Die Planung der Energieverteilung für Zweck- und Industriebauten

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1 Die Planung der Energieverteilung für Zweck- und Industriebauten kapitel

2 Die Planung der Energieverteilung für Zweck- und Industriebauten.1 Grundlagen zum Entwurf elektrischer Energieverteilungen. Netzplanungsmodule

3 Die Planung der Energieverteilung für Zweck- und Industriebauten.1 Grundlagen zum Entwurf elektrischer Energieverteilungen Totally Integrated Power umfasst Produkte, Systeme und Dienste von Siemens, um die elektrische Energieverteilung von der Mittelspannungs- Schaltanlage über den Trafo bis zum Etagenverteiler bzw. Endstromkreis durchgängig zu realisieren. Mit Totally Integrated Power unterstützt Siemens bei Anforderungen wie: C Vereinfachung der Betriebsführung durch übersichtlichen, einfachen Netzaufbau C geringe Netzverlustkosten, z. B. durch mittelspannungsseitigen Energietransport in die Lastschwerpunkte C hohe Versorgungs- und Betriebssicherheit der Anlagen auch bei Störung einzelner Betriebsmittel (Reservehaltung, Selektivität des Netzschutzes und hohe Verfügbarkeit) C leichte Anpassung an sich ändernde Belastungs- und Betriebsverhältnisse C niedrige Betriebskosten durch wartungsfreundliche Betriebsmittel C ausreichende Übertragungsfähigkeit der Betriebsmittel im Normalbetrieb und auch bei zu beherrschenden Störfällen Netzkonzept: Analyse Wahl der Netzstruktur Netzsystem Technikmerkmale Netzberechnung: Lastfluss Kurzschlussberechnung Leistungsbilanz Netzauslegung: Transformatoren Kabel Schutz-/Schaltgeräte Ersatzmaßnahmen Grafik /1 Aufgaben der Netzplanung C gute Versorgungsqualität, d. h. geringe Spannungsänderungen infolge von Belastungsschwankungen bei ausreichender Spannungssymmetrie und geringem Oberschwingungsgehalt in der Spannung C Einhaltung der gültigen IEC- /EN- / VDE-Bestimmungen sowie projektbezogener Bestimmungen für besondere Anlagen Die Effizienz einer elektrischen Energieversorgung steht und fällt mit der qualifizierten Planung. Netzkonzepte sind somit immer im Kontext der Randbindungen und Projektziele zu bewerten. Bei Konzentration auf Energieversorgungen im Infrastrukturbereich lassen sich die sinnvollen Möglichkeiten eingrenzen. Randbedingungen erfassen: Gebäude Nutzungsräume Betriebsführung Verbraucherlisten Temperaturen... Prioritäten und Prognosen für das elektrische System etc. Bei der Netzplanung unterstützt Siemens Sie mit Serviceangeboten und Tools wie SIMARIS design. Für die Auslegung bietet Siemens: C Applikationshandbuch C SINCAL C SIGRADE C spezifische Produktkataloge / Totally Integrated Power by Siemens

4 .1.1 Anforderungen an elektrische Gebäudenetze Bei der Planung von elektrischen Netzen sind die zumeist ambivalenten Anforderungen in den drei Lebensphasen des Projekts zu berücksichtigen: Investition Errichtung Betrieb. Weitere Einflussfaktoren Die wesentlichen Eigenschaften eines Netzes werden allerdings von folgenden Anforderungen bestimmt: C Nutzung/Verbraucher bzw. Zweck der Energieverteilung, d. h. Leistungsbilanz, Leistungsdichte sowie Lastschwerpunkte C Architektur, z. B. Flachbau oder Hochhaus C Betriebs- und Umweltbedingungen C Behördliche/gesetzliche Auflagen, z. B. Arbeitsschutzgesetze, Bauämter C Durch einspeisendes Energieversorgungsunternehmen technische Vorgaben bzgl. Spannung, Kurzschlussleistung, Genehmigung der maximalen Anschlussleistung, zulässiger Technik Einsatz von Power Managenent, um das Netz im Rahmen der Tarifoptionen wirtschaftlich betreiben zu können. Tabelle /1 Lebensphasen Investition Errichtung Betrieb Realisierungskosten minimal maximal irrelevant Realisierungszeit minimal minimal irrelevant Technik preisgünstig einfache Montage flexibler Betrieb Platzbedarf für Technik minimal maximal irrelevant Nutzungsdauer maximal irrelevant maximal Brandlast irrelevant irrelevant minimal Betriebskosten (u.a. irrelevant irrelevant minimal Versicherungsprämien) Nutzungsart Merkmale Anforderung Konsequenzen Wohnräume Viele Kleine Nennströme bei Back-up-Schutz Kleinverbraucher vergleichsweise großer Netzkurzschlussleistung Elektrotechnische Schutz gegen direktes FI-Schutzschalter Laien und indirektes Berühren ist Pflicht Büroräume Viele Arbeitsplätze Spannungsstabilität und mit PCs Versorgungssicherheit Hoher Anteil kapa- Gegenmaßnahmen bei Verdrosselte zitiver Verbraucher Oberschwingungen Kompensationen Allgemeine Sicherheitsstrom- Generator- Fluchtwege versorgung einspeisung Serverräume Kommunikations- Gute elektro- TN-S-Netz, um einrichtungen magnetische vagabundierende (Netzwerk) Verträglichkeit Fehlerströme zu (EMV) minimieren Medizinische Lebenserhaltende Hohe Versorgungs- Redundanz, selektive Räume Maschinen sicherheit Staffelung, leistungsstarke (SV) Intensivmedizin, Gute elektromagne- TN-S-Netz, um vaga- EKG tische Verträglichkeit bundierende Fehler- (EMV) ströme zu minimieren Fehlerströme lokal IT-Netz begrenzen Industriell ge- V.a. motorische Hoher Leistungsbedarf Schienenverteiler nutzte Räume Verbraucher pro Fläche Ausfallzeiten Hohe Versorgungs- Redundante Einspeiminimieren sicherheit sung, Maschennetze Verschiedene Selektive Staffelung Prozesse Tabelle / Beispiele für verschiedene Nutzungsräume und ihren Einfluss auf elektrische Netze/Betriebsmittel /3

