Einsatz supraleitender Betriebsmittel mit strombegrenzender Wirkung im 110-kV-Verteilungsnetz in Hamburg

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Regina Albert
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1 Visionärer Blick für den Einsatz supraleitender Betriebsmittel mit strombegrenzender Wirkung im 110-kV-Verteilungsnetz in Hamburg Braunschweig, 13. Mai 2009 Dr.-Ing. Kathrin Steinke, Vattenfall Europe Distribution Hamburg mbh Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 1

2 Inhaltsverzeichnis Das Hamburger Verteilungsnetz Seite 3-5 Daten, Konzernstruktur Das 110-kV-Netz heute Seite 6-7 Das 110-kV-Netz mit Kurzschlussstrombegrenzung Seite 8-10 Betrachtung aktuell in einer Diplomarbeit Zusammenfassung / Ausblick Seite Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 2

Das Verteilungsnetz in Hamburg 1,8 Mio Einwohner 27 700 km Netzlänge 3 380/110-kV-UWs

500 Netzstationen (10-/0,4-kV) 1 700 Kundenstationen (10-/0,4-kV) 20 400 km

3 Das Verteilungsnetz in Hamburg 1,8 Mio Einwohner km