Stromnetze: Blindleistung?
 

Hi,

kennt sich hier jemand mit Stromnetzen aus ?

Warum muss dem Verbraucher auch Blindleistung "geliefert" werden ?

Angeblich ist das notwendig, um die Spannungs- und Frequenzstabilität des Stromnetzes zu gewährleisten. Aber ich versteh das irgendwie nicht. Blindleistung, also VARs, ist doch eine parasitäre Komponente, die weder gesteuert noch "geliefert" wird? Also ich steh da irgendwie auf dem Schlauch.

Servus,
M

bin ja kein Ingenieur drum nur grob

Ohmsche Verbraucher (Glühlampe Heizkörper etc) brauchen das nicht

aber jeder Induktiver Verbraucher (Vorschaltgerät in ner Leuchtstofflampe, Trafo für 12V Halo Beleuchtung, elektro Motore) braucht für sich selber diese Leistung die das Ding aber nicht verbraucht sonder wieder zurück gibt, somit fließt also Strom

bei großen Firmen mit vielen Motoren würde der Bezug der Blindleistung teuer werden
drum bauen die Kondensatoranlagen, die diesen hin und her Strom innerhalb des Hausnetzes puffern

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hier wissenschaftlich

http://de.wikipedia.org/wiki/Blindleistung

und hier Bildhaft ;)

Mist zu früh gesendet.

mir wurde es mal so erklärt: Ein Elektromotor zieht zwar unterm Strich nur eine bestimmte Wirkleistung aus dem Netz, benötigt aber für den Betrieb seiner selbst noch ein bißchen Leistung obendrauf -> die Blindleistung. Diese gibt er am Ende wieder ans Netz zurück, so daß der Kunde nur die Wirkleistung beim Stromversorger bezahlt.
Der Stromversorger muss aber die Gesamtleistung bereitstellen (=Scheinleistung), was ihm natürlich entsprechende Kosten verursacht.

Was das mit der Netzstabilität zu tun hat, kann ich Dir leider auch nicht erlären, bin auch kein Elektrotechniker

OK, ein AKW spuckt von mir aus 100kV aus, die dann irgendwann über ein paar Umspannwerke als 240V bei mir an der Steckdose anliegen. Falls ich nun einen induktiven Verbraucher anschließe, zapfe ich also nicht nur Watts ab (die ich bezahlen muss) sondern auch VARs (die ich nicht bezahlen muss?). Diese bekommt das AKW aber wieder zurück ??

Und was hat das alles mit der Spannungs- und Frequenzstabilität des Netzes zu tun ? Und woher weiß zB EON, wieviel Blindleistung "erzeugt" werden muss?

Im Prinzip ja, nur das es hier um Leistung (Einheit Watt) geht, nicht um Spannung (Einheit Volt). (Mit Umspannwerken hat's nix zu tun.) Du zapfst z.B. 120 Watt ab, gibst aber 20 Watt wieder zurück. Hast also 100 Watt verbraucht. Die EON musste aber 120 Watt erzeugen und bereitstellen und bleibt auf den 20 Watt am Ende "sitzen". Dafür will sie Kohle.

EDITH: muss mich korrigieren: dafür will sie i.d.R. nur ab bestimmten Größenordnungen Kohle. Die von PMP erwähnten Kompensationsanlagen schaffen dann Abhilfe.

Naja, wenn mehr Leistung aus dem Netz entnommen wird, als vorhanden ist, wird es wohl zusammenbrechen, weil das halt physikalisch nicht geht.
Wie das gemessen wird, weiß ich leider auch nicht.

und die ganzen Schnüre müssen ja auch dafür ausgelegt sein

Ich bin am Thema auch sehr interessiert und habe das etwas anders verstanden. Salopp gesagt könnte es so sein:

Du besorgst Dir in Wechselzone 1 zehn Stück Energieriegel für die Radstrecke und klebst sie auf das Oberrohr. Du verbrauchst aber nur neun Stück und gibst am Ende einen Riegel originalverpackt dem Lieferanten wieder zurück.

Dafür, dass er eine größere Tasche braucht um genug Riegel mitbringen zu können will er mehr Geld (der Strom "schwappt hin und her" und benötigt dafür dickere Kabel als wenn nur der nackte Verbrauch fliessen würde).