5 IEC Regional Amerika Europa Australien Asien Afrika PAS CENELEC National USA: ANSI DE: DIN VDE AUS: SA CN: SAC SA: SABS CA: SCC I: CEI NZ: SNZ J: JISC BR: COBEI F: UTE... GB: BS ANSI American National Standards Institute BS British Standards CENELEC Europäisches Komitee für elektrotechnische Normung; European Committee for Electrotechnical Standardization (Comité Européen de Normalisation Electrotechnique) CEI COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO Elektrotechnisches Komitee Italien COBEI Comitê Brasileiro de Eletricidade, Eletrônica, Iluminação e Telecomunicações SAC Standardisation Administration of China Tabelle /3 Zusammenhang nationaler, regionaler und internationaler Standards in der Elektrotechnik Standards und Normen Zur Minimierung des technischen Risikos bzw. zum Schutz aller Beteiligten beim Umgang mit elektrotechnischen Komponenten sind die wesentlichen Planungsregeln in Normen zusammengestellt. Technische Normen sind Soll-Bedingungen von Fachverbänden, die jedoch durch rechtliche Standards wie z.b. Arbeitsschutzgesetze verpflichtend werden. Des Weiteren ist die Einhaltung von technischen Standards bestimmend für die Betriebsfreigabe oder den Versicherungsschutz. DIN VDE IEC JISC PAS SABS SA SCC SNZ UTE Deutsche Industrie Norm Verband deutscher Elektrotechniker Internationale Elektrotechnische Commission Japanese Industrial Standards Committee Pacific Area Standards South African Bureau of Standards Standards Australia Standards Council of Canada Standards New Zealand UNION TECHNIQUE DE L ELECTRI- CITE ET DE LA COMMUNICATION Technische Vereinigung für Elektrotechnik & Kommunikation Während vor Jahrzehnten die Standards v.a. national erarbeitet wurden und in den regionalen Gremien diskutiert wurden, ist es aktuell vereinbart, dass Initiativen zentral (IEC) eingebracht und anschließend von der Region bzw. in den nationalen Standard überführt werden. Nur wenn IEC an der Bearbeitung nicht interssiert ist bzw. zeitliche Restriktionen vorliegen, wird ein Standardisierungsprodukt regional bearbeitet. Der Zusammenhang der verschiedenen Standardisierungsebenen geht aus Grafik / hervor. Eine komplette Liste der IEC-Mitglieder mit weiterführenden Links ist zu finden unter q structure & Management q iec members.1. Netzstruktur Wie bereits erläutert, bestimmt die jeweilige Versorgungsaufgabe die Netzstruktur. Gebäude mit unterschiedlichen Leistungsdichten unterscheiden sich somit in der Art der Netzstruktur. Eine optimale Netzstruktur sollte besonders folgende Anforderungen erfüllen: C einfacher Netzaufbau C hohe Versorgungssicherheit C geringe Verluste C günstige und flexible Erweiterungsmöglichkeiten Dazu sind folgende Eigenschaften geeignet zu wählen: C Vermaschung C Anzahl der Speisepunkte C Art der Speisung Vermaschung Die niederspannungsseitige Energieverteilung in Gebäuden ist bevorzugt als Strahlennetz auszuführen. Die klare hierarchische Struktur bietet die Vorteile: C einfache Netzüberwachung C schnelle Fehlerlokalisierung C einfacher Netzschutz C einfache Betriebsführung Grafik / Unvermaschtes Netz (Strahlennetz) /4 Totally Integrated Power by Siemens

6 Planungsmodul Gebäudekonzept Einfaches Strahlennetz Strahlennetz mit Umschaltreserve a) Teillastreserve b) Volllastreserve - Trafos nicht voll ausgelastet - Trafos mit Belüftung verwenden T1 T1 T T1 T T3 NS- HV NS- AV HV1 n.c. NS- SV HV n.o. NS- HV1 n.c. NS- HV n.c. NS- HV3 n.c. n.c. K1 n.o. K1 n.o. K 3 Kompletter Netzausfall Weiterbetrieb ausgewählter Weiterbetrieb aller Verbraucher Verbraucher S N,T1 P total /cosϕ (n-1) 8 S N,i P SV /cosϕ (n-1) 8 a i 8 S N,i P total /cosϕ; a: Ausnutzungsfaktor Grafik /3 Varianten Strahlennetz Da der Betrieb eines vermaschten Netzes hohe Anforderungen an die Betriebsmittel stellt, wird im Allgemeinen aus wirtschaftlichen Gründen das Strahlennetz im Infrastrukturbereich bevorzugt. Ringnetze finden vor allem bei energieintensiven Prozessen der Industrie in Kombination mit Hochstromschienensystemen ihren Einsatz, da ihr Vorteil eine sichere und flexible Versorgung der Verbraucher ist. Des Weiteren werden sie in der Ebene > 1 kv für öffentliche Netze genutzt. Anzahl der Speisepunkte Über die Einspeisekonfiguration lässt sich die Verfügbarkeit des Strahlennetzes optimieren. Grafik /3 zeigt eine Optimierung des Strahlennetzes bei Annahme eines Fehlers in der Einspeisung. /5

7 Art der Einspeisung Die Zufuhr der elektrischen Energie in das Netz kann auf verschiedene Arten erfolgen und wird bestimmt durch die primäre Funktion. Die Einspeisung erfolgt bei der Allgemeinen Stromversorgung (AV) über C direkten Anschluss aus dem öffentlichen Netz: in der Regel bis 300 kw bei 400 V C Übergabe aus dem Mittelspannungsnetz (bis 5 kv) über Verteiltransformatoren bis MVA Für die Netzersatzversorgung (NEA) erfolgt die Auswahl der Stromquellen in Abhängigkeit der zulässigen Unterbrechungszeit. C Generatoren zur Sicherheitsversorgung C Zweite unabhängige Netzeinspeisung mit automatischer Umschaltung für SV-Verbraucher C Statische USV aus Gleich-/Wechselrichtereinheit und Batterie C Rotierende USV bestehend aus Motor und Generatorsatz Art Allgemeine Stromversorgung (AV) (SV) Unterbrechungslose Stromversorgung (USV) Tabelle /4 Art der Einspeisung T-1 T- T-3 Beispiel Versorgung aller im Gebäude vorhandenen Anlagen und Verbraucher Versorgung von Anlagen, die im Gefahrenfall Personen schützen: C Sicherheitsbeleuchtung C Feuerwehraufzüge C Löschanlagen Versorgung empfindlicher Verbraucher, die bei AV-Ausfall unterbrechungsfrei weiterbetrieben werden müssen: C Notbeleuchtung C Server/Rechner C Kommunikationstechnik G USV Im Infrastrukturbereich hat sich die in Grafik /4 dargestellte Konstellation bewährt..1.3 Netzsysteme Elektrische Netze werden unterschieden nach C der verwendeten Stromart: DC; AC ~ 50 Hz C der Art und Anzahl der aktiven Leiter des Systems: L1, L, L3, N, PE C der Art der Erdverbindung des Systems: Niederspannung: IT, TT, TN Mittelspannung: isoliert, niederohmig, kompensiert AV-Netz Grafik /4 AV-Verbraucher Art der Einspeisung Die Wahl der Erdverbindung des Mittel- bzw. Niederspannungsnetzes ist mit Bedacht zu treffen, da sie maßgeblich den Aufwand für die Schutzmaßnahmen bestimmt. Des Weiteren ist sie niederspannungsseitig bestimmend für die elektromagnetische Verträglichkeit. SV-Verbraucher NEA-Netz USV-Verbraucher Erfahrungsgemäß das beste Aufwand- Nutzen-Verhältnis für elektrische Netze in der allgemeinen Stromversorgung haben dabei C der niederohmige Sternpunkt für Mittelspannungsanwendungen C das TN-S-System für die Niederspannung /6 Totally Integrated Power by Siemens

