht) oder gar 
Abschaltungen.
Ein Eingreifen ist nicht erforderlich.

von BKA (Gast)


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dessen bin ich mir bewusst, mich interessiert die Physik und wo die 
Ströme hin fließen.

Stimmt, ° ist falsch, muss ich mal korrigieren

von Realist (Gast)


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Hallo

BKA du solltest aus eignen Interesse halt noch ein wenig "Forum" lernen.
Auf solche Anmerkungen reagiert man einfach nicht, das sind Typen die 
erstens nicht die komplette Frage und Anmerkung des TO lesen oder noch 
schlimmer einfach ignorieren und gewollt aus den Zusammenhang reißen.
Zweitens: Sie wollen mit aller Gewalt das was ihnen wichtig ist oder den 
kleinen Anteil wo sie wirklich Ahnung haben in die Diskussion 
einbringen, unabhängig ob der TO danach auch nur Ansatzweise gefragt 
hat.

Bei solchen Themen wie diesen geht das noch, aber wehe du wagst es dich 
zu fragen was du z.B. bei einen Problem oder eine Modifikation an deiner 
Haus- bzw. Wohnungsstromversorgung (Verkabelung) zu machen ist...
75% und mehr "energetika" Typen wobei der dann noch zu den gemäßigten 
und freundlichen (ja seine Formulierung und weitgehende Ignoranz der 
Frage wäre da noch freundlich, daher...) gehören würden.

Ist in diesen Forum besonders schlimm, aber kein Alleinstellungsmerkmal.

Frag mal in einen Eisenbahnforum etwas was im Zusammenhang mit 
Schwarzfahrehren, Autofahrern oder aktuell Corona und Maskenzwang 
steht...

Daher "Forum" lernen, ein dickes Fell aneignen, Ignorieren und wegsehen 
lernen - und wenn es zu wild wird einfach einen neuen Thread aufmachen 
auch wenn das wiederum einigen anderen nicht gefallen wird - aber 
letztendlich bist ja du der TO der den Themeninhalt und die Frage 
bestimmt.

Realist

von Hauspapa (Gast)


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Ein paar Basics:

Nein, das ist keine Verzerrungsblindleistung sondern brav 50Hz 
kapazitiv.

Hat der Energieversorger Bei grossen Leistungen nicht so gern weil 
kapazitive Last am Ende einer Freileitung zu leichten 
Spannungserhöhungen führen kann und ausserdem die Belastung von 
Leistungsschaltern höher ist. Ist bei deinem kleinen Strom aber egal.

Woher kommt der jetzt? Den erzeugt dein Wechselrichter mit voller 
Absicht. Hintergrund ist die nötige Inselnetzerkennung. Wenn dein 
Stromversorger abschaltet muss das auch der Wechselrichter tun. Wenn im 
Netz z.B. Motoren mitlaufen ist es aber garnicht immer einfach das zu 
erkennen. Der Wechselrichter liefert Energie, der Motor stabilisiert die 
Spannung, alles könnte weiterlaufen, es wird kein sicherer Zustand 
erreicht. Eines der Vehikel heisst Netzimpedanzanalyse. Ändert sich der 
Innenwiderstand des Netzes schlagartig  hat man es wohl mit einer 
Schalthandlung zu tun. Um das zu erkennen muss der Wechselrichter einen 
Strom fliessen lassen und die Spannungsänderungen genau überwachen. Wenn 
keine Wirkleistung zu Verfügung steht nimmt er halt Blindstrom dafür. 
Höhere Frequenzen werden dabei natürlich auch verwendet, dann mit 
kleinerer Amplitude.

Hauspapa

von BKA (Gast)


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danke für die Erklärung Hauspapa, aber nein die beiden Wechselrichter 
waren zu dem Zeitpunkt (wie immer nachts) aus!
Das was man sieht ist der Haushaltsstromfluss ohne jegliche 
Wechselrichter.
Kann sie auch per Sicherung trennen, das ändert nichts.

von Karl B. (gustav)


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Hi,
Beitrag "Re: Energiespareffekt vorgegaukelt"
schöne Oszillogramme.

BKA schrieb:
> Ist es denn korrekt dass solche Messgeräte wie der SMA Energy Meter oder
> auch Steckdosenmessgeräte nicht unterscheiden können zwischen...

Hi,
ist mir auch schon aufgefallen.
Wenn Waschmaschine heizt, geht der cos phi plötzlich rauf auf fast 1.
Der Energiekostenrechner bildet die prozentualen Anteile am 
Gesamtverbrauch aus den verschiedenen Anteilen. Wobei "Blindstrom" in 
der Tat nach wie vor genau so induktiv ist, (Faktor 0,7) als würde der 
Motor alleine laufen.
Besser wäre es, diese Dinge messtechnisch auch auseinanderzuhalten und 
auch so zur Anzeige zu bringen. Das können die wenigsten 
Energiekostenrechnerzwischenstecker.

ciao
gustav

von Elektrofan (Gast)


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Volker B. schrieb:

> Seit wann ist die Einheit des Leistungsfaktors Winkelgrad?
> Zu meiner Schulzeit war der Cosinus noch dimensionslos...

