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Grundwissen zur Stromversorgung in Rechenzentren, Teil 1

Wissen, was wie ins Datacenter ´reingeht

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Bierglas und Leistungsdreieck

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Ein Leistungsdreieck zeigt am Anschaulichsten den Zusammenhang zwischen Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung. cos phi ist dabei der Faktor für die Größe der Beziehung untereinander. Es gilt: Je kleiner der cos-phi-Wert, desto höher die Verluste, da simpel ausgedrückt nur die Wirkleistung genutzt werden kann und die Netze und technischen Anlagen für die Scheinleistung ausgelegt werden müssen.

Energieversorgungsunternehmen schreiben für ihre Kunden häufig einen cos phi von mindestens 0,9 vor. Direktzähler werden meist bis 63 A, in Einzelfällen bis maximal 100 A Nennstromstärke eingesetzt. Mit ihnen wird „nur“ die Wirkleistung gemessen. Entspricht die Scheinleistung der Wirkleistung wird die ganze Bezugsleistung genutzt.)

Werden allerdings bei Großabnehmern mit höheren Nennstromstärken Messwandlerzähler eingesetzt, wird die Blindenergie separat gemessen und auch durch die Energieversorger abgerechnet. Dies hat ganz einfach wirtschaftliche Gründe, da die Blindleistung mit erzeugt und bis zum Endverbraucher übertragen werden muss. Auch das beziehende Unternehmen sollte aus wirtschaftlichen Gründen größtes Interesse daran haben, den Blindleistungsanteil möglichst klein zu halten (siehe: Abbildung 5).

Verluste durch schlechte Netze

In Deutschland hat man mittlerweile so schlechte Netze, dass ein Atomkraftwerk aufgrund der Größe rechnerisch rein zur Erzeugung der Blindleistung benötigt wird. Ein absoluter Wahnsinn.

Zur Verringerung der Verluste werden meist Blindstromkompensationsanlagen eingesetzt. Diese Anlagen beinhalten Kondensatoren, die gegen die induktiven Netze wirken und so einen cos phi knapp unter 1 erzeugen. Die Steuerung erfolgt durch Zu- und Abschalten von Kondensatoren, den sogenannten Kompensationsstufen.

Vorsicht!

Vorsicht ist geboten, wenn vor der USV-Anlage das induktive Netz kompensiert wird und nach der USV-Anlage ein kapazitives Netz besteht. Wird dabei der Bypass der USV-Anlage geschaltet, werden beide Netze zusammengeschaltet und es kommt zu einer Überkompensation. Eine Schnellabschaltung der Kompensationsstufen an der Kompensationsanlage, gesteuert durch den Bypass-Schalter der USV-Anlage kann Abhilfe schaffen.

Als Maßeinheit wird die Wirkleistung in Watt (W) oder Kilowatt (kW) angegeben. Für die Scheinleistung verwendet man die Einheit VoltAmpere (VA) oder kVA. Die Blindleistung erhält die Einheit Var oder kVar.

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