8 Planungsmodul Gebäudekonzept Abschnitt A Abschnitt B Trafo 3* 3* Generator 1* * 1* * L 1 L L 3 PEN (isoliert) PE 4* Zentrale Erdungsstelle Aufteilungsbrücke 1* 4* L 1 L L 3 PEN (isoliert) PE L 1 L L 3 N PE Hauptpotenzialausgleich Verbraucherabgänge Netz A L 1 L L 3 N PE Verbraucherabgänge Netz B 1* Der PEN-Leiter muss in seinem gesamten Verlauf isoliert verlegt werden, auch in der Niederspannungs-Hauptverteilung (NSHV) * Die PE-Leiterverbindung zwischen NSHV und Transformatorkammer ist für die max. auftretende Kurzschlussstrombelastung (K S I k t k ) auszulegen 3* In der Trafokammer darf keine Vebindung zwischen Transformatorsternpunkt und Erde bzw. PE-Leiter eingebaut werden 4* Alle Verbraucherabgänge werden als Netz mit TN-S-System, d. h. bei verteilter N-Leiter- Funktion mit getrennt verlegtem N- und PE-Leiter ausgeführt. Es können sowohl 3- als auch 4-polige Schaltgeräte eingesetzt werden. Bei Ausführung des N-Leiters mit reduziertem Querschnitt (nicht empfehlenswert) sollte ein Schutzgerät mit Überlastschutz im N-Leiter eingesetzt werden (Beispiel LSIN) Grafik /5 EMV-freundliches Netz bei zentraler Aufstellung (kleine Distanzen) Der Vorteil des TN-Systems besteht darin, dass der im Fehlerfall entstehende Kurzschlussstrom nicht über Erde, sondern über eine Leitung zur Spannungsquelle zurückgeführt wird. Der verhältnismäßig hohe 1-polige Erdschlussstrom ermöglicht den Einsatz einfacher Schutzgeräte, wie z. B. Sicherungen oder Leistungsschalter, die im Fehlerfall auslösen. Bei Verwendung des TN-S-Netzes können Gebäudeströme verhindert werden, da der Rückfluss über einen separaten N-Leiter erfolgt. Die magnetischen Felder hängen von der geometrischen Anordnung der Verbindungen ab. Da gemäß IEC das TN-S- System nur bei zentraler Anordnung der Einspeisung zulässig ist, ist grundsätzlich das TN-C-S-Netz nach Grafik /5 zu empfehlen. Im Falle einer dezentralen Einspeisung sind vierpolige Schalt-/Schutzgeräte in Einspeisungen und Umschalteinrichtung (kein Parallelbetrieb) vorzusehen. /7

9 t a (s) I r 1000 I rn Ik min t r 100 Ik max.1.4 Trassierung/Verbindung Heutzutage kann man zwischen Kabeln und Schienen zur Verteilung wählen. Hier einige Merkmale zu den einzelnen Varianten: 10 0 I g I sd C Kabelverlegung + geringere Materialkosten + Bei Fehler auf der Strecke nur ein Verteiler samt nachgeordnetem Teilnetz betroffen hoher Montageaufwand erhöhte Brandlast 0,1 0,01 t g t sd I i C Schienenverteilung + schnelle Montage + flexibel bei Änderungen bzw. Erweiterungen + geringer Platzbedarf + verringerte Brandlast starre Kopplung an Gebäudegeometrie Bei der konkreten Anwendung sind diese Eigenschaften im Zusammenhang mit der Nutzung und den spezifischen Flächenlasten abzuwägen. Die Auslegung der Verbindungen zwischen Ausgangs- und Zielverteiler umfasst das Einhalten der Bedingungen für C Überlastschutz I b I r I z und I z > I /1,45 C Kurzschlussschutz S K >= I t C Schutz gegen elektrischen Schlag bei indirektem Berühren C zulässigen Spannungsfall Grafik /6 L S.1.5 Schalt- und Schutzeinrichtungen Bereits während der Entwurfsplanung ist es sinnvoll zu entscheiden, welche Technik zum Schutz der elektrischen Betriebsmittel eingesetzt werden soll. Die gewählte Technik beeinflusst das Verhalten und die Eigenschaften des Netzes und ist somit mitbestimmend für Nutzenaspekte wie C Versorgungssicherheit C Montageaufwand C Wartung bzw. Stillstandszeiten 0, x I n Überlastauslöser L Standard I t Optional I 4 t Kurzzeitverzögerter Kurzschlussauslöser S Standard tsd Optional I t Kennlinienvarianten I N G Unverzögerter Kurzschlussauslöser I Standard On Optional Off Neutralleiterschutz Standard 0,5-1 x Ir Optional Off Erdschlussauslöser Standard t g Optional I t Art/Typen Schutzeinrichtungen lassen sich in zwei Kategorien einteilen, wobei diese miteinander kombiniert werden können. C Sicherungsbehaftete Technik + gute strombegrenzende Wirkung + hohes Schaltvermögen bis 10 ka + geringe Investitionskosten + einfache Montage + sichere Auslösung, keine Hilfsenergie + einfache Staffelung untereinander /8 Totally Integrated Power by Siemens