@Megalodon

Warum fragst Du?
Gibt's ein konkretes Problem?

Yep, oder so. plus: er muss halt einen Riegel mehr herstellen lassen, als Du verknusperst. den kann er zwar anderweitig noch verkaufen, hat aber zwischenzeitlich Lagerkosten ;)

Der Wikipedia Artikel beschreibt es doch sehr gut, finde ich. Letztlich muessen die Erzeuger den Overhead bereitstellen, den die Peaks verursachen. Tun sie das nicht, sprich erzeugen sie nur die im Mittel abgenommene Wirkleistung, dann kommt es instantan zu Ueberlastungen, was sicher der Netzstabilitaet nicht besonders zutraeglich waere.

Besonders eingaengig ist das Beispiel des rein induktiven oder kapazitiven Widerstands. Der nimmt gar keine Wirkleistung auf, belastet dennoch instantan das Stromnetz mit Q=U(t)*I(t), bzw. im Mittel mit Q=U*I*sin(phi), wobei phi fuer einen induktiven Widerstand 90 Grad ist und fuer einen kapazitiven gleich -90.

Hat man nun eine Kombination aus induktivem, kapazitiven und ohmschen Widerstaenden, dann veraendert sich das phi und Q und P haben ein anderes Verhaeltnis - aber nur in einem Spezialfall ist phi=0, fuer einen rein ohmschen Verbraucher.

Das hast du jetzt aber schön gesagt :Blumen:

Ich habe etwas darüber gelesen und festgestellt, dass ich eigentlich nicht verstehe, wie unsere Energieversorgung in der Praxis wirklich funktioniert. Und das ärgert mich ehrlich gesagt irgendwie. Ich lebe in einer Welt, die ich nicht einmal ansatzweise verstehe. Mich würde zB auch interessieren, was ein "Airbagzertifikat" ist und vor allem warum die aufgelegt werden. Aber das ist ein anderes Thema und vielleicht mal ein anderer Thread.

Inzwischen weiß ich aber zB, dass die Energieversorger um die Frequenz zu stabilisieren Wirkleistung entnehmen bzw. hinzufügen. Aber da frage ich mich schon wieder, wie die das eigentlich machen ??

Das beruhigt mich, ich hab nur Posting 3 komplett verstanden und ich glaub, so (ähnlich) isses wohl auch: Man muss ein volles Glas auf die Theke stellen, auch wenn man nur bis zum Eichstrich trinkt und der Rest (hier) verdunstet oder im Schaum aufgeht, beim Strom aber wohl ins Netz zurückgeführt wird, aber notwendig ist, um überhaupt den (nicht ohmschen) Verbraucher am Laufen zu halten.
Vielen Dank an alle Techniker, aber manchmal ist quick & dirty in diesem Umfeld einfach besser verständlich. Wir Juristen können uns ja auch ganz gut kompliziert ausdrücken und tun das oft auch. Es hilft allerdings nicht immer weiter.

;)

:Lachen2:

@Rhing: In der Technik hat man allerdings keine Wahl, manche Zusammenhaenge sind einfach kompliziert. Und wenn die Leute dann teils schon bei komplexen Zahlen aussteigen (bei Studenten oft erlebt), dann ist ein echtes Verstaendnis schlicht nicht moeglich.

@Megalodon: Ich weiss was du meinst, geht mir auch immer wieder so. Oft hilft dann Wikipedia, allerdings kann das auch zu totalem Frust fuehren, wenn man immer weiter klickt und auf immer mehr Fragezeichen stoesst. Und wenn man diese Themen dann auch noch prinzipiell interessant findet, dann wird es noch schlimmer. Immerhin hab ich heute was ueber Blindleistung gelernt. ;)

so ein Generator ist wie ein umgedrehter Motor

ebenso wie der Motor das Blindgelumpe braucht
wird es vom Generator als Nebenprodukt mit rausgeschmissen

tät es draußen nicht gebraucht werden, müssten die das im Werk kompensieren

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Aber Fuxx kanns sicherlich anschaulicher erklären

Um die Spannung zu stabilisieren, wird dem Netz übrigens Blindleistung entnommen bzw. hinzugefügt (nur der Vollständigkeit halber).

