Blindleistungskompensation

"Stahlharter" Einsatzfall für PhaseCaps

17. Dezember 2010, 10:53 Uhr | Lukas Motta
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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Verdrosselte BLK-Anlagen reduzieren den Stromverbrauch

Konfiguration der verdrosselten BLK-Anlage von Thai Steel
© Epcos AG

Nach der Installation wiederholte ITM seine Messungen und bewies damit, dass die PhaseCap-Kondensatoren nicht nur den Leistungsfaktor wesentlich verbesserten, sondern auch zu besseren THD-Werten führten. Der HHD-V-Wert sank auf Werte zwischen ein und fünf Prozent und die Schwankungsbreite von THD-I auf Werte zwischen 20 und 80 Prozent. Bedingt durch den Erfolg der Installation mit PhaseCap-Kondensatoren entschloss sich TSC, sieben Stufen mit Kondensatoren für 800 V Nennspannung auszurüsten.

Darüber hinaus sollten überall dort, wo eine hohe Oberschwingungsbelastung vorliegt, verdrosselte BLK-Anlagen (Bild 2) eingesetzt werden. Neben der Blindleistungskompensation können diese Anlagen auch die Oberschwingungen des Gesamtsystems wesentlich reduzieren. Des Weiteren verbessern die reduzierten Oberschwingungen sowohl die Lebensdauer der Kondensatoren als auch die der gesamten Anlage. Verdrosselte BLK-Anlagen umfassen einen Kondensator und eine in einem vordefinierten Bereich verstimmte Filterkreisdrossel, was zu einem Reihenschwingkreis führt. Die Eigenresonanzfrequenz des Systems liegt so unter der dominanten Oberschwingung und nicht in der Nähe von Oberschwingungen höheren Grades. In der Anlage für TSC ist die fünfte Oberschwingung (250 Hz) dominant. Aus diesem Grund wurde die Eigenfrequenz des Filterkreises auf 189 Hz festgelegt. Das heißt, die BLK-Anlage ist zu sieben Prozent verdrosselt.

Messungen vor und nach den Neuinstallationen sowie eine Auswertung der Messdaten brachten den Nachweis, dass die Anforderungen von TSC vollständig erfüllt werden konnten (Bild 3). Die verbesserten THD-Werte für Strom und Spannung sorgen für eine höhere Stromqualität sowie eine zuverlässigere Versorgung. Der geringere Leistungsverbrauch bringt TSC Kostenvorteile und schont die Umwelt. Die Herausforderungen bei TSC zeigen darüber hinaus, dass es mehr als nur einer Kombination verschiedener Schlüsselkomponenten bedarf, damit eine BLK-Anlage die geforderte Wirkung zeigt.

Simulierte Oberschwingungsströme mit (roter Balken) und ohne (blauer Balken) Kompensation (7 % Verdrosselungsfaktor)
© Epcos AG

  1. "Stahlharter" Einsatzfall für PhaseCaps
  2. Verdrosselte BLK-Anlagen reduzieren den Stromverbrauch

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