10 Planungsmodul Gebäudekonzept I Grafik /7 P = I * R Diese Energie (Fläche unter der Kurve) wird auch in den Kontakten und somit im Schalter umgesetzt Stromverlauf bei Nullpunktlöschern Stromverlauf bei strombegrenzenden Leistungsschaltern 4 ms 10 ms Strombegrenzung Ausfallzeit nach Fehler reduziert selektives Abschalten in Verbindung mit Leistungsschaltern Alterung der Sicherung gesonderter Personenschutz beim Schalten großer Ströme nötig C Sicherungslose Technik + Eindeutige Auslösezeiten für Überlast und Kurzschluss + sicheres Schalten von Betriebsund Fehlerströmen + schnelle Betriebsaufnahme der Anlage nach Fehlerabschaltung + vielfältige Auslösemethoden angepasst zur Schutzaufgabe + kommunikationsfähig: Melden von Anlagenzuständen Schutzkoordination erfordert Kurzschlussberechnung höhere Investitionskosten. t Schutzauslösung Vor allem bei sicherungsloser Technik ist die Wahl der Auslöseeinheit für die zu erreichenden Schutzziele entscheidend. Bei Gebäudenetzen gewinnt die selektive Abschaltung an Bedeutung, da dies zu einer höheren Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität führt. Während die Standards wie DIN VDE 0100 Teil 710 bzw. DIN VDE 0108 ein selektives Verhalten der Schutzeinrichtungen für die Sicherheitsversorgung bzw. bestimmte Nutzungsräume fordern, steigt der Anteil der Gebäude, bei denen auch für die allgemeine Versorgung selektives Abschaltverhalten gefordert wird. In der Regel kommt, unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit, eine kombinierte Lösung aus selektiven und teilselektiven Bereichen bei Netzen in Gebäuden zur Anwendung. In diesem Zusammenhang sind v.a. folgende Eigenschaften zu berücksichtigen. Strombegrenzung: Ein Schutzgerät hat eine strombegrenzende Wirkung, wenn dieses im Fehlerfall einen geringeren Durchlassstrom als der prospektive Kurzschlussstrom an diesem Fehlerort hat. Selektivität: Bei der Zusammenarbeit in Reihe liegender Schutzeinrichtungen zum gestaffelten Abschalten muss das der Fehlerstelle nächstliegende vorgeordnete Schutzgerät abschalten. Die anderen vorgeordneten Geräte bleiben in Betrieb. Die Auswirkungen eines Fehlers werden räumlich und zeitlich auf ein Minimum begrenzt. Grafik /8 Grafik /9 Q Q1 Auslösung Trip Selektives Abschalten Auslösung Trip Q Q1 Auslösung Trip Q3 Q3 Back-up-bedingtes Abschalten Back-up-Schutz: Voraussetzung ist, dass Q1 ein strombegrenzendes Gerät ist. Ist im Falle eines Kurzschlusses der Fehlerstrom höher als das Bemessungsausschaltvermögen des nachgeordneten Schutzgerätes, so wird dieses durch das vorgeordnete Schutzgerät geschützt. Q kann mit einem I cu kleiner I kmax, Q gewählt werden. Dadurch wird Teilselektivität erreicht. /9

11 Versorgungsbereich 800 kva Versorgungsbereich 400 kva MCCB 630 A LSI ACB 150 A LSI Fuse 400 A Unterstützt Priorität selektives Abschalten Versorgungsbereich 30 kva Fuse 63 A Fuse 80 A MCB 16 A MCB 5 A Unterstützt Priorität Kosten minimieren Grafik /10 Staffelung für einen Versorgungsbereich 800 kva Staffelung im Versorgungsbereich Ausgehend von der kleinsten Versorgungseinheit eines Gebäudes, z.b. ein Haushalt oder ein Geschäft, sind je nach Versorgungsleistung und den jeweiligen Anforderungen verschiedene Schutzeinrichtungen vorzugsweise geeignet. TIPP: Wird ein 800 kva Versorgungsbereich über einen Transformator eingespeist und ist selektives Abschalten eine wesentliche Anforderung, ist auch mittelspannungsseitig ein Leistungsschalter mit UMZ zu wählen. Für vertiefende Informationen vor allem zu den Auslöseeigenschaften siehe Applikationshandbuch C Kapitel 3 Netzschutz und Schutzkoordination C Kapitel 4 Mittelspannung C Kapitel 6 Niederspannung Leistungsbedarf Der Leistungsbedarf der gesamten Energieverteilung bestimmt im Wesentlichen die Auslegung der Hauptverteilung sowie des Transformators und/oder des Generators. Diese Betriebsmittel wiederum sind bestimmend für die Investitionen. S max in kva < S N in kva n u kr I kmax in ka % % % % % % % 80 Tabelle /5 Der Leistungsbedarf ermittelt sich über: S max = P max /cosϕ B, Bewährte Transformatorkonstellationen für Gebäude Mit P max = Σ(P i 8 a i ) 8 g cosϕ B Bezugsleistungsfaktor a Ausnutzungsfaktor g Gleichzeitigkeitsfaktor Mit der Dimensionierungsregel I cu I k resultiert eine Minimierung der Bezugsleistung in eine Minimierung der Kurzschlussfestigkeit für die Betriebsmittel. Dies wiederum bedeutet eine Kosteneinsparung bei Investition und Betrieb. Transformator: I k, max Σ 100 u % I rtrafo, i kr, i Dabei ist zu beachten, dass die untere Grenze für den Kurzschlussstrom bei ~15 ka liegt, um sowohl eine ausreichende Spannungsstabilität wie auch eine sichere Abschaltung im Fehlerfall zu gewährleisten. Daraus folgt, dass Transformatoren nur bis Leistungen 400 kva mit einem u kr = 4 % zu wählen sind, um den Kurzschlussstrom zu erhöhen. Wirtschaftliche Transformatorleistungen liegen in der Gebäudeversorgung zwischen 630 und 1000 kva. Tabelle /5 zeigt sinnvolle Konstellationen für parallele Transformatoren je Versorgungsbereich. Größere Leistungen sind somit in mehrere (> ) getrennte Versorgungsbereiche aufzuteilen, um beherrschbare Netzdaten und somit wirtschaftliche Lösungen zu erreichen. /10 Totally Integrated Power by Siemens

12 .1.6 Entscheidungshilfe Die verschiedenen Einzelentscheidungen für Energieverteilungen in Gebäuden lassen sich wie folgt sinnvoll zusammenführen: Planungsmodul Gebäudekonzept Zweckbau? ja Strahlennetz mit Teillastreserve Funktionsbereiche: Büroräume Besprechungszimmer Rechenzentrum Großküche mit Kantine Heizung-Klima-Lüftung Brandschutz Transport TN-C-S-System, NSHV mit zentralem Erdungspunkt Tipp: Geg. Grundfläche A = a Länge l 100 m = 8 a; max. Stockwerke i a/h Flachbau i 5? nein Hochhaus A 000 m? nein i 10? nein Tipp: S max = P/cosϕ S max < 630 kva; u kr 4% S max 630 kva; u kr 6% ja Aufteilung in mehrere Versorgungsbereiche je Fläche, d.h. Anzahl Etagenverteiler S max MVA? nein i 0? ja nein Zentraler Technikraum Übergabe- Trafo- NSHV Zentrale MS- Übergabe, dezentrale Trafos-NSHV Dezentrale MS-Übergabe- Trafos-NSHV Verriegelte Umschaltung mit 4-poligen Geräten Flachbau Typ 1 Flachbau Typ Hochhaus Typ 1: zentral, Kabel Hochhaus Typ : zentral, Schiene Hochhaus Typ 3: ausgelagerte Trafos Hochhaus Typ 4: dezentral, Kabel Hochhaus Typ 5: dezentral, Schiene ja ja ja Tipp: Schienenverteiler, wenn v. a. Komfortanforderungen wie gute Erweiterbarkeit, Brandlastminimierung Kabel? nein Schienen? Grafik /11 Übersicht zu den Modulen Netzkonzept /11

13 . Netzplanungsmodule Mit den folgenden Modulen können sie die Energieverteilung für gängige Gebäudestrukturen einfach und systematisch ansetzen. Aufzüge Es handelt sich hierbei um schematisierte Lösungsansätze, die dann für das spezielle Projekt kundenspezifisch erweitert werden können. Ist die Vorplanung des Netzes abgeschlossen, so kann das Netz anschließend problemlos mit der Software SIMARIS design projektiert und berechnet werden. Aktuelle und detaillierte Beschreibungen zu Applikationen finden Sie im Internet unter Flachbau Typ 1: Ein Versorgungsabschnitt 4. Etage 3. Etage. Etage 1. Etage AV1. AV. AV3. AV4. HKL FW-Aufzüge HKL-SV SV1. SV. SV3. SV4. USV1. USV. USV3. USV4. NSHV MSV 1 AV z SV G 3~ USV Untergeschoss vom EVU AV Allgemeine Stromversorgung ET Etagenverteiler EVU Energieversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreiber FW Feuerwehr HKL Heizung Klima Lüftung MSV Mittelspannungsverteilung NSHV Niederspannungshauptverteilung SV USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung /1 Totally Integrated Power by Siemens

14 Planungsmodul Gebäudekonzept Gebäudeart Flachbau Anzahl der Etagen 4 Grundfläche/Gesamtfläche.500 m / m Aufteilung der Leistung 85% Nutzfläche 15% Nebenfläche Leistungsbedarf Einspeisearten Netzschutz Besondere Anforderungen bis.000 kw 100% Gesamtleistung aus dem öffentlichen Netz 10 30% der Gesamtleistung für (SV) 5 0% der Gesamtleistung für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) Selektivität wird angestrebt Gute elektromagnetische Verträglichkeit, hohe Versorgungs- und Betriebssicherheit Vorschlag zur Konzeptfindung Merkmal Unsere Lösung Vorteil Ihr Nutzen Netzstruktur Zentrale Trafoeinspeisung Versorgung im Lastschwerpunkt, Geringe Kosten, in Schwerpunktnähe kurze Niederspannungskabel, Zeitersparnis bei Montage S max = 1.00 kva, geringe Verluste cosϕ = 0,85 Strahlennetz Übersichtliches Netz Einfache Betriebsführung und Fehlererkennung Trafomodul mit x 630 kva, Spannungsstabilität, Optimierte Spannungsqualität, u kr = 6%, d.h. I k 30 ka leichtere Bauweise Wirtschaftlichkeit Netzersatzeinrichtung: Generator 400 kva (30 %) (Je kleiner der Generator, desto größer muss der Kurzschlussstrom im Verhältnis zum Nennstrom sein) USV 00 kva (15 %) Versorgung wichtiger Verbraucher aller Etagen im Störfall, z. B. bei Ausfall des öffentlichen Netzes Unterbrechungsfreie Stromver- sorgung der Verbraucher, z. B. bei Ausfall des öffentlichen Netzes Versorgung empfindlicher und wichtiger Verbraucher Erhöhte Versorgungssicherheit nach DIN VDE 0108 Mittelspannungs- SF 6 -gasisoliert Kleine Schaltanlage; Minimierter Platzbedarf für Schaltschaltanlage klimaunabhängig anlagenraum; wartungsfrei Transformator GEAFOL-Gießharz mit Geringe Brandlast, Wirtschaftlichkeit reduzierten Verlusten Einsatz im Gebäude Niederspannungs- SIVACON 8PT mit zentralem EMV-freundliches Netz Schutz vor elektromagnetischer hauptverteilung Erdungspunkt q Aufteilung PEN Beeinflussung in PE und N zum TN-S-System (z. B. kleinere Übertragungsraten bei Kommunikationsverbindungen) Verbindungen/ Kabel Zentrale Messung von Strom, Kostentransparenz Trassierung Spannung, Leistung, z. B. für Verrechnung, Kostenstellenzuordnung /13

15 Flachbau Typ : Zwei Versorgungsabschnitte Aufzüge HKL FW-Aufzüge HKL-SV 4. Etage 3. Etage. Etage 1. Etage AV1.1 AV.1 AV3.1 AV4.1 SV1.1 SV.1 SV3.1 SV4.1 USV1.1 USV.1 USV3.1 USV4.1 AV. AV3. AV4. AV1. SV3. SV4. SV. SV1. USV1. USV. USV3. USV4. NSHV MSV 1 AV z SV G 3~ USV Untergeschoss vom EVU AV Allgemeine Stromversorgung ET Etagenverteiler EVU Energieversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreiber FW Feuerwehr HKL Heizung Klima Lüftung MSV Mittelspannungsverteilung NSHV Niederspannungshauptverteilung SV USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung /14 Totally Integrated Power by Siemens

16 Planungsmodul Gebäudekonzept Gebäudeart Flachbau Anzahl der Etagen 4 Grundfläche/Gesamtfläche.500 m / x m Aufteilung der Leistung Leistungsbedarf Einspeisearten Netzschutz Besonderheiten 85% Nutzfläche 15% Nebenfläche >.000 kw 100% Gesamtleistung aus dem öffentlichen Netz 10 30% der Gesamtleistung für (SV) 5 0% der Gesamtleistung für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) Selektivität wird angestrebt Gute elektromagnetische Verträglichkeit Vorschlag zur Konzeptfindung Merkmal Unsere Lösung Vorteil Ihr Nutzen Netzstruktur Je Etage Aufteilung in zwei Versorgung im Lastschwerpunkt, Geringe Kosten, Versorgungsbereiche kurze Niederspannungskabel, kein Extra-Betriebsraum nötig, S max =.400 kva geringe Verluste Zeitersparnis bei Montage cosϕ B = 0,85 Strahlennetz Übersichtliches Netz Einfache Betriebsführung und Fehlererkennung Trafomodul mit 3 x 800 kva, Minimierung von Spannungs- Optimierte Spannungsqualität, u kr = 6%, d.h. I k 60 ka schwankungen, Kostenminimierung im Baugewerk geringere Statikanforderungen Netzersatzeinrichtung: Generator 730 kva (30 %) (Je kleiner der Generator, desto größer muss der Kurzschlussstrom im Verhältnis zum Nennstrom sein) USV 400 kva (15 %) Versorgung wichtiger Verbraucher aller Etagen im Störfall, z. B. bei Ausfall des öffentlichen Netzes Unterbrechungsfreie Stromver- sorgung, z. B. bei Ausfall des öffentlichen Netzes Versorgung empfindlicher und wichtiger Verbraucher Erhöhte Versorgungssicherheit nach DIN VDE 0108 Mittelspannungs- SF 6 -gasisoliert Kleine Schaltanlage; Minimierter Platzbedarf für schaltanlage klimaunabhängig Verteilerraum, wartungsfrei Transformator GEAFOL-Gießharz mit Geringe Brandlast, Wirtschaftlichkeit reduzierten Verlusten Einsatz im Gebäude Niederspannungs- SIVACON 8PT mit zentralem EMV-freundliches Netz Schutz der Kommunikationseinhauptverteilung Erdungspunkt q Aufteilung PEN richtungen vor elektromagnetischer in PE und N zum TN-S-System Beeinflussung (z. B. kleinere Übertragungsraten bei Kommunikationsverbindungen) Verbindungen/ Kabel Zentrale Messung von Strom, Kostentransparenz Trassierung Spannung, Leistung, z. B. für Verrechnung, Kostenstellenzuordnung Zwei Verteilerabgänge pro Etage Kürzere Kabelwege, Wirtschaftlichkeit geringer Spannungsfall /15

17 Hochhaus Typ 1: Zentrale Versorgung Aufzüge FW-Aufzüge HKL HKL-SV n. Etage n - 1. Etage n -. Etage n - 3. Etage n - 4. Etage 5. Etage 4. Etage 3. Etage AV Allgemeine Stromversorgung ET Etagenverteiler EVU Energieversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreiber FW Feuerwehr HKL Heizung Klima Lüftung MSV Mittelspannungsverteilung NSHV Niederspannungshauptverteilung SV USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung. Etage 1. Etage NSHV Untergeschoss vom EVU MSV 1 AV SV G 3~ z USV /16 Totally Integrated Power by Siemens

18 Planungsmodul Gebäudekonzept Gebäudeart Hochhaus Anzahl der Etagen 10 Grundfläche/Gesamtfläche m / m Aufteilung der Leistung Leistungsbedarf Einspeisearten Netzschutz Besonderheiten 80% Nutzfläche 0% Nebenfläche kw 100% Gesamtleistung aus dem öffentlichen Netz 10 30% der Gesamtleistung für (SV) 5 0% der Gesamtleistung für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) Selektivität wird angestrebt Gute elektromagnetische Verträglichkeit Hohe Versorgungs- und Betriebssicherheit Vorschlag zur Konzeptfindung Merkmal Unsere Lösung Vorteil Ihr Nutzen Netzstruktur Zentrale Trafoeinspeisung Einfache Netzstruktur, Nur ein elektrischer Betriebsraum, in Schwerpunktnähe geringe Netzverluste einfache und günstige Netzführung S max = kva Trafomodul mit x 630 kva, Spannungsstabilität, Optimierte Spannungsqualität, cosϕ = 0,85 U kr = 6%, d.h. I k 30 ka leichtere Bauweise Wirtschaftlickeit Etagen: 8 Netzersatzeinrichtung: Generator: 400 kva (30 %) (Je kleiner der Generator, desto größer muss der Kurzschlussstrom im Verhältnis zum Nennstrom sein) USV: 00 kva (15 %) Versorgung wichtiger Verbraucher aller Etagen im Störfall, z. B. bei Ausfall des öffentlichen Netzes Unterbrechungsfreie Stromver- sorgung bei Ausfall des öffentlichen Netzes Versorgung empfindlicher/ wichtiger Verbraucher Erhöhte Versorgungssicherheit nach DIN VDE 0108 Strahlennetz Übersichtliches Netz Einfache Betriebsführung und Fehlererkennung Mittelspannungs- SF 6 -gasisoliert Kompakte Bauweise, Minimierter Platzbedarf für übergabestation klimaunabhängig Schaltanlagenraum, wartungsfrei Transformator GEAFOL-Gießharz mit Geringe Brandlast, Wirtschaftlichkeit reduzierten Verlusten Einsatz im Gebäude Niederspannungs- SIVACON 8PT mit zentralem EMV-freundliches Netz Schutz der Kommunikationshauptverteilung Erdungspunkt q Aufteilung PEN einrichtungen vor Störungen in PE und N zum TN-S-System (z. B. kleinere Übertragungsraten bei Kommunikationswegen) Verbindungen/ Kabel Zentrale Messung von Strom, Kostenstellenzuordnung mit Haupttrasse Spannung, Leistung, z. B. für minimalem Aufwand Verrechnung, zentrale Erfassung Kosteneinsparung /17

19 Hochhaus Typ 3: Ausgelagerte Trafos Aufzüge FW-Aufzüge 3 4 HKL HKL-SV n. Etage n - 1. Etage n -. Etage n - 3. Etage n - 4. Etage 5. Etage 4. Etage 3. Etage AV Allgemeine Stromversorgung ET Etagenverteiler EVU Energieversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreiber FW Feuerwehr HKL Heizung Klima Lüftung MSV Mittelspannungsverteilung NSHV Niederspannungshauptverteilung SV USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung. Etage 1. Etage NSHV Untergeschoss vom EVU 1 z AV SV MSV G 3~ USV /18 Totally Integrated Power by Siemens

20 Planungsmodul Gebäudekonzept Gebäudeart Hochhaus Anzahl der Etagen 10 bis 0 Grundfläche/Gesamtfläche m / m Aufteilung der Leistung Leistungsbedarf Einspeisearten Netzschutz Besonderheiten 80 % Nutzfläche 0 % Nebenfläche 1500 kw, ab MW ist eine Auslagerung der Trafos auch < 10 Etagen zu prüfen 100% Gesamtleistung aus dem öffentlichen Netz 10 30% der Gesamtleistung für (SV) 5 0% der Gesamtleistung für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) Selektivität wird angestrebt Gute elektromagnetische Verträglichkeit Hohe Versorgungs- und Betriebssicherheit Vorschlag zur Konzeptfindung Merkmal Unsere Lösung Vorteil Ihr Nutzen Netzstruktur Aufteilung in zwei Versorgungs- Kurze Niederspannungskabel, Wirtschaftlichkeit, bereiche geringe Netzverluste, vereinfachter Brandschutz Verringerung der Brandlast S max = kva Trafomodule mit Spannungsstabilität, Optimierte Spannungsqualität, cosϕ = 0,85 ( + 1) x 630 kva, leichtere Bauweise Wirtschaftlichkeit Etagen: 0 U kr = 6% d.h. I k 45 ka Netzersatzeinrichtung: Generator: 800 kva (30 %) (Je kleiner der Generator, desto größer muss der Kurzschlussstrom im Verhältnis zum Nennstrom sein) USV: 400 kva (15 %) Versorgung wichtiger Verbraucher aller Etagen im Störfall, z. B. bei Ausfall des öffentlichen Netzes Unterbrechungsfreie Stromver- sorgung bei Ausfall des öffentlichen Netzes Versorgung empfindlicher/ wichtiger Verbraucher erhöhte Versorgungssicherheit nach DIN VDE 0108 Strahlennetz Übersichtliches Netz Einfache Betriebsführung und Fehlererkennung Mittelspannungs- Gasisoliert Kleine Schaltanlage, Minimierter Platzbedarf für schaltanlage klimaunabhängig Schaltanlagenraum, wartungsfrei Transformator GEAFOL-Gießharz mit Geringe Brandlast, Wirtschaftlichkeit reduzierten Verlusten Einsatz im Gebäude Niederspannungs- SIVACON 8PT mit zentralem EMV-freundliches Netz Schutz der Kommunikationseinrichhauptverteilung Erdungspunkt q Aufteilung PEN tungen vor Störungen in PE und N zum TN-S-System (z. B. kleinere Übertragungsraten bei (4- polige Schalter in den Kommunikationsverbindungen) Zuleitungen und der Umschaltung) Verbindungen/ Kabel Messung von Strom, Spannung, zentrale Verarbeitung Trassierung Leistung, z. B. für Verrechnung, je Etage zentral in NSHV /19

21 Hochhaus Typ 4: Dezentrale Versorgung Aufzüge HKL FW-Aufzüge HKL-SV G 3~ USV n. Etage n - 1. Etage n -. Etage n - 3. Etage n - 4. Etage 5. Etage 4. Etage 3. Etage AV Allgemeine Stromversorgung ET Etagenverteiler EVU Energieversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreiber FW Feuerwehr HKL Heizung Klima Lüftung MSV Mittelspannungsverteilung NSHV Niederspannungshauptverteilung SV USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung. Etage 1. Etage NSHV Untergeschoss vom EVU 1 3 z AV SV MSV G 3~ USV /0 Totally Integrated Power by Siemens

22 Planungsmodul Gebäudekonzept Gebäudeart Gebäudeart Hochhaus Hochhaus Anzahl der Etagen > 0 Grundfläche/Gesamtfläche m /> m Aufteilung der Leistung Leistungsbedarf Einspeisearten Netzschutz Besonderheiten 80% Nutzfläche 0% Nebenfläche.000 kw 100% Gesamtleistung aus dem öffentlichen Netz 10 30% der Gesamtleistung für (SV) 5 0% der Gesamtleistung für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) Selektivität wird angestrebt Gute elektromagnetische Verträglichkeit Hohe Versorgungs- und Betriebssicherheit Vorschlag zur Konzeptfindung Merkmal Unsere Lösung Vorteil Ihr Nutzen Netzstruktur Aufteilung in zwei Versorgungs- Kurze Niederspannungskabel, Wirtschaftliche Lösung; bereiche geringe Netzverluste, vereinfachter Brandschutz S max = kva Verringerung der Brandlast cosϕ = 0,85 Trafomodule mit 3 x 630 kva, Spannungsstabilität, Optimierte Spannungsqualität, Etagen: 5 U kr = 6%, d.h. I k 45 ka leichtere Bauweise Wirtschaftlickeit Netzersatzeinrichtung: Generator: x 500 kva (30 %) (Je kleiner der Generator, desto größer muss der Kurzschlussstrom im Verhältnis zum Nennstrom sein) USV: x 50 kva (15 %) Versorgung wichtiger Verbraucher aller Etagen im Störfall, z. B. bei Ausfall des öffentlichen Netzes Unterbrechungsfreie Stromver- sorgung bei Ausfall des öffentlichen Netzes Versorgung empfindlicher/ wichtiger Verbraucher Erhöhte Versorgungssicherheit nach DIN VDE 0108 Strahlennetz Übersichtliches Netz Einfache Betriebsführung und Fehlererkennung Mittelspannungs- SF 6 -gasisoliert Kleine Schaltanlage, Minimierter Platzbedarf, schaltanlage klimaunabhängig wartungsfrei Transformator GEAFOL-Gießharz mit Geringe Brandlast, Einsatz im Wirtschaftlichkeit reduzierten Verlusten Gebäude ohne Sondermaßnahmen Niederspannungs- SIVACON 8PT mit zentralem EMV-freundliches Netz Schutz der Kommunikationseinhauptverteilung Erdungspunkt q Aufteilung PEN richtungen vor elektromagnetischer in PE und N zum TN-S-System Beeinflussung (4-polige Schalter zur Verbindung (z. B. kleinere Übertragungsraten der NSHVs) bei Kommunikationsverbindungen) Verbindung/ Kabel Zentrale Messung von Strom, Kostentransparenz Trassierung Spannung, Leistung, z. B. für Verrechnung, Kostenstellenzuordnung Kosteneinsparung /1

23 Hochhaus Typ : Schienen zentral Aufzüge FW-Aufzüge HKL HKL-SV n. Etage n - 1. Etage n -. Etage n - 3. Etage n - 4. Etage 5. Etage 4. Etage 3. Etage AV Allgemeine Stromversorgung ET Etagenverteiler EVU Energieversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreiber FW Feuerwehr HKL Heizung Klima Lüftung MSV Mittelspannungsverteilung NSHV Niederspannungshauptverteilung SV USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung. Etage 1. Etage NSHV Untergeschoss vom EVU 1 z AV SV MSV G 3~ USV / Totally Integrated Power by Siemens

24 Planungsmodul Gebäudekonzept Gebäudeart Hochhaus Anzahl der Etagen 10 Grundfläche/Gesamtfläche m / m Aufteilung der Leistung Leistungsbedarf Einspeisearten Netzschutz Besonderheiten 80% Nutzfläche 0% Nebenfläche kw 100% Gesamtleistung aus dem öffentlichen Netz 10 30% der Gesamtleistung für (SV) 5 0% der Gesamtleistung für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) Selektivität wird angestrebt Gute elektromagnetische Verträglichkeit Hohe Versorgungs- und Betriebssicherheit Vorschlag zur Konzeptfindung Merkmal Unsere Lösung Vorteil Ihr Nutzen Netzstruktur Zentrale Trafoeinspeisung Einfache Netzstruktur, Nur ein elektrische Betriebsräume, in Schwerpunktnähe geringe Netzverluste einfache und günstige Netzführung S max = kva Trafomodul mit x 800 kva, Optimierte Spannungsstabilität Verbraucherfreundlicher Betrieb, cosϕ = 0,85 U kr = 6%, d.h. I k 40 ka wirtschaftliche Betriebsmittel Etagen: 8 Netzersatzeinrichtung: Generator: 400 kva (30 %) (Je kleiner der Generator, desto größer muss der Kurzschlussstrom im Verhältnis zum Nennstrom sein) USV: 00 kva (15 %) Versorgung wichtiger Verbraucher aller Etagen im Störfall, z. B. bei Ausfall des öffentlichen Netzes Unterbrechungsfreie Stromver- sorgung bei Ausfall des öffentlichen Netzes Versorgung empfindlicher/ wichtiger Verbraucher Erhöhte Versorgungssicherheit nach DIN VDE 0108 Strahlennetz Übersichtliches Netz Einfache Betriebsführung und Fehlererkennung Mittelspannungs- SF 6 -gasisoliert Kleine Schaltanlage, Minimierter Platzbedarf für übergabestation klimaunabhängig Schaltanlagenraum, wartungsfrei Transformator GEAFOL-Gießharz mit Geringe Brandlast, Einsatz im Wirtschaftlichkeit reduzierten Verlusten Gebäude ohne Sondermaßnahmen möglich Niederspannungs- SIVACON 8PT mit zentralem EMV-freundliches Netz Schutz der Kommunikationseinhauptverteilung Erdungspunkt q Aufteilung PEN richtungen vor elektromagnetischer in PE und N zum TN-S-System Beeinflussung (z. B. kleinere Übertragungsraten bei Kommunikationswegen) Verbindungen/ Stromschienen zu den Unter- Geringe Brandlast, flexible Sicherheit, Zeitersparnis bei Trassierung verteilern Energieverteilung Umstrukturierungen Wenig Abgänge in der Verteilung, kleine Verteilung Kleine, minimierte Steigetrasse Minimierter Platzbedarf für elektrischen Betriebsraum Geringerer Platzbedarf für Transport /3

25 Hochhaus Typ 5: Schienen dezentral Aufzüge HKL FW-Aufzüge HKL-SV G 3~ USV n. Etage n - 1. Etage n -. Etage n - 3. Etage n - 4. Etage Netz-Trennstelle Netz-Trennstelle Netz-Trennstelle 5. Etage 4. Etage 3. Etage AV Allgemeine Stromversorgung ET Etagenverteiler EVU Energieversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreiber FW Feuerwehr HKL Heizung Klima Lüftung MSV Mittelspannungsverteilung NSHV Niederspannungshauptverteilung SV USV Unterbrechungsfreie Stromversorgung. Etage 1. Etage NSHV Untergeschosse vom EVU 1 3 z AV SV MSV G 3~ USV /4 Totally Integrated Power by Siemens

26 Planungsmodul Gebäudekonzept Gebäudeart Hochhaus Anzahl der Etagen > 0 Grundfläche/Gesamtfläche m / m Aufteilung der Leistung Leistungsbedarf Einspeisearten Netzschutz Besonderheiten 80% Nutzfläche 0% Nebenfläche >.000 kw 100% Gesamtleistung aus dem öffentlichen Netz 10 30% der Gesamtleistung für (SV) 5 0% der Gesamtleistung für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) Selektivität wird angestrebt Gute elektromagnetische Verträglichkeit Hohe Versorgungs- und Betriebssicherheit Vorschlag zur Konzeptfindung Merkmal Unsere Lösung Vorteil Ihr Nutzen Netzstruktur Aufteilung in zwei Kurze Niederspannungskabel, Geringere Kosten Versorgungsbereiche geringe Netzverluste S max = kva Verringerung der Brandlast cosϕ = 0,85 Strahlennetz Übersichtliches Netz Einfache Betriebsführung und Etagen: 1 Fehlererkennung Trafomodule mit je 3 x 800 kva, Spannungsstabilität, Optimierte Spannungsqualität, U kr = 6%, d.h. I k 60 ka leichtere Bauweise Wirtschaftlichkeit Netzersatzeinrichtung: Generator: x 630 kva (30 %) (Je kleiner der Generator, desto größer muss der Kurzschlussstrom im Verhältnis zum Nennstrom sein) USV: x 300 kva (15 %) Versorgung wichtiger Verbraucher aller Etagen im Störfall, z. B. bei Ausfall des öffentlichen Netzes Unterbrechungsfreie Stromver- sorgung bei Ausfall des öffentlichen Netzes Versorgung empfindlicher/ wichtiger Verbraucher Erhöhte Versorgungssicherheit nach DIN VDE 0108 Strahlennetz Übersichtliches Netz Einfache Betriebsführung und Fehlererkennung Mittelspannungs- SF 6 -gasisoliert Kleine Schaltanlage, Minimierter Platzbedarf für übergabestation klimaunabhängig Verteilerraum, wartungsfrei Transformator GEAFOL-Gießharz mit Geringe Brandlast, Wirtschaftlichkeit reduzierten Verlusten Einsatz im Gebäude Niederspannungs- SIVACON 8PT mit zentralem EMV-freundliches Netz Schutz der Kommunikationshauptverteilung Erdungspunkt q Aufteilung PEN einrichtungen vor elektroin PE und N zum TN-S-System magnetischer Beeinflussung (4-polige Schalter zur Verbindung (z. B. kleinere Übertragungsraten bei der NSHVs) Kommunikationswegen) Verbindungen/ Stromschienen zu den Unter- Geringe Brandlast, flexible Sicherheit, Zeitersparnis bei Trassierung verteilern Energieverteilung Umstrukturierungen Wenig Abgänge in der Verteilung, kleine Verteilung Kleine, minimierte Steigetrasse Minimierter Platzbedarf für elektrischen Betriebsraum Geringerer Platzbedarf für Transport /5

27 Anhang Kurzschlussströme Berechnet nach DIN VDE 010 Teil EN Stand: Nennleistung Oberspannung Unterspannung Nennstrom Ir Kurzschluss- reduzierte Kurz- max. sekundärseitiger spannung U kr schlussverluste P k Kurzschlussstrom [kva] [kv] [V] [A] [%] [kva] [ka] , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,3 4 /6 Totally Integrated Power by Siemens

28 Planungsmodul Gebäudekonzept /7