+++ PQ-Box-Eintauschaktion: nur vom 01.09. – 31.12.2024 +++ Attraktiver Preisnachlass auf Ihre PQ-Box-Bestellung +++ Hier klicken für weitere Infos! +++

+++ PQ-Box-Eintauschaktion: nur vom 01.09. – 31.12.2024 +++ Attraktiver Preisnachlass auf Ihre PQ-Box-Bestellung +++ Hier klicken für weitere Infos! +++

+++ PQ-Box-Eintauschaktion: nur vom 01.09. – 31.12.2024 +++ Attraktiver Preisnachlass auf Ihre PQ-Box-Bestellung +++ Hier klicken für weitere Infos! +++

Definition der Leistungsmessgrößen nach den Normen DIN 40110-2 und IEEE 1459

Info-Brief Nr. 25

Das Angebot an elektronischen Messmitteln zur digitalen Messung von Leistungsgrößen ist umfangreich. Ein Vergleich zwischen den verschiedenen Herstellern zeigt, dass vor allem bei der Blindleistungsmessung bei verzerrter Sinusform und/oder deutlich unsymmetrisch belasteten Drehstromnetzen unterschiedliche Messergebnisse auftreten können. Dies kann zu Problemen bei der Auslegung und beim Betrieb von Anlagen, bis hin zu größeren Überlastungen und Ausfällen führen.

Die Leistungsmessung in Mehrleiter-Stromkreisen ist in den Normen DIN 40110-2 (Deutschland) bzw. IEEE 1459 (International) definiert. Die Berechnungsverfahren dieser Normen bilden somit die Grundlage für Leistungsberechnungen bei modernen Messgeräten.

Alle Geräte der A. Eberle Produktpalette von festinstallierten Geräten über die mobilen Netzanalysatoren verwenden das Berechnungsverfahren nach DIN 40110-2.

Im Folgenden werden zunächst die grundsätzlichen Definitionen von Wirk-, Schein– und Blindleistung beschrieben und anschließend die einzelnen Blindleistungsarten anhand von Beispielen erläutert.

Es wird dabei auf den Unterschied zwischen der Leistungsmessung im Ein- und Mehrphasensystem sowie auf Besonderheiten im 4- bzw. 3- Leiternetz eingegangen.

Leistungsdefinitionen

Die Wirkleistung stellt die einzige Leistung dar, welche von Messgeräten direkt aus den Momentanwerten von Spannung ?(?) und Strom ?(?) berechnet werden kann. Der Leistungsmomentanwert ?(?) ergibt sich für jeden Abtastzeitpunkt ? aus dem Produkt aus Spannung und Strom.

p(t) = u(t) * i(t)

Die Integration der momentanen Leistung  in einem Zeitintervall p(t) liefert die Energie . Das Zeitintervall ? = ?2 − ?1 ist dabei frei wählbar und kann beispielsweise eine halbe Netzfrequenzperiode (für TRMS Störschriebe) oder 15 Minuten (zur Energiemessung) betragen.

E = \int^{t_{2}}_{t_{1}}p(t) dt

Wird Energie von einer Quelle zu einem Verbraucher (z.B. Glühlampe, Motor) transportiert und dort aufgenommen, spricht man von Wirkenergie. Die Speicherung von Energie am Verbraucher (z.B. in Kondensatoren, Kapazitäten) und den späteren Rücktransport zur Quelle nennt man Blindenergie.

Leistung wird demnach als Energietransport pro Zeit von einer Quelle zu einer Last definiert. Der Teil der Leistung, welcher innerhalb des betrachteten Zeitintervalls zur Quelle zurückfließt wird Blindleistung Q genannt, während der Teil der Leistung, welcher an der Last in andere Leistungsformen (z.B. Wärmeleistung, Licht, mechanische Leistung) umgesetzt wird, als Wirkleistung P bezeichnet wird.

Scheinleistung

Die Scheinleistung wird häufig zur Auslegung von elektrischen Betriebsmitteln verwendet und berechnet sich bei einphasigen Systemen aus dem Produkt der Effektivwerte (TRMS; true root mean square = quadratischer Mittelwert (AC und DC Anteil)) von Spannung und Strom und besitzt demnach kein Vorzeichen.

S = U_{trms}* I_{trms}

Die kollektive Scheinleistung ? eines Dreiphasensystems wird aus den in DIN 40110-2 definierten Werten für kollektive Spannung ?und kollektiven Strom ? berechnet. Auf die Bedeutung dieser Größen wird im Abschnitt „Blindleistung im Dreiphasensystem“ genauer eingegangen.

S_{Σ} =U_{Σ}* I_{Σ}

Wirkleistung

Die Wirkleistung ? stellt den Teil der Leistung dar, welcher innerhalb des betrachteten Zeitintervalls ? = ?2 − ?1 zur Last transportiert wird und nicht wieder zurück zur Quelle fließt. Die Wirkleistung ist als Mittelwert der momentanen Leistung ?(?) definiert und besitzt ein Vorzeichen, welches in Abhängigkeit des Zählpfeilsystems die Energieflussrichtung angibt.

P = \frac{1}{t_{2}-t_{1}}  \int^{t_{2}}_{t_{1}}p(t) dt = \frac{E}{T}

Da es sich bei der Wirkleistung im Gegensatz zur Scheinleistung um einen zeitlichen Mittelwert handelt, kann die kollektive Wirkleistung ? eines Dreiphasensystems aus der Summe der Wirkleistungen der einzelnen Phasen berechnet werden.

P_{Σ} =P_{1}+P_{2}+P_{3}

Blindleistung

Die Blindleistung stellt den Teil der Leistung dar, welcher innerhalb des betrachteten Intervalls ? von der Quelle zur Last und wieder zurückfließt und ergibt sich allgemein aus der Beziehung:

Q = \sqrt{S^{2}-P^{2}}

Blindleistung wird nie direkt berechnet, sondern stellt stets eine abgeleitete Größe aus Schein- und Wirkleistung dar. Die Gesamtblindleistung eines elektrischen Energiesystems ? setzt sich aus 5 unterschiedlichen Blindleistungsarten zusammen, welche sich durch quadratische Addition zusammenfassen lassen.

Q_{Σ} =\sqrt{Q_{h1}^{2}+Q_{hn}^{2}+Q_{d}^{2}+Q_{m}^{2}+Q_{u}^{2}}

Zur Berechnung der Blindleistung muss wie bei der Scheinleistung zwischen Einphasen- und Dreiphasensystem unterschieden werden.

Sie haben Fragen?

Kontaktieren Sie uns!


Jetzt Kontaktaufnehmen

Info-Briefe

Klicken Sie sich durch unsere Info-Brief-Reihe

Neuigkeiten aus der Produktgruppe

Power Quality – News

Wissensbeitrag

Harmonische / Oberschwingungen

Oberschwingungen, auch Harmonische, sind Wellen, deren Frequenzen um ein ganzzahliges Vielfaches höher sind als die der Grundschwingungen. Sie entstehen aufgrund von nichtlinearen Lasten im Versorgungsnetz, wenn die elektrische Spannung aufgrund unterschiedlicher Einflussfaktoren verzerrt wird. Erfahren Sie mehr über Oberschwingungen/Harmonische in diesem Artikel!

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 6: Vorstellung der WinPQ mobil 7.1

In diesem Video stellen wir Ihnen alle neuen Features & Funktionen der neuesten Version der Analysesoftware »WinPQ mobil 7.1« für unsere mobilen Netzanalysatoren vor. Viel Spaß mit dem Video und den neuen Möglichkeiten mit Ihrer PQ-Box von A. Eberle.

weiterlesen

Blogbeitrag

International Partner Week 2024 – Ein Rückblick

Unsere International Partner Week 2024 - viele alte Freunde und auch neue Gesichter waren zu Gast, es war uns eine Freude.

weiterlesen

Webinar

»PQSys« Webinar: »PQI-LV« – der neue PQ-Netzanalysator für Transparenz in der Niederspannung

Webinaraufzeichnung vom 14.08.2024: »PQSys - Vorstellung: »PQI-LV« - der neue PQ-Netzanalysator für Transparenz in der Niederspannung«.

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 5: Trigger und Störschriebe einstellen

Lernen Sie die optimalen Trigger-Einstellungen für Ihre »PQ-Box« kennen, um Netzstörungen präzise aufzuzeichnen. In diesem Video wird erklärt, wie Sie den Effektivwert-, Oszilloskop- und Transienten-Rekorder zuverlässig einstellen, um wichtige Messdaten aufzuzeichnen.

weiterlesen

Blogbeitrag

PQ-Box-Eintauschaktion: nur vom 01.09. bis 31.12.2024

Zeitlich begrenzt: Erhalten Sie eine Gutschrift für den Eintausch Ihrer PQ-Box 100 oder eines vergleichbaren externen Altgerätes (3-phasiger Netzanalysator). Klicken Sie hier für alle weiteren Informationen zur Aktion!

weiterlesen

Wissensbeitrag

Spannungsüberwachung

Erfahren Sie in diesem Beitrag alles über das Thema »Spannungsüberwachung«. Was ist Spannungsüberwachung, warum ist Spannungsüberwachung sowohl für EVUs wie auch Industrieunternehmen essenziell und wie wird sie normkonform umgesetzt?

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 4: PQ-Berichte erstellen und konfigurieren mit der Software WinPQ mobil

In diesem Video wird alles zur Erstellung und Konfiguration von Power Quality Berichten mit der Software »WinPQ mobil« erklärt.

weiterlesen

Webinar

»PQMobil« Webinar: Netzanalyse in öffentlichen & industriellen Energienetzen – Teil 2

Webinaraufzeichnung vom 24.10.2024: »PQMobil - Netzanalyse in öffentlichen & industriellen Energienetzen - Teil 2«.

weiterlesen

Webinar

»PQMobil« Webinar: Netzanalyse in industriellen Energienetzen – Teil 1

Webinaraufzeichnung vom 24.10.2023: »PQMobil - Netzanalyse in industriellen Energienetzen - Teil 1«.

weiterlesen

Webinar

»PQMobil« Webinar: Netzanalyse in öffentlichen & industriellen Energienetzen – Teil 3

Webinaraufzeichnung vom 27.03.2024: »PQMobil - Netzanalyse in öffentlichen & industriellen Energienetzen - Teil 3«.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Was ist eine Lastgangmessung / Leistungsmessung?

Dieser Beitrag befasst sich mit Definition und Unterschied von registrierende Lastgangmessung (RLM), registrierende Leistungsmessung und Standard-Last-Profil. Dies sind wichtige Verfahren zur genauen Erfassung des Energieverbrauchs in Gewerbe, Großindustrie & Haushalt.

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 3: Benutzereinführung & Funktionen der PQ Box App

In diesem Video erhalten Sie eine Einführung in Benutzerführung und Funktionen der »PQ-Box App« für unsere mobilen Netzanalysatoren.

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 2: Menüführung und Bedienung der PQ-Box

In diesem kurzen Einführungsvideo präsentieren wir Ihnen die Navigation und Bedienung der mobilen Netzanalysatoren »PQ-Box 150«, »PQ-Box 200« & »PQ-Box 300« aus der PQ-Box Familie.

weiterlesen

Schulungsvideo

»PQMobil« Schulungsvideo 1: Erste Schritte mit der PQ-Box

In diesem Video wird detailliert gezeigt, wie Sie die »PQ-Box« anschließen und Messungen aufzeichnen können. Anschließend wird die Software »WinPQ mobil« verwendet, um die Messdaten zu visualisieren, zu analysieren und einen Bericht zu erstellen.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Differenzstrommessung

In diesem Beitrag erfahren Sie, was Differenzstrommessung & Differenzstromüberwachung sind und warum es wichtig ist, Differenzstrom zu messen.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Power Quality

Versorgungsqualität sicher im Blick: Definition, Bewertungskriterien, Videoserie und mehr zum Thema Power Quality. Viel Spaß beim Lesen!

weiterlesen

Wissensbeitrag

Blindleistung – Definition, Berechnung und Messung

Die Schlüsselrolle der Blindleistung in der Elektrotechnik: Definition, Berechnung, Messung und die Unterschiede zu Wirkleistung und Scheinleistung. Erfahren Sie, wie Blindleistung die Effizienz von Stromnetzen beeinflusst und die Energieübertragung formt.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Was ist Scheinleistung und wie wird diese berechnet?

Dieser Beitrag befasst sich mit der Frage, was Scheinleistung ist und wie man sie berechnet. Ein Verständnis der Scheinleistung ist entscheidend für die korrekte Dimensionierung von Wechselrichtern und somit für die optimale Effizienz und Leistungsfähigkeit von Photovoltaikanlagen.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Bereit für das Smart Grid der Zukunft?

Alle Infos rund um Smart Grid/Intelligente Stromnetze, die Technologie dahinter, Vorteile, Nachteile, Herausforderungen und die aktuelle Verbreitung.

weiterlesen

Applikationsbericht

Ferraris-Zähler vs. Digital Zähler

In diesem Fachbericht wird die Analyse einer Leistungsmessung bei einem großen Industriekunden durchgeführt. Der Kunde verzeichnet sehr große Ströme und Spannungen der fünften Harmonischen während der Produktionszeit, was zu einer schlechten Spannungsqualität führt.

weiterlesen

Blogbeitrag

Neu von A. Eberle: »I-Sense« Abgangsmesstechnik für bis zu 16 Abgänge

I-Sense - Strom-Abgangsmessung für bis zu 16 Abgänge. Ab jetzt bestellbar.

weiterlesen

Applikationsbericht

Winkelbestimmung von Spannungs- und Stromharmonischen in der Praxis

Heute gibt es kaum mehr Verbraucher, welche einen rein sinusförmigen Strom aus dem Energienetz beziehen. Sobald eine Anlage einen Strom nicht sinusförmig bezieht, sind zusätzlich zur Grundschwingung, Stromharmonische vorhanden. Diese Stromharmonischen erzeugen über die Netzimpedanz im Netz entsprechende Spannungsabfälle und somit Spannungsharmonische.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Alles Supra bei Ihnen im Netz?

Die heutigen Geräte und Betriebsmittel wie Schaltnetzteile, durch Frequenzumrichter geregelte Antriebe, Ladeeinrichtungen für E-Mobile oder LED-Beleuchtungen arbeiten intern mit hohen Taktfrequenzen, um Leistungen effizient zu regeln. Diese können sowohl zu leitungsgebundenen als auch zu feldgebundenen (eingekoppelten) Beeinflussungen im Energienetz führen. In diesem Fachbericht erläutern wir Ihnen, wie Sie diese Verursacher von Störeffekten im Netz mit geeigneter Messtechnik detektieren können.

weiterlesen

Wissensbeitrag

Power Quality Messung/Analyse: Tipps und Tricks II

Nützliche Tipps & Tricks im Umgang mit Power Quality Messgeräten und typische Anwenderfehler – Teil zwei! Dieser Artikel bietet tiefere Einblicke in die Power Quality sowie praktische Tipps und Anwendungsbeispiele für die Analyse der Netzqualität.

weiterlesen

Kontaktanfrage:



* Pflichtfelder

Ihre Daten werden verarbeitet

a-eberle kontakt newsletter ×

Unsere Seminare &
Webinare

► Hier anmelden!

x