Formel und Methode
Rechenbeispiel
100 kW, PF von 0,75 auf 0,95, 400 V, 50 Hz, Dreieck: etwa 55,323 kvar; Leiterstrom von 192,450 A auf 151,934 A; 366,874 µF je Zweig.
Annahmen und Grenzen
- Die Kapazität gilt für jeden der drei gleichen Zweige, nicht für deren Summe. Bei gleicher Spannung, Frequenz und Gesamtblindleistung benötigt jeder Sternzweig die dreifache Kapazität eines Dreieckzweigs.
- Dies ist eine Vorabschätzung. Die Elektroplanung muss Nennspannung, Oberschwingungen, Resonanzen, Drosseln, Schaltstufen, Schutz und Selbsterregung des Motors prüfen. Kompensationskondensatoren dürfen nicht direkt an einen Frequenzumrichterausgang angeschlossen werden.
- Die Kompensation ändert in diesem Modell die Wirkleistung der Last nicht. Die Stromverringerung ist kein prozentualer Energie- oder Kosteneinspareffekt; tatsächliche Einsparungen hängen von Leitungsverlusten und Tarif ab.
Häufige Fragen
Ändern 50 oder 60 Hz die erforderlichen kvar?
Bei fester Wirkleistung und festen Leistungsfaktoren bleiben die erforderlichen kvar gleich. Die dafür nötige Kapazität ist umgekehrt proportional zur Frequenz.
Warum nicht immer den Zielwert 1,00 wählen?
Laständerungen können zur Überkompensation und zu kapazitivem Leistungsfaktor führen. Der Zielwert 1 ist ein idealer mathematischer Grenzfall; die praktische Auslegung hängt von Lastprofil und Schaltregelung ab.
Wie viel kvar Blindleistungskompensation brauche ich, und wie wird das berechnet?
Benötigte Kompensationsleistung Qc = Wirkleistung P × (tanφ1 − tanφ2), wobei φ1 und φ2 die Winkel des Leistungsfaktors vor und nach der Kompensation sind. Für eine 100-kW-Last von 0,75 auf 0,95: tanφ1 ≈ 0,882 und tanφ2 ≈ 0,329, also Qc ≈ 100 × (0,882 − 0,329) ≈ 55 kvar; üblich ist eine automatische 60-kvar-Anlage mit Stufenschaltung. Bei stark schwankenden Lasten oder Oberschwingungsquellen wie Umrichtern verdrosselte Kondensatoren verwenden, um Resonanzen zu vermeiden, und das Konzept vom Elektroplaner bestätigen lassen.