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Die Stromübertragung zu einer Fabrik beinhaltet die Übertragung von Scheinleistung, einer Kombination aus Wirk- und Blindleistung. Der Leistungsfaktor misst, wie effektiv elektrische Leistung in nutzbare Arbeitsleistung umgewandelt wird. Das Verhältnis der Wirkleistung (KW), die die Arbeit verrichtet, zur Scheinleistung (KVA), die dem Stromkreis zugeführt wird.

Equation 1

Ein schlechter Leistungsfaktor bedeutet, dass die induktive elektrische Last mehr Blindleistung aufnimmt, was zu einem niedrigen nacheilenden Leistungsfaktor führt. Dies führt zu großen Spannungsabfällen über der Last und zu Wärmeverlusten, was die Stromkosten erhöht und die Systemleistung verringert. Die Leistungsfaktorkorrektur erfolgt durch Anpassen des Leistungsfaktors in Richtung Eins, um ein effizientes System zu erhalten. Der Leistungsfaktor kann durch Hinzufügen einer kompensierenden Impedanz wie selbstabstimmender Kondensatoren parallel zur Last verbessert werden. Die Wirkung des Hinzufügens des Kondensators kann anhand des Leistungsdreiecks demonstriert werden, da die Wirk- und Blindleistung durch Untersuchung des Leistungsdreiecks analysiert werden kann.

Equation 2

Eine kapazitive Last wird in Reihe oder parallel hinzugefügt und der Leistungsfaktorwinkel wird verringert, ohne die Wirkleistung zu ändern. Der Wert des Leistungsfaktors wird angepasst. Serienkondensatoren werden zur Leistungsfaktorkorrektur in langen Übertragungsleitungen verwendet. Die in Reihe geschalteten Kondensatoren wirken der induktiven Natur der Leitung entgegen, indem sie einen voreilenden Strom liefern, der einen Teil der nacheilenden Blindleistung neutralisieren und so den Leistungsfaktor verbessern kann. Shunt-Kondensatoren werden am häufigsten zur Leistungsfaktorkorrektur verwendet. Die Kondensatoren werden parallel zur Last geschaltet und liefern einen voreilenden Strom, der den nacheilenden Blindstrom ausgleicht, der durch induktive Lasten verursacht wird. Dadurch wird der Gesamtleistungsfaktor näher an Eins gebracht. Indem sie den induktiven Effekten entgegenwirken, können Shunt-Kondensatoren die Menge an Blindleistung reduzieren, die aus der Versorgung entnommen wird, und so das System effizienter machen.

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Aus Kapitel 7:

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