PBE 2-2

• Spannungsebenen elektrischer Verteilnetze


  • Höchstspannung: 220 kV und 380 kV
  • Hochspannung: 110 kV
  • Mittelspannung: 10 kV, 20 kV, 30 kV
  • Niederspannung: 400 V
• Transformatoren


  • Leistungsangabe immer in kVA um Blindstrombelastungen mit zu berücksichtigen
  • Wärmeentwicklung bei Umspannung ist nicht zu vernachlässigen
• Transformator-Kühlarten


  • ONAN - Oil Natural Air Natural (natürliche Luftzirkulation)
  • ONAF - Oil Natural Air Forced (erzwungene Zirkulation)
• Kühlrippen sind immer angebracht für die direkte Luftkühlung
• Transformator-Lebensdauer


  Abhängig von Laständerung und Außentemperatur
• Transformator-Belastung


  • Kurzzeitige Belastung 130% von Sn
  • Auslegung auf 60-70% von Sn

  
• Transformator-Betriebsarten


  • VNB-Last (0,7)
  • Dauerlast (1)

  
• Ortsnetzstation (ONS)


  • Bindeglied zwischen den Hauptkomponenten der MS und NS
  • Besteht aus Transformator, NS-Schaltern, Sicherungen, Sammelschienen, Schutztechnik, (Messtechnik), (Fernwirktechnik)
• Schaltanlagen


  • Aufgabe: Schalten und Schützen von elektrischen Betriebsmitteln
  • Typen: Freiluftschaltanlage, Innenschaltanlage, GIS (Gas Isolierte Schaltanlagen)
  • Aufbau: Schalter (Lichtbogenlöschung, Leistungsschalter, Lasttrennschalter, Trennschalter, Erdungsschalter), Überspannungsableitung
• Kurzschlussfestigkeit und Belastbarkeit bei Freileitungen wesentlich besser als bei Kabeln
• Standardnetze


  • NS- und MS-Netze werden in Standardnetzformen realisiert oder können auf diese zurückgeführt werden
  • Je nach Betriebsform des Netzes kann eine (n–1)-sichere Versorgung gewährleistet werden
• Hilfs- und Schutzeinrichtungen


  • Netzschutz- und Erdschlusseinrichtungen
  • Systeme zur Sammlung, Übertragung und Verarbeitung von Betriebsdaten und Schaltbefehlen
  • Einrichtung für die Überwachung der Systemkomponenten
  • ggf. Blindleistungskompensationsanlagen
• Der Ausbaubedarf wird verursacht durch


  • Zubau EE-Erzeugung (370 Maß. 1,76 Mrd.€)
  • Umstrukturierungsinvestitionen
  • Ersatzinvestitionen (altersbedingt)
• Verzögerungen im Ausbau werden ausgelöst durch


  • Zu langen Planungszeitraum (< 10 Jahre)
  • Prognose der EE-Anlagen-Standorte
  • Langwierige Genehmigungsverfahren
• Es sind deutliche Steigerung der Erfassung in der Niederspannung zu verzeichnen, da höhere Ebenen schon erfasst werden, und die Notwenigkeit aufgrund von komplexeren Netzsituationen steigt.
• Betriebsmittel die nicht von zentraler Stelle aus zu schalten sind, müssen von Monteuren vor Ort bedient werden.
• Die Ausrüstung der Verteilernetze mit Sensorik und Aktorik erfolgt in Abhängigkeit des Nutzens. Z. B. in kritischen Netzteilen oder weit entfernten Teilen des Netzes zur Reduzierung etwaiger Versorgungsunterbrechungen.
• Zuverlässigkeitsbetrachtung nach DIN 40041

  Fähigkeit einer Betrachtungseinheit (Verteilnetz), für ein bestimmtes Zeitintervall unter vorgegebenen Bedingungen eine geforderte Funktion (Stromversorgung) zu erfüllen.
• In der Niederspannungsebene steht den Verteilernetzbetreibern bereits heute eine Möglichkeit zur Steuerung von Lasten zur Verfügung.
• Erlaubt Steuerungen


  • Elektromobile
  • Wärmepumpen
  • Nachtspeicherheizungen
  • Sonstige
• Laut § 14a EnWG können VNB Verträge mit steuerbaren Verbrauchseinrichtungen abschließen.
• Das „Steuern" des Verbrauchsverhaltens ist aktuell in den wenigsten Fällen ein wirklich „smartes" Eingreifen in das Netz unter Kenntnis des jeweiligen Netzzustandes.
• In Zukunft müssen alle Anlagen, die von der Regelung nach § 14a EnWG profitieren wollen, verpflichtend mit einem intelligenten Messsystem ausgestattet werden.
• Ferngesteuert über:


  • Rundsteuertechnik, Fernwirktechnik

  
• Vor Ort parametriert:


  • Zeitschaltuhr
• Ferngesteuert über:


  • Smart Meter und Smart Meter Gateway
• In der Hochspannung zusätzlich max. 0,95 kap.
• Bei 77 % aller in 2010 neu angeschlossenen WEA ist die Nennleistung zwischen 2 MW – 2,75 MW
• Bei Neuanlagen in MS/NS ist das Einspeisen mit einem Leistungsfaktor von max. 0,95 ind. vorgeschrieben.
• Moderne WEA an Land erreichen eine Verfügbarkeit von bis zu 98 %
• Bei Netzen der MS,HS-Ebene mit weniger als 100 WEA muss davon ausgegangen werden, dass es Zeitpunkte gibt, bei denen alle Anlagen verfügbar sind und bei entsprechender Windstärke mit Nennleistung einspeisen.
• Eine optimal ausgerichtete Neuanlage kann in Deutschland unter direkter Sonneneinstrahlung ohne Kühlung höchstens eine Leistung von 84 % der Peak-Leistung einspeisen.
• DIN EN 50160 (Merkmale der Spannung in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen)

  
• Die Norm definiert, beschreibt und spezifiziert die wesentlichen Merkmale der Spannung in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen.
• In der MS,HS-Ebene mit weniger als 100 WEA muss davon ausgegangen werden, dass es Zeitpunkte gibt, bei denen alle Anlagen verfügbar sind und bei entsprechender Windstärke mit Nennleistung einspeisen
• Photovoltaikanlagen


  Signifikanten Unterschied zwischen der max. eingespeister Leistung und der installierten Leistung

  
• Eine optimal ausgerichtete Neuanlage kann in Deutschland unter direkter Sonneneinstrahlung ohne Kühlung höchstens eine Leistung von 84 % der Peak-Leistung einspeisen
• DIN EN 50160


  Merkmale der Spannung in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen

  
• Die Norm definiert, beschreibt und spezifiziert die wesentlichen Merkmale der Versorgungsspannung an der Übergabestelle zum Netznutzer in öffentlichen Nieder-, Mittel- und Hochspannungs-Wechselstrom-Versorgungsnetzen unter normalen Betriebsbedingungen
• Planungs- und Betriebsgrundsätze (PuB)


  Ziel ist, unter Einhaltung der Normen die technischen Grenzwerte bestmöglich auszunutzen um die Netze kostenoptimal zu betreiben