Auch heute noch hat der Phasenwinkel die Dimension "1".
Andernfalls könnte man z.B.  cos(Phasenwinkel)  schlecht ausrechnen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Radiant_(Einheit)

von Elektrofan (Gast)


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Karl B. schrieb u.a.:
> ...ist mir auch schon aufgefallen.
> Wenn Waschmaschine heizt, geht der cos phi plötzlich rauf auf fast 1.
> Der Energiekostenrechner bildet die prozentualen Anteile am
> Gesamtverbrauch aus den verschiedenen Anteilen. Wobei "Blindstrom" in
> der Tat nach wie vor genau so induktiv ist, (Faktor 0,7) als würde der
> Motor alleine laufen.

In diesem Moment definitiv nicht.

---

Noch was, zur: "Blindleistung".
Die so getaufte Leistung ist die AMPLITUDE (=Spitzenwert) der
Pendelleistung.
"Pendelleistung" ist die Leistung, die zwischen Quelle und
Verbraucher hin und her pendelt (und dabei natürlich Verluste
in den Wirkwiderständen von u.a. Transformatoren und Leitungen
verursacht.

von Karl B. (gustav)


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Elektrofan schrieb:
> In diesem Moment definitiv nicht.

Hi,
besser formuliert,
das, was mir das Gerät (fälschlicherweise) anzeigt. Das ist natürlich 
nicht der tatsächliche cos phi.

ciao
gustav

von Maxe (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Die so getaufte Leistung ist die AMPLITUDE (=Spitzenwert) der
> Pendelleistung.
> "Pendelleistung" ist die Leistung, die zwischen Quelle und
> Verbraucher hin und her pendelt
Es gibt hier aber doch gar keine Pendelleistung. Ein 
Brückengleichrichter nimmt zwar Leistung impulsförmig ab und verursacht 
damit Blindleistung. Er gibt aber nie Leistung an das Netz zurück. Die 
Kapazitäten hinter dem Gleichrichter können nicht in das Netz 
zurückladen, da durch den Gleichrichter gesperrt.

von Karl B. (gustav)


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Elektrofan schrieb:
> Phasenwinkel die Dimension "1".

Nein.
cos phi ist Dimensionslos.
Das ist auch was anderes.
Dimensionslosigkeit kommt unter anderem zustande, wenn sich die 
Dimensionen  wegkürzen lassen.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Elektrofan (Gast)


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Auch eine Phasenanschnittsteuerung (à la "Lichtdimmer") hat einen
Leistungsfaktor <1 (falls NICHT  vollausgesteuert).
---

Klar, auch solch eine Steuerung schiebt nie "zurück".
Betrachtet man das über eine Periode von Strom/Spannung,
ist der Effekt eben genau der, dass dabei "Pendelleistung" rauskommt.

von Karl B. (gustav)


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Elektrofan schrieb:
> Auch eine Phasenanschnittsteuerung (à la "Lichtdimmer") hat einen
> Leistungsfaktor <1 (falls NICHT  vollausgesteuert).

Hi,
sollte man nicht den Begriff "Crestfaktor" einführen?

ciao
gustav

von BKA (Gast)


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Hab noch was aus 2018 von mir gefunden, als ich noch nur einen 
1-phasigen WR hatte.

"Hier mal eine Momentaufnahme.
PV speist auf L1 mit cos phi 1 ihre 2,36kW ein, welche direkt in die 
Spülmaschine gehen.
Die 1,23A (180var) phasenverschoben fließen zum Trafo oder sonst wo 
hin".

Was ich mich in dem Zusammenhang gefragt hatte war auch noch folgendes:
Angenommen der Strom fällt aus, ich trenne mich vom öffentlichen 
Stromnetz und schließe statt dessen einen Diesel Generator an.
Z.B. den hier: https://www.rotek.at/a000/003/000003700_00_RT_A_de.html

Ist dem die Verzerrungsblindleistung egal? Fließen die Ströme einfach 
durch ihn hindurch?

von Roland E. (roland0815)


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Dussel schrieb:
> eProfi schrieb:
>> Ich bin mir sicher, dass das bald als Vorschrift kommen wird.
> Ich denke eher, dass Leistungsfaktorkorrektur bald für geringere
> Leistungen vorgeschrieben wird oder im Rahmen von digitalen Stromzählern
> die Filter in die Stromzähler eingebaut werden.

Nein, da werden ganz sicher keine Filter eingebaut. Es wird nur ganz 
einfach dem kleinen Kunden berechnet wie heute schon dem Großen. Wer das 
nicht zahlen möchte, kann sich ja dann selber kümmern.

Die Einführung der Smartmeter geht nicht umsonst parallel zur Umstellung 
der Verbraucher auf (kapazitive)  Schaltnetzteile einher.

von Elektrofan (Gast)


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Karl B. (gustav) schrieb:

> Hi,
> sollte man nicht den Begriff "Crestfaktor" einführen?

Zweckmässig wäre der gesamte Leistungsfaktor, der ALLE Ströme,
die nicht zur (Wirk-)Leistungsübertragung erfasst.

(Da die reale Netzspannung vom idealen Sinus meist etwas abweicht,
wird eine genaue Rechnung ohnehin kompliziert.)

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