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Serienkompensation

Die Serienkompensation ist schon seit Langem die bevorzugte Lösung, um die Leistungsfähigkeit von großen Stromübertragungs-Systemen zu optimieren. Durch die Installation eines kapazitiven Blindwiderstands in Serienschaltung auf einer langen Freileitung (typischerweise über 200 km), wird sowohl die Winkelabweichung als auch der Spannungsabfall reduziert, was die Belastbarkeit und Stabilität der Leitung erhöht.

Da die Stromstärke der Übertragungsleitung die Blindleistung des Kondensators direkt „antreibt“, ist das Kompensationskonzept „selbstregulierend“. Dieses schlichte Prinzip macht die Serienkompensation zu einer sehr kosteneffizienten Lösung.

Serienkompensation erhöht die transiente Stabilität von Stromfernleitungen sowie die Spannungsstabilität des Netzes. Außerdem verbessert sie das Spannungsniveau im Übertragungsnetz und optimiert die Energieverteilung zwischen parallelen Stromkreisen.

Serienkompensationstechnologie

Da seriengeschaltete Kondensatoren in Übertragungsleitungen eingesetzt werden, müssen die Geräte auf einer Plattform untergebracht werden, die vollständig vom Spannungssystem isoliert ist. Der Kondensator und der Überspannungsschutz sind beide auf dieser Stahlplattform untergebracht. Der Überspannungsschutz ist ein Schlüsselfaktor für die Auslegung, da die Kondensatorbank dem durchlaufenden Fehlerstrom selbst bei einer schweren nahegelegenen Störung standhalten muss. Der primäre Überspannungsschutz beinhaltet typischerweise nicht lineare Metalloxid-Varistoren, eine Schnellschutzeinrichtung (CapThor) und einen schnellen Umgehungsschalter Der Sekundärschutz wird durch bodenmontierte Elektronik ermöglicht, die auf Signale des optischen Stromwandlers der Hochspannungsschaltung reagiert.

Serienkompensationsprinzip

In einem Übertragungssystem ist die maximale Höhe der Wirkleistung, die über eine Leitung oder über Kabel übertragen werden kann, umgekehrt proportional zum Blindwiderstand der Linie. Indem man den Blindwiderstand mit einem Serienkondensator bis zu einem gewissen Grad ausgleicht, kann eine elektrisch kürzere Strecke realisiert und eine höhere Übertragung von Wirkleistung erreicht werden. Da der Serienkompensator selbstregulierend ist – d.h. die Leistung ist direkt (und ohne Überwachung) proportional zum Netzstrom – gleicht er den Spannungsabfall aus, der durch den Blindwiderstand verursacht wird. Dadurch wird die Spannungsstabilität im Übertragungsnetz erhöht.

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