Welche Auswirkungen hat die Blindwiderstand auf die Messung der elektrischen Energie?
Reaktanz bezieht sich auf den Widerstand in einem Schaltkreis, der durch induktive (Induktivität) oder kapazitive (Kapazität) Elemente verursacht wird und die Phasenverschiebung des Stroms relativ zur Spannung beeinflusst. Der Einfluss der Reaktanz auf die Energiemessung spiegelt sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten wider:
Veränderungen des Leistungsfaktors
Verringertes Leistungsfaktor: In Schaltkreisen, die induktive oder kapazitive Elemente enthalten, gibt es einen Phasenwinkelunterschied zwischen dem Strom und der Spannung. Dies führt zu einer Verringerung des Leistungsfaktors (PF), der als Verhältnis von Wirkleistung (kW) zur Scheinleistung (kVA) definiert ist. Ein niedrigerer Leistungsfaktor bedeutet, dass mehr Energie zum Aufbau elektrischer oder magnetischer Felder verwendet wird, anstatt nützliche Arbeit zu leisten.
Nicht genutzte Energiermessung: Die Anwesenheit von Reaktanz impliziert, dass ein Teil der Energie nicht für tatsächliche Arbeit (d.h. in nützliche Energie umgewandelt) verwendet wird, sondern zum Aufbau magnetischer oder elektrischer Felder. Dieser Teil der Energie wird als Blindleistung (Blindleistung) bezeichnet und in kVar gemessen. Blindleistung wird nicht direkt in nützliche Arbeit umgewandelt, erfordert aber trotzdem die Übertragung durch das Energieversorgungssystem.
Auswirkungen auf Zähler
Messfehler: Konventionelle elektromechanische Zähler können unter nicht-reinen ohmschen Lasten Messfehler aufweisen. Dies liegt daran, dass sie in der Regel für reine ohmsche Lasten konzipiert sind, und Änderungen der Phasenwinkel unter nicht-reinen ohmschen Bedingungen zu ungenauen Messwerten führen können.
Genauigkeit digitaler Zähler: Moderne digitale Zähler sind so konstruiert, dass sie nicht-reine ohmsche Lasten berücksichtigen und Wirkleistung präziser messen können. Allerdings benötigen auch fortschrittliche Zähler eine korrekte Kalibrierung, um bei signifikanter Blindleistung eine genaue Messung sicherzustellen.
Auswirkungen auf die Abrechnung
Erhöhte Stromkosten: Energieversorgungsunternehmen passen oft die Abrechnung basierend auf dem Leistungsfaktor des Nutzers an. Wenn der Leistungsfaktor eines Nutzers unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, können zusätzliche Gebühren anfallen, da Energieversorgungsunternehmen zusätzliche Ausrüstung benötigen, um mit Blindleistung umzugehen.
Verringerte Rendite der Ausrüstung: Für industrielle Nutzer bedeutet ein niedrigerer Leistungsfaktor ineffiziente Nutzung von Energieausrüstung (wie Generatoren, Transformatoren), was zu einer verringerten Rendite der Ausrüstung führt.
Lösungen
Um den Einfluss der Reaktanz auf die Energiemessung zu mildern, können folgende Maßnahmen ergriffen werden:
Leistungsfaktorkorrektur: Durch Methoden wie das Hinzufügen paralleler Kondensatoren kann der Leistungsfaktor verbessert und der Anteil der Blindleistung reduziert werden, wodurch die Genauigkeit der Energiemessung erhöht wird.
Verwendung geeigneter Zähler: Wähle Zähler, die für nicht-reine ohmsche Lasten geeignet sind, um genaue Messungen sicherzustellen.
Optimierung der Lastkonfiguration: Ordne die Lasten effizient an, um die Erzeugung von Blindleistung zu minimieren und die Gesamteffizienz des Systems zu verbessern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Anwesenheit von Reaktanz zu einer Verringerung des Leistungsfaktors führen kann, was die Genauigkeit und Wirtschaftlichkeit der Energiemessung beeinflusst. Durch die Umsetzung angemessener Maßnahmen zur Verbesserung des Leistungsfaktors des Schaltkreises können diese negativen Auswirkungen effektiv reduziert werden.