@Fuxx: Dasselbe gilt für die Juristerei. Nur da glaubt jeder, mitreden zu können, ohne einen einzigen § zu kennen. ;)

Juristische Entscheidungen regeln Sachverhalte im sozialen Leben. Das ist verdammt vielfältig. Merkt man spätestens, wenn man abstuse Fälle diskutiert und 2 Jahre später in der Praxis oder beim Blick in nen Kommentar feststellt, dass es das schon gegeben hat.

Das erfordert Grundsätze, Ausnahme und Ausnahmen von den Ausnahmen, was den Juristen ja immer wieder vorgeworfen wird. Es ist aber das Leben, das komplex ist und u.a. durch die technischen Entwicklungen komplexer wird. Man kann aber die Grundsätze darstellen, ohne sämtliche Ausnahmen mit zu erschlagen. Mir reicht das erst mal. Wasser fließt den Berg runter. Das Prinzip der kommunizierenden Röhren kriegen wir später bzw. wenn danach gefragt wird. Oder anders rum: die Gurtpflicht gibt es. Wie der Papst zeigt, gibt es Ausnahmen und es gibt noch weitere. Die muss ich aber nicht gleich mit erläutern.

Vielleicht liegt's aber auch nur daran, dass mich - ob Du's glaubst oder nicht - Physik interessiert. Sonst hätte ich nicht 8 Jahre für einen Technikkonzern arbeiten können. Ich habe aber mit Zahlen und insbesondere Variablen ganz erhebliche Schwierigkeiten. Es gab Techniker, die waren begnadet darin, mir Mobilfunktechnik und Telekommunikation so erläutern zu können, dass ich das Prinzip kapiert habe. Ohne dieses grundsätzliche Verständnis krieg ich auch keinen vernünftigen Schriftsatz zustande. Aber das Rechnen überlasse ich gerne den Ingenieuren.
Also, nicht böse sein, wir kriegen das schon hin, komplexe Sachverhalte auf Comic-Niveau aufzubereiten, technische und rechtliche. ;)

Blindleistung muß nicht geliefert werden, die erzeugst du durch kapazitive oder induktive Verbraucher. Durch solche Verbraucher sind Strom und Spannung nicht exakt in Phase. Wirkleistung ergibt sich nur wenn Strom und Spannung beide pos. oder neg. sind (minus mal minus ergibt auch plus) wenn nur nur eine leichte Phasenverschiebung vorhanden ist, ergibt sich zwischendurch eine negative Leistung die den Generator belastet. d.h durch Blindleistung werden die Leitungen belastet jedoch keine Leistung vekauft weil der Leistungszähler beim Kunden nur Wirkleistung zählt. In der Industrie werden teilweise Blindleistungszähler vorgeschrieben um die Kunden zu bewegen dies zu verhindern

Bin zwar E-Technik-Inschenör, aber besser kann man es nicht erklären! :Lachanfall:

Ich habe verstanden, dass der Generator Scheinleistung liefert, also Wirkleistung + Blindleistung. Stimmt das nicht oder gilt das nur wenn induktive Verbraucher angeschlossen sind (was ja quasi immer der Fall ist ?

hatt ich doch geschrieben....
der Generator liefert das genauso immer wie der Motor das immer benötigt

Ich weiss. Noch dazu ist keine normale Sprache so exakt wie die Mathematik, also muss man komische Satz-/Wortkonstrukte erschaffen um etwas genau zu definieren.

In der Technik ist das Problem, das kaum einer auch nur die Sprache (Mathematik) spricht und sie dennoch wissen wollen wie etwas funktioniert. Da liegt das Problem auf ner anderen Ebene, ergibt aber letztlich genau die gleichen Verstaendnisprobleme. Man kann dann manchmal einfache Analogien zur Hand nehmen, aber alles kann man so natuerlich nicht erklaeren. Und fuer mich war die mathematische Darstellung bei Wikipedia viel einleuchtender als die Analogien, weil ich bei den Analogien dann immer noch nicht die Frage: "Wo kommt das her?" geklaert sehe. ;)

FuXX

Bei mir funktionieren Analogien gut. Dabei muß klar sein, dass es den Kurs "in 4 Wochen zum Ing. bzw. Staatsanwalt" nicht gibt. Ne SD muß beim Fachfremden reichen, die LD überlaß ich anderen. ;)
Aber 's is ja gut, dass wir verschieden sind. So können wir zusammen nen größeren Bereich abdecken.

"Ihr seid alle Individuen, ihr seid alle verschieden!" ;)

Jetzt kann ich ja mal mein Glück versuchen, das Ganze einfach zu erklären.
Das Problem besteht in der Form, wie du es beschreibst z.B. bei Netzgeräten für Laptops o.Ä. Das Netz liefert eine Wechselspannung, die immer größer und kleiner wird. Dein Laptop braucht aber Gleichspannung. Ist also die Spannung des Netzes größer als die, die der Lappy braucht, fließt Energie in den Laptop in Form von Strom.
Da aber auch die Zuleitung z.B. von der Leitung über deinem Haus einen (wenn auch sehr kleinen) Widerstand hat, fällt dort eine Spannung ab, immer wenn ein Strom fließt.
Wenn nun alle Geräte wie dein Laptop nur Strom aus dem Netz ziehen, wenn die Spannung ziemlich hoch ist, so fließt zu diesem Zeitpunkt immer ein recht großer Strom und durch den Leitungswiderstand "bricht" die Spannung ein.
Da der Einbuch natürlich nicht erwünscht ist, ist der Netzbetreiber verpflichtet, diesen "auszubügeln", was bedeutet, dass er in dem Bereich hoher Spannung nochmal mehr liefern muss. Das verursacht Kosten und die lässt er sich natürlich bezahlen.

Ein Anekdote dazu sind die Stromzähler. Wer noch im Besitz eines alten Stromzählers ist, der die Werte analog anzeigt hat das Glück, dass diese die Blindleistung nicht messen können, und daher der Privatverbraucher auch nicht zu zahlen hat. Anders sieht das bei den neuen digitalen Stromzählern aus. Diese messen die Scheinleistung komplett und so steigt mit dem neuen Stromzähler die Rechnung.

Wenn es unverständlich ist, oder noch Fragen in die Richtung da sind, kann ich gerne versuchen, dass weiter zu beantworten.

Aeh, bei der Blindleistung handelt es sich _nicht_ um den Leitungsverlust auf dem Weg zum Verbraucher! Da stehen auch noch einige andere Dinge in dem Beitrag die ich so nicht unterschreiben wuerde. Nur weil die Spannung hoch ist, muss zum Beispiel kein grosser Strom fliessen.

Stimmt! ist idR genau umgedreht ;)

Vielleicht ist es nicht ganz richtig rüberbekommen.
Ich meinte nicht die Verluste in der Leitung, die die Blindleistung verursachen. Durch den Widerstand der Leitung kommt es zu einer nicht mehr ganz sinusförmigen Spannung, die an den Spitzen "plattgedrückt" ist, da konventionelle Gleichrichter (in Netzteilen) ohne eine Leistungsfaktorkorrektur nur in diesen Bereichen einen Strom aufnehmen. Um diese Spannung wieder zu einem sauberen Sinus zu machen muss eben an besagten Stellen mehr Energie vom Kraftwerk eingespeist werden.
Diese Sache hat in der Tat mit Blindleistung nichts zu tun!
Sie tritt nur parallel zur Blindleistung auf, und ist für die Energieversorger das weit größere Problem. Weil wie schon jemand geschrieben hat, wenn der Verbraucher die Leistung nicht abfordert, muss sie zwischengespeichert werden, z.B. in einem Pumpspeicherkraftwerk.

Das ganze jetzt ohne Mathematik rüberzubringen ist schwierig.

jetzt machst du es noch komplizierter

die Verluste in der Leitung werden nicht durch die Blindleistung verursacht, sondern Blindleistung verursacht höhere Verluste in der Leitung bei gleicher Wirkleistung

Dass die Spitzen plattgedrückt sind bezweifle ich, Fakt ist allerdings, das elektronísche Verbraucher wie EVGs in LL durch die getakteten Netzteile Oberwellen Verursachen die ebenfalls das Netz beeinflussen und unerwünscht sind
Das hat jetzt allerdings mit der Blindleistung Des TE nichts zu tun

Die Leistung eines Generators wird in KVA angegeben also als Scheinleistung, weil die Spulen des Generators selbst schon einen Induktivität aufweisen. Eigentlich wäre es ideal wenn es keine Blimdleistung und damit Scheinleitung gäbe sonders nur Wirkleistung.
Das Netz der Industrie ist allerdings induktivlastig Einen Synchrongenerator könnte man nun so betreiben das er überkompensiert sozusagen kapazitivlastig arbeitet und somit
der induktiven Belastung entgegen wirkt,
Jetzt wird es allerdings auch wieder komlizierter, ich glaube ich muß mich mal wieder in meinen alten Unterlagen einlesen

Er fragte im zweiten Satz nach Spannungs- und Frequenzstabilität. Hatte gedacht, das wäre es, worauf es ihm ankommt. Mein Fehler.

Oberwellen im Strom ist der Teil des Stroms, der die Blindleistung verursacht, aber wie erklärt man ohne Mathe Oberwellen?

Da gab es doch die zwei Merksätze:

Bei Induktivitäten die Ströme sich verspäten. Und der Strom geht vor im Kondensator.



Bei dem Wikipedialink sieht man schön die Sinuskurven. Beim ohmschen Verbraucher fließt der Strom gleichzeitig mit der Spannung, beim kapazitiven vorher, beim induktiven nachher.

Um also die gleiche Spannung liefern zu können muss der Generator für die Leistung ausgelegt sein, die er bei gleichem Strom an einem ohmschen Verbraucher bringen müsste.

mir ist nicht bekannt dass die EVUs absichtlich Blindleistung liefern.
Oberwellen sind nicht die Verursacher der Blindleistung sondern die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung und die wird Hauptsächlich durch induktive Verbraucher verursacht. (Motoren Trafos usw.)
Mußt dir das so Vorstellen, Strom und Spannung sind im idealfall rein Sinusförmig und winkelgleich, wenn du dir das mal aufzeichnest, und jeden Augenblickswert Multiplizierst, erhältst du immer positive Ergebnisse. positiv mal positiv sowie negative mal negative Werte ergeben immer positive Leistungen.
Sobald jedoch eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung z.b. verursacht durch einen Motor auftritt, gibt es bestimmte Augenblicke wo der Strom positiv und die Spannung negativ ist, und dann ist auch die Leistung negativ und das ist dann die Blindleistung.

Es gibt die Blindleistung die durch Phasenverschiebung zwischen 50Hz- Strom und 50 Hz-Spannung auftritt. Diese tritt bei linearen Verbrauchern auf.
Bei Nichtlinearen Verbrauchern (z.B. eine Energiesparlampe) werden Oberwellen erzeugt. Diese Oberwellen generieren nur Blindleistung, keine Wirkleistung. Diese Blindleistung hat aber nichts mit der Phasenverschiebung zu tun.
Wir haben also in unserem Netz zwei Arten von Blindleistung :Huhu:

P.S.: Ich hoffe, ich trage weiter zur allgemeinen Verwirrung bei :Cheese:

Haste schön gemacht Daniel - noch ne Blindleistung, wird ja immer doller. :)

und wie,
Oberwelle heist noch lange nicht dass Strom und Spannung Phasenverschoben sind.

hier ist es gut erklärt:

http://de.wikipedia.org/wiki/Blindleistung

die Oberwellen ist "Dreck" der ins Stromnetz geschüttet wird
ner Glühlampe macht das nicht so viel aus
aber bei den Gigatonnen an Elektronik die am Strom hängt, kann und tut es zu Problemen beitragen--Lebenszeiten verkürzen
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je Billiger der Elektronikschrott aus China
je primitiver die Stromerzeugungsanlagen ----ein Kraftwerk in Tschechien liefert nicht den gleichen "sauberen" Strom, wie eins noch damals von deutschen Ingenieuren entwickelt, umso häufiger treten probleme auf

ich sag meinen Kunden immer:

das was wir vor 25 jahren verbaut haben
geht heute kaputt
das was wir vor 10 Jahren verbaut haben
geht heute kaputt
das was wir vor 2 Jahren verbaut haben
geht heute auch kaputt

was mir gerade noch einfällt:
Die Blindleistung, die von Oberwellen erzeugt wird, wird von den Stromzählern erfasst! Im Gegensatz zu der Blindleistung, die von der Phasenverschiebung kommt. Diese wird nicht von den Stromzählern erfasst.