Schijnbaar vermogen

Op zaterdag 22 juni 2024 21:14:13 schreef kris van damme:
je bedoelt dat TS de rekenregels niet gevolgd heeft?

Het is (me) duidelijk hoe TS de kolommen C en E berekend heeft en dat hij verbaasd is dat beide niet hetzelfde resulaat laten zien. De vraag is welke gangbare grootheid hij op het oog heeft en of de gevolgende rekenwijze daar antwoord op geeft. Mij als leek spreken kolommen A (som 3 werkvermogens) en B (som 3 blindvermogens, altijd met plustekens) nog wel aan. Maar dat kunstmatige uit A en B afgeleide schijnvermogen in C? En de som van 3 aparte schijnvermogens in E?
[Edit: verbeterd, kolom D moest kolom E zijn. D is blanco]

Op zaterdag 22 juni 2024 21:14:13 schreef kris van damme:
Een simpele meter is niet in staat het onderscheid te maken tussen een stroom die met cosphi (W) of sinphi (VAr) loopt, hij meet gewoon de meetkundige som van beiden.

De simpele "meter", heb je het dan over een Multimeter? Ja!

Als je het over een simpele "wattmeter" of "meter zoals in de meterkast" hebt, dan "nee": Die meter maakt onderscheid tussen reeel vermogen en reactief vermogen.

We zouden kunnen stoppen met miereneuken over reactief vermogen en hoe je daarmee moet rekenen e.d. (maar dat zal wel niet gebeuren. )

Waar het om gaat is dat er een trafo behoorlijk belast wordt en tegen z'n max aan zit.

Voor een trafo wordt een max KVA op gegeven. Omdat het om een driefase trafo gaat, mag je binnen enige marge tussen de fases schuiven.

Dus als dat ding 115kVa is (dat rekent makkelijk voor mij), dan is dat 500A bij 230V, maar over drie fasen verdeeld: 166A per fase. Nu is enige onbalans waarschijnlijk toegestaan, dus iedere fase minder dan 182A en tevens de som minder dan 500A. DAT zijn de regels voor de trafo.

Ga je dan reactief vermogen afnemen, zeg 16A reactief op L1, dan zou je in de eerste instantie misschien denken, dan kan ik maar 150A reeel vermogen afnemen. Maar dat is niet zo. Je kan nog ruim 165A reeel vermogen afnemen: de (vectoriele) som blijft dan onder de 166A. (Zelfs ZONDER die .666 mee te nemen). Vandaar dat ik zeg: Met 10% reactief vermogen: Geen zorgen over maken, het zet geen zoden aan de dijk om daar wat aan te doen.

Is het meer, dan ben je zowiezo "raar bezig". (Ofwel je hebt een rare toepassing waardoor je juist allemaal apparaten hebt met een afschuwelijke powerfactor, of er is een "fout" in het systeem... )

@TS: Zie je blindstromen van meer dan 10% van de reeele stroom?

[Bericht gewijzigd door rew op zaterdag 22 juni 2024 23:15:24 (58%)]

Op zaterdag 22 juni 2024 19:34:52 schreef rew:
[...]Tja, wat kan ik zeggen. Jij houdt vast aan een formule die hier niet van toepassing is. En dan ga je verkeerde resultaten krijgen. Niets aan te doen.

Nou, er is wel wat aan te doen.
Ik zag gebeuren dat je werkvermogen en blindvermogen domweg bij elkaar optelde. Maar nadat ik er een poosje over had nagedacht besefte ik dat je feitelijk schijnbare vermogens bij elkaar telde. Als je dat bekijkt in relatie met b.v. de opwarming van de trafo, dan is dat helemaal correct.

In mijn werk maakten we wel de berekening als de wortel uit de som van de kwadraten. Dat was omdat de belasting vrijwel altijd redelijk symmetrisch was. Bij een bedrijf waar de grootste belasting wordt gevormd door motoren zal dat ook het geval zijn.

Goh! Met hoe eigenwijs de verzameling mensen hier altijd is had ik dat niet verwacht. Maar mooi: 1 probleem minder.

Op zaterdag 22 juni 2024 19:34:52 schreef rew:

VA en W zijn wiskundig gelijk.

Toch niet helemaal.

IK moet betalen voor mijn W's maar de netwerkbeheerder heeft te maken met de VA's en wil daar voor betaald worden .

[Bericht gewijzigd door benleentje op zondag 23 juni 2024 00:23:57 (18%)]

Op zaterdag 22 juni 2024 12:47:21 schreef KHJM:
[...]

Stromen zijn ook gemeten net zoals de spanning. Wanneer ik daar U*I=VA op uitvoer krijg ik een andere waarde dan met de eerder genoemde formule (wortel uit W^2+VAr^2).

Om het nog even te verduidelijken nog een plaatje toegevoegd. Links in de tabel het totale reactief vermogen, totale werkelijk vermogen en met de formule wortel uit W^2+VAr^2 het schijnbare vermogen. Rechts in de tabel de formule het schijnbare vermogen totaal door U*I=VA. (Totale kVA's opgeteld)

Zou het kunnen dat je transformator zelf de bron is van het vastgestelde reactieve vermogen? Het is me niet helemaal duidelijk hoe het reactieve vermogen in de tabel is gemeten, maar omdat het getal zo constant is denk ik dat je misschien de magnetisatiestroom van de transformator meet. Ik weet niet hoe deze stroom in de specificatie van een transformator wordt verwerkt, maar het telt gewoonlijk niet op bij de gespecificeerde VA waarde. Van een 400kVA trafo kan je dus 400kVA afnemen, zelfs al moet je er dan 420kVA in stoppen. Het omkeren van de richting dat de energie gaat verandert deze situatie mogelijk wel: je verliest zo ver ik kan zien capaciteit doordat je nu aan de kant die ingericht is voor 400kVA ook de magnetiseringsstroom moet leveren. Ik heb dit even niet volledig helder voor ogen, maar een trafo gedraagt zich in essentie als een ideale trafo met een spoel parallel, die je (met een correctiefactor) aan beide kanten kan modelleren, maar nooit verdwijnt en redelijk constant is.

In dit voorbeeld lijkt het er op dat je mogelijk meer kan winnen door de fases beter te verdelen. De limitering voor een trafo is die van de ohmse verwarming van de wikkelingen. Dat effect is kwadratisch: heb je dus een 690kVA trafo waar je van elke fase 1000A afneemt is dat juist binnen specificatie, maar als je 600; 1000 en 1400A afneemt zit je er een factor √(600²+1000²+1400²/(3x1000²)=1,11 (=11%) over die je kan oplossen door de belasting recht te trekken. Dat komt omdat de warmteverliezen in het hogere bereik meer bijdragen aan de warmte ontwikkeling dan die in het lage bereik. Merk op dat de spanning nergens een factor is in de berekening, alleen de stroom.

Vooral fase 1 lijkt problematisch, al hangt de ernst van het probleem samen met het interval van de metingen. Je kunt een transformator door de grote thermische massa rustig een half uurtje overbelasten, als de kwadraten van de stromen uiteindelijk maar uitmiddelen. Met stromen van bijna 800A is de warmte ontwikkeling in L1 grofweg 90% hoger dan voorzien, en ik denk dat het eerlijk is om zo een transformator dan onderbemeten te noemen. Als dit vaker voorkomt zou ik zeker een zwaarder exemplaar aanraden.

Als een trafo belast wordt, en zeker als hij tegen de nominale belasting aan loopt, is de magnetiseringsstroom te verwaarlozen op de totale stroom.

Op zondag 23 juni 2024 00:22:59 schreef benleentje:
[...]
Toch niet helemaal.

IK moet betalen voor mijn W's maar de netwerkbeheerder heeft te maken met de VA's en wil daar voor betaald worden .

De supermarkt heeft een voorraad van 24 pakken koekjes. Ik leg er twee in m'n mandje.

De eenheden "pakken koekjes" zijn gelijk. Je /kan/ ze optellen, de eenheden staan dat toe. Maar dat heeft geen relatie met de wereld om ons heen. Je kan ze van mekaar aftrekken: De winkel heeft hierna nog 24-2 = 22 pakken koekjes.

En je moet betalen voor de koekjes in je mandje, maar niet voor de 22 pakken die nog in het schap liggen.

Als de eenheden compatible zijn, dan wil dat nog niet altijd zeggen dat optellen of aftrekken zinnig is. Soms moet je kwadrateren en optellen.

"Het volgende hoekpunt van de erfgrens ligt 5.01m oost en 0.14m zuid van .... ". Dit is een "quote" uit het kadaster over de grond behorend bij het huis waar ik ben opgegroeid. Toen daar een keer gesteggel over was heeft iemand (een professional waar je op MOET vertrouwen) 5.15 meter uitgemeten en daar het merkpunt geplaatst. In ons voordeel, dus maar niet over gaan zeuren. Het ging om minder dan een vierkante meter, dus ook: laat maar.

Hier moest je, net als in sommige situaties met "VAR" kwadrateren, optellen wortel trekken om het antwoord te krijgen.

Op zondag 23 juni 2024 01:18:24 schreef Kruimel:
[...]Zou het kunnen dat je transformator zelf de bron is van het vastgestelde reactieve vermogen? Het is me niet helemaal duidelijk hoe het reactieve vermogen in de tabel is gemeten, maar omdat het getal zo constant is denk ik dat je misschien de magnetisatiestroom van de transformator meet.

een verbruiker achter de trafo ziet die magnetisatiestroom niet. dus zolang de installatie meer afneemt dan terugduwt heeft de teller geen weet van die blindstroom.

Dat maakt het dus belangrijk om te achterhalen waar het blindvermogen wordt gemeten toch? Het feit dat alleen het blindvermogen niet uitgesplitst was deed me vermoeden dat de informatie misschien van extern aangeleverd was, maar dat is maar een gok.

Ik blijf het in elk geval apart vinden dat de blindstroom zo constant is en onafhankelijk van de belasting en de richting van het vermogen. Het lijkt er op dat dit vermogen niet door de gebruikers/leveranciers wordt veroorzaakt.

Ik weet niet hoe de overeenkomsten tussen elektrabedrijven en "grootverbruikers" (400kVA is niet enorm) er uit zien, maar als een klant zelf in zijn transformator voorziet is het IMHO niet gek om gewoon een rekening te sturen voor de blindstroom die zo een ding opneemt. In zo een geval zou het misschien geld besparen om condensatoren te plaatsen.

Op zondag 23 juni 2024 08:22:59 schreef KlaasZ:
Als een trafo belast wordt, en zeker als hij tegen de nominale belasting aan loopt, is de magnetiseringsstroom te verwaarlozen op de totale stroom.

Mee eens, maar hij zou wel een meetbare constante waarde houden, en dat is exact wat ik hier zie.

edit: De vraag die ik me nu bedenk is of een transformator netto ontlast wordt als je de condensatoren aan de kant zet waar de energie naartoe gaat. Volgens mij wel, maar dat zou ik dan eens moeten testen.

Op zondag 23 juni 2024 12:23:37 schreef Kruimel:
[...]Mee eens, maar hij zou wel een meetbare constante waarde houden, en dat is exact wat ik hier zie.

Ja, maar die waarde is zo hoog, dat kan nooit alleen aan de trafo liggen.
Er is volgens mij nog nergens gezegd wat voor bedrijf dit eis, en wat de grootste verbruikers zijn. Op grond van de getallen gok ik op veel motoren.

En waar wordt er gemeten? Aan de middenspanningskant of aan de laagspanning?
Als het een eigen trafo is, zou er aan de middenspanning gemeten moeten worden. Maar vanwege de kosten van stroom- en spanningstrafo's wordt er vaak gekozen voor een meting aan de laagspanning en wordt er een toeslag op de kWh's gerekend voor de trafoverliezen.

edit: De vraag die ik me nu bedenk is of een transformator netto ontlast wordt als je de condensatoren aan de kant zet waar de energie naartoe gaat. Volgens mij wel, maar dat zou ik dan eens moeten testen.

Als de belasting hoofdzakelijk inductief is (wat bij motoren altijd het geval is) dan helpen condensatoren om de stroom te verminderen.

Op zondag 23 juni 2024 12:23:37 schreef Kruimel:
Het lijkt er op dat dit vermogen niet door de gebruikers/leveranciers wordt veroorzaakt.

Maar het kan dus ook zijn dat de TS een hal met TL verlichting heeft, waarbij hij uitsluitend metingen toont van "overdag" (omdat het "trafo te klein" probleem zich /dan/ voordoet), wanneer er gewerkt wordt en de verlichting aan is.

Ik zeg niet DAT het zo is, maar wel iets om rekening mee te houden.

edit: Ik heb eindelijk zelf even naar de getallen gekeken. Met ruim 60kW reactief en 140kW echt vermogen, krijg je een schijnbaar vermogen van 157kW.

Dat blindvermogen is "absurd veel". en nog scheelt het maar ongeveer 10% op het werkelijk/schijnbaar vermogen.

Verder, als je soms -400kW doet (en dat gaat goed), dan zit je met een verbruik van 140kW nog LANG niet op de grens van de trafo.

Ik beschouw de meetgegevens uit de tabel uit de openingspost zodanig raar dat ik ze zonder verdere uitleg niet geloof.

De vraag: "Als het reactief vermogen -69kW is en het werkelijk vermogen 141kW, wat is het schijnbaar vermogen dan?" kan beantwoord worden met 157kW (*). Dat is een schoolopgave. en als zodanig te beantwoorden. Maar of dat iets met de TS z'n situatie te maken heeft... Ik betwijfel het.

(*) Met wat mits-en en maar-en: op 1 fase: altijd. Op drie fasen: Als de blindstroom evenredig is met de fasestroom op die fase.

Daarom is het wel handig als de TS gaat vertellen hoe de installatie in elkaar zit. Waar zit de meting, en wat voor verbruikers zijn er.

Ik heb niet het gehele topic gelezen, maar in je data lijstje staat 230Volt is dit de lijnspanning?

. Want als de stromen de lijnstromen zijn moet je ook rekenen met de lijn spanning.
Een trafo van;400 KVA op 230 volt I =400.000/400 volt= 1000Amp Cos phi=1
Een trafo van;400 KVA op 400 volt I =400.000/700 volt= 571,43Amp cos phi=1
Dit kan ook je afwijking in je gemeten en berekende waarden zjn.

Op zaterdag 22 juni 2024 15:04:42 schreef pamwikkelingonderstaande link helpt wellicht.[bijlage]

Dank voor het document, dit geeft inzicht

Op zaterdag 22 juni 2024 15:47:47 schreef KlaasZ:
[...]Het is me niet duidelijk waarom je dit wil berekenen.

Ik wil weten waarmee (hoeveel) de transformator belast wordt.

Op zaterdag 22 juni 2024 15:47:47 schreef KlaasZ:
[...] maar dan kun je beter de stromen loggen.

Die worden gelogd

Op zaterdag 22 juni 2024 22:34:32 schreef aobp11:
[...]Het is (me) duidelijk hoe TS de kolommen C en D berekend heeft en dat hij verbaasd is dat beide niet hetzelfde resultaat laten zien. De vraag is welke gangbare grootheid hij op het oog heeft en of de gevolgende rekenwijze daar antwoord op geeft. Mij als leek spreken kolommen A (som 3 werkvermogens) en B (som 3 blindvermogens, altijd met plustekens) nog wel aan. Maar dat kunstmatige uit A en B afgeleide schijnvermogen in C? En de som van 3 aparte schijnvermogens in D?

Jep. Ik snap de verwarring. In de eerste kolommen staan de sommen(opgeteld door de meter zelf) van het blindvermogen en het werkelijk vermogen. Met de formule sqrt (<Watt>2 + <VA>2) wordt kVA berekend in C, zie formule balk Excel in het plaatje.

Dit had ik initieel met een if-statement gedaan omdat ik direct wilde zien of het gaat om terug levering of gebruik. De formule kijkt naar + of - in de som van het werkelijk vermogen. Maar ik lees dat dat niet handig is.

Met spanning en stroom van elke fase heb ik ook een berekening gemaakt. Simpel: de spanning maal de stroom (per fase), bij elkaar opgeteld in kolom E in kVA. Maar ik mis daar iets gezien de uitkomst in E afwijkt van C.

Op zondag 23 juni 2024 13:36:14 schreef KlaasZ:
Daarom is het wel handig als de TS gaat vertellen hoe de installatie in elkaar zit. Waar zit de meting, en wat voor verbruikers zijn er.

Transformator (400kVA), aangesloten: woonhuizen met zonnepanelen, laadpalen en warmtepompen. Meting wordt uitgevoerd op de singels vanaf de secundaire zijde transformator. Vast opgestelde meter, welk type meter en spoelen daar heb ik geen gegevens van.

---------------------------------

Zonder zelf allerlei formules toe te passen nog een bijlage met meetwaardes. De vraag is met welke van deze gegevens ik het beste het schijnbare vermogen kan berekenen?

Op zondag 23 juni 2024 19:54:46 schreef KHJM:
Maar ik mis daar iets gezien de uitkomst in E afwijkt van C.

De kolom E zien ik nergens.
Maar als C is berekend uit A en B, dan zit je rekenalgoritme verkeerd in elkaar. Reken er maar eens een paar handmatig uit, dan zal je zien dat er niks van klopt. Daarbij kun je de cijfers achter de komma weglaten, het gaat om een globale indruk van de grootte.

Maar als je ook de stromen logt, dan is deze berekening niet nodig. De stroomwaarden geven al genoeg informatie of de trafo overbelast wordt.

Op zondag 23 juni 2024 20:44:41 schreef KlaasZ:
[...]De kolom E zien ik nergens.

Ik wel, het ging ook over een andere bijlage. Zie bijgevoegde bijlage.

Op zondag 23 juni 2024 20:44:41 schreef KlaasZ:
[...]Maar als C is berekend uit A en B, dan zit je rekenalgoritme verkeerd in elkaar. Reken er maar eens een paar handmatig uit, dan zal je zien dat er niks van klopt.

(69*69)+(141*141) = 24642 > sqrt = 156,9. Dat zit verdomd dichtbij kolom C. Wat doe ik dan niet goed?

Wel knap, nu weet ik alsnog niet waar die 70kVAr is gemeten. Komt er nog eens bij dat de waarde voor die meting in de .pdf best afwijkt van de misschien wel 100 in de tabel, waarvan het meetinterval ook niet bekend is geworden.

Op zondag 23 juni 2024 13:15:35 schreef KlaasZ:
Ja, maar die waarde is zo hoog, dat kan nooit alleen aan de trafo liggen.

Op zondag 23 juni 2024 13:30:29 schreef rew:
Dat blindvermogen is "absurd veel".

Eerst dacht ik ook dat het hoog was, maar toen keek ik even in een oud topic van blackdog: Meetgegeven Diverse Transformatoren. Daar staan transformatoren in de regio van 100VA en komen primaire inducties in de ordergrootte ≈3H voor. Dat geeft een blindstroom van ongeveer 250mA op 230V, wat dus een blindvermogen is van 56VAr. Nu klinkt die 70kVAr voor een 400kVA trafo helemaal zo veel niet meer toch?

Als dit het probleem uiteindelijk blijkt te zijn zal je toch weinig kunnen besparen door wat aan dat blindvermogen te doen, het is me op dit punt toch duidelijk op basis van de stromen dat de transformator moet worden verzwaard (of de belasting verminderd). De stromen zijn waar je naar moet kijken, de fasehoek maakt niets uit. Zeker omdat de belasting niet heel best verdeeld is over de fases ga je een keer tegen de lamp lopen, dan kan je maar beter nu handelen zodat je de controle houdt over wanneer er stroomuitval is. Het lijkt me namelijk sterk dat je te maken gaat krijgen met een natuurlijke daling van de opwekking/afname, en zo een 'perfect storm' is alleen een kwestie van tijd zo.

Sorry, dat lijstje had ik over het hoofd gezien. Ik ging nog steeds uit van het plaatje in de startpost.

NB: KlaasZ was me voor. Ik laat mijn uitvoeriger reactie maar staan. [@KlaasZ, ik had me ook vergist in de kolommen. D is blance, E bevat een totaal.]
@KHJM:

Maar ik mis daar iets gezien de uitkomst in E afwijkt van C.

Dit is dus simpelweg het onvermijdelijke gevolg van verschillende rekenwijzen. In excel heb je de schijnbare vermogens per fase uitgerekend als product van van spanning en stroom. Maar als je dat op de equivalente manier doet van wortel(werkvermogen^2 + reactief vermogen^2) dan zie je dat je het kwadraat van beide vermogens nodig hebt. De sommen in kolommen A en B zijn echter op de vermogens zelf gebaseerd en niet op hun kwadraten. Daarna kun je wel gaan kwadrateren om van A en B naar C te komen, maar het "kwaad" is al geschied.
Per fase zeggen de schijnbare vermogens iets over koperdraadverliezen (in de secundaire wikkeling bij die fase). Het lijkt mij daarom zinvol om naar kolom E te kijken en kolom C rigoureus te schrappen.

Zonder zelf allerlei formules toe te passen nog een bijlage met meetwaardes. De vraag is met welke van deze gegevens ik het beste het schijnbare vermogen kan berekenen?

Ook hier dus per fase het schijbare vermogen uitrekenen (en ze evt. daarna optellen). Niets doen met de vierde kolom in de tabel.

Al die cijfers .. het idee van TS was de trafo efficiënter te gebruiken, omdat er een blindvermogen van ongeveer 65kW altijd "verbruikt" wordt.
Dat lijkt veel, het zou kunnen dat TS er vanuitgaat als hij dat blindvermogen naar beneden krijgt hij hetzelfde vermogen meer reëel kan opnemen.. maar bij vollast (400kVA) speelt dit nog maar een minieme rol.
even rekenen:

Cos phi (bij vollast) is dan 0,98. bij 400kVA speelt dit blindvermogen nog een rol van 1%, dus je kan er 4kVA meer uithalen, niet de moeite. Iemand schreef het al, wordt een zwaardere trafo.

Dat blindvermogen is "absurd veel".

Dat dacht ik ook maar nu blijkt het om woningen te gaan. En ik heb ooit begrepen dat al die kleine adapter voedingen voor je telefoon, router enz als die quasi onbelast zijn veel blind vermogen trekken.
Ik heb wel eens gemeten aan een 2,5VA trafo en die deed had met enkel 230V erop zonder belasting een cosφ van 0,2

Op zondag 23 juni 2024 21:13:39 schreef Kruimel:
Wel knap, nu weet ik alsnog niet waar die 70kVAr is gemeten.

Terug in het topic heb ik geschreven dat het gemeten is op de singels van de transformator (secundair).

Op zondag 23 juni 2024 21:13:39 schreef Kruimel:waarvan het meetinterval ook niet bekend is geworden.

Dat klopt: kwartier gemiddelde.

------------------

Het was mij al bekend dat er een zwaardere transformator moet worden geplaatst. Er komt overigens een tweede bij, want de locatie waar de huidige transformator staat is niet geschikt voor een zwaarder(in kilos) exemplaar.

Het ging mij niet om het besparen van blindvermogen. Er zat bij mij onwetendheid omtrent het min teken bij de waardes van het reactieve vermogen. Omdat we veel met terug levering van energie te maken hebben wekte het min teken verwarring op. Ik heb inmiddels mijn kennis weer opgefrist met het document van pamwikkeling waarvoor dank.

Op zondag 23 juni 2024 21:38:44 schreef KHJM:

Het ging mij niet om het besparen van blindvermogen. Er zat bij mij onwetendheid omtrent het min teken bij de waardes van het reactieve vermogen. Omdat we veel met terug levering van energie te maken hebben wekte het min teken verwarring op. Ik heb inmiddels mijn kennis weer opgefrist met het document van pamwikkeling waarvoor dank.

duidelijk, maar mogen we delen in de verwarring die nu opgelost is, ik bedoel wat is nu voor je duidelijk wat eerder voor verwarring zorgde?

Op zondag 23 juni 2024 19:54:46 schreef KHJM:
Dank voor het document, dit geeft inzicht

Heb je artikel 3.2.2.5 in dat door Pamwikkeling genoemde document gezien? Daarin staat expliciet dat je de totalen over de fasen van werkelijk en reactief vermogen niet kunt gebruiken om de som van de aparte schijnvermogens te berekenen. In 3.2.2.3 staat dat ook al dat je de som van de reactieve vermogens daarvoor niet kunt gebruiken..