Moderne Produktionsbetriebe sehen sich zunehmend mit hohen Stromkosten konfrontiert. Neben dem reinen Verbrauch an Wirkenergie gewinnen dabei auch die Entgelte für Blindenergie immer mehr an Bedeutung, die in vielen Unternehmen einen erheblichen Posten auf den Energierechnungen ausmachen.
Eine richtig ausgelegte Blindleistungskompensation ermöglicht es, diese Kosten deutlich zu senken. Doch selbst der beste Blindleistungsregler arbeitet nicht korrekt, wenn er ungenaue Informationen über die aktuelle Netzbelastung erhält. Ein zentrales Element jeder Kompensationsanlage ist daher der Stromwandler, der für die präzise Strommessung verantwortlich ist.
Warum ist die Genauigkeit des Stromwandlers so entscheidend?
Der Blindleistungsregler entscheidet über das Zu- oder Abschalten weiterer Kompensationsstufen der Kondensatorbatterie auf Grundlage der Messung von:
- Strom,
- Spannung,
- Leistungsfaktor (cos φ).
Ist die Strommessung mit einem großen Fehler behaftet, erhält der Regler ungenaue Daten und kann:
- zu viele Kompensationsstufen zuschalten,
- sie verzögert abschalten,
- eine Überkompensation der Anlage verursachen,
- die Anzahl der Schaltvorgänge der Schütze erhöhen,
- die Lebensdauer der Kondensatorbatterie verkürzen.
In der Praxis bedeutet dies höhere Betriebskosten sowie schlechtere Betriebseigenschaften des gesamten Systems.
Belastungscharakteristik in Produktionsbetrieben
In den meisten Industriebetrieben ändert sich die Anlagenbelastung sehr dynamisch. Ein typischer Produktionstag verläuft folgendermaßen:
- morgens werden die Produktionslinien angefahren,
- tagsüber arbeitet ein Teil der Maschinen zyklisch,
- die Anzahl der laufenden Antriebe ändert sich,
- Kompressoren, Öfen, Ventilatoren oder Pumpen werden zugeschaltet,
- während der Produktionspausen sinkt die Leistungsaufnahme schlagartig.
Nicht selten schwankt der Strom in der Hauptversorgung zwischen wenigen Prozent und 100 % des Nennstroms des Stromwandlers. Gerade unter solchen Bedingungen zeigt sich der Vorteil von Stromwandlern mit sehr hoher Genauigkeitsklasse.
Was zeichnet die Genauigkeitsklasse 0,2S aus?
Bei klassischen Stromwandlern der Klasse 0,5 oder 1 nimmt die Messgenauigkeit bei geringen Belastungen deutlich ab. Stromwandler der Klasse 0,2S wurden hingegen speziell für eine sehr genaue Messung auch bei kleinen Strömen konzipiert.
Der Buchstabe „S“ (Special) steht für einen erweiterten Genauigkeitsbereich, wodurch der Stromwandler bereits ab einem sehr geringen Prozentsatz des Nennstroms eine hohe Präzision beibehält. Dies ist gerade in Blindleistungskompensationsanlagen äußerst wichtig, in denen der Regler auch bei geringer Anlagenbelastung korrekt reagieren muss.
Vorteile des Einsatzes von Stromwandlern der Klasse 0,2S
Die hohe Messgenauigkeit wirkt sich unmittelbar auf den Betrieb der gesamten Kompensationsanlage aus. Die wichtigsten Vorteile sind:
- eine wesentlich genauere Bestimmung des Leistungsfaktors,
- ein stabilerer Betrieb des Blindleistungsreglers,
- die Begrenzung der Überkompensation,
- eine geringere Anzahl an Schaltvorgängen der Kompensationsstufen der Kondensatorbatterie,
- eine verlängerte Lebensdauer der Schütze und Kondensatoren,
- eine wirksamere Kompensation bei stark schwankender Belastung,
- die Möglichkeit, den Leistungsfaktor rund um die Uhr nahe am Sollwert zu halten.
Im Ergebnis senkt das Unternehmen die Entgelte für Blindenergie und reduziert die Wartungskosten der Kompensationsanlage.
Stromwandler BREVE BTI
Das Angebot von BREVE umfasst die Serie BTI zur Messung von Wechselstrom in Niederspannungsanlagen bis 660 V AC und bei einer Frequenz von 50–60 Hz. Die Stromwandler ermöglichen eine genaue Messung von Strom und elektrischer Energie in Messeinrichtungen und erfüllen die Anforderungen der Normen EN 61869-1:2009 und EN 61869-2:2013. Erhältlich sind Ausführungen mit einem Sekundärstrom von 1 A oder 5 A, der Schutzart IP20 sowie der Isolationsklasse B.
Die Serie umfasst mehrere mechanische Baugrößen (BTI-20, BTI-30, BTI-40, künftig BTI-50 und BTI-60), sodass sich der passende Stromwandler für den jeweiligen Schienenquerschnitt und die erforderlichen Primärströme auswählen lässt – von 100 A bis 600 A (in Entwicklung bis 2000 A), je nach Modell.
Dank des breiten Angebots lassen sich die Stromwandler BTI sowohl in kleinen Industrieschaltanlagen als auch in großen Energieanlagen einsetzen.
Wann lohnt sich die Wahl der Klasse 0,2S?
Stromwandler der Klasse 0,2S werden besonders in Anlagen empfohlen, in denen:
- die Belastung in einem weiten Bereich schwankt,
- zahlreiche Frequenzumrichter arbeiten,
- Mehrschichtbetrieb herrscht,
- Produktionslinien häufig angefahren und angehalten werden,
- die Senkung der Blindenergiekosten von Bedeutung ist,
- moderne Blindleistungsregler mit einer großen Anzahl an Kompensationsstufen eingesetzt werden.
Je größer die Dynamik der Belastungsschwankungen, desto größer ist der Vorteil eines Stromwandlers mit hoher Genauigkeitsklasse.
Ein guter Stromwandler ist eine Investition, kein Kostenfaktor
In der Praxis ist der Preisunterschied zwischen einem Standard-Stromwandler und einer Ausführung der Klasse 0,2S gering im Vergleich zu den Betriebskosten der gesamten Kompensationsanlage.
Eine wesentlich genauere Messung erlaubt es dem Regler, über viele Betriebsjahre der Anlage hinweg die richtigen Entscheidungen zu treffen. Das Ergebnis sind:
- niedrigere Energierechnungen,
- eine geringere Abnutzung der Kondensatorbatterie,
- seltenere Schaltvorgänge der Schütze,
- eine höhere Stabilität des Leistungsfaktors,
- eine höhere Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.
Zusammenfassung
Steigende Energiepreise machen eine wirksame Blindleistungskompensation zu einer der einfachsten Möglichkeiten, die Betriebskosten eines Unternehmens zu senken.
Über die Qualität des gesamten Systems entscheidet jedoch nicht nur der Regler oder die Kondensatorbatterie, sondern auch die Genauigkeit der Strommessung. Der Einsatz von Stromwandlern der Klasse 0,2S ermöglicht eine präzise Erfassung der Belastungsschwankungen selbst bei geringen Strömen, wodurch die Kompensationsanlage rund um die Uhr stabiler und effizienter arbeitet.
Die Stromwandler BREVE BTI stellen dank ihrer breiten Modellpalette, ihrer hochwertigen Ausführung und ihrer Konformität mit den geltenden Normen eine zuverlässige Lösung für moderne Industrieanlagen dar, in denen Messpräzision und maximale Energieeffizienz entscheidend sind.
