Blindleistungskompensation
Wie viel Kondensatorleistung braucht eine Anlage, um den Leistungsfaktor von cos φ₁ auf cos φ₂ zu verbessern – und wie sinkt dabei der Strom?
Q_C = P · (tan φ₁ − tan φ₂) · C = Q_C / (3 · ω · U²) im Dreieck, C = Q_C / (ω · U²) im Stern und bei 1~ · S = P / cos φ
Eingaben
kW
Hz
Aus Zähler/Netzanalyse (induktiv).
Häufige Vorgaben der Netzbetreiber: 0,9 … 0,95.
Ergebnis
Kondensatorleistung16,6kvar
Kapazität je Kondensator (Dreieck)110,1µF
Strom vorher → nachher57,7 → 45,6A
Scheinleistung40 → 31,6kVA
Rechnung: Q_C = 30 kW · (tan 41,4° − tan 18,2°) = 30 · (0,882 − 0,329) = 16,6 kvar. Der Strom sinkt um 21 %.
| Ziel cos φ | Q_C [kvar] | Strom [A] |
|---|---|---|
| 0,9 | 11,9 | 48,1 |
| 0,95 | 16,6 | 45,6 |
| 0,98 | 20,4 | 44,2 |
| 1 | 26,5 | 43,3 |
Die Rechnung gilt für den Volllastpunkt. Bei schwankender Last regelt eine Kompensationsanlage in Stufen; die Größe der Stufen richtet sich nach dem kleinsten Lastzustand. Bei Oberschwingungen (Frequenzumrichter, Schaltnetzteile) verdrosselte Anlagen verwenden – sonst droht Resonanz.
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