Natürliche Leistung
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Die natürliche Leistung ist ein Begriff aus der elektrischen Energietechnik. Entspricht eine elektrische Leitung (Hochspannungsleitung) mit deren komplexen Wellenwiderstand ZL genau dem komplexen Lastwiderstand Z der an der Leitung angeschlossenen elektrischen Verbraucher, so liegt eine angepasste Leitung vor. Die dabei transportierte elektrische Leistung Pn wird dann als natürliche Leistung bezeichnet.
[Bearbeiten] Allgemeines
Die natürliche Leistung stellt keine Grenzleistung dar, welche nicht überschritten werden darf. Vielmehr beschreibt sie jenen optimalen Betriebspunkt, bei dem der Generator im Kraftwerk für die Leitung keinen zusätzlichen Blindleistungsanteil zur Verfügung stellen muss. Wird über die Leitung mehr Leistung als die natürliche Leistung übertragen, verhält sie sich induktiv, darunter kapazitiv. Bei genau natürlicher Leistung resistiv (ohmsch).
Da es in Stromversorgungsnetzen allerdings nicht möglich ist, die Summe der einzelnen Verbraucher (Stromkunden) ständig zu veranlassen, nur genau die natürliche Leistung Pn abzunehmen, wird die natürliche Leistung der Verbraucherleistung angepasst. Dies ist mit Hilfe der Blindleistungskompensation der Leitung möglich, welche im Prinzip ein Verändern des komplexen Widerstandes ZL der Leitung gleich kommt. Dazu ist es nötig, am Anfang und Ende einer Hochspannungsleitung bedarfmäßig Spulen oder Kondensatoren zuzuschalten. In Hochspannungsnetzen werden in Praxis allerdings fast ausschließlich an den Hochspannungstransformatoren über spezielle Wicklungen Kompensationsdrosseln zugeschaltet um damit die Betriebskapazitäten der Hochspannungsleitung bei Bedarf entsprechend zu verringern.
[Bearbeiten] Natürliche Leistungen von Freileitungen
In folgender Tabelle sind beispielhaft einige natürliche Leistungen von typischen Freileitungen in verschiedenen Spannungsebenen angegeben:
| Nennspannung in kV | natürliche Leistung in MW |
|---|---|
| 20 | 2,4 |
| 110 | 32 |
| 220 | 180 |
| 380 | 600 |
Die natürliche Leistung nimmt bei höheren Spannungsebenen deswegen zu, weil der Wellenwiderstand von Hochspannungsleitungen, durch den Aufbau bedingt, kleiner ist. Die Reduktion des Wellenwiderstandes wird unter anderem durch Bündelleiter erreicht, welche bevorzugt in höhere Spannungsebenen eingesetzt werden.
[Bearbeiten] Literatur
- Rene Flosdorff, Günther Hilgarth: Elektrische Energieverteilung, Teubner, 2003: ISBN 3-519-26424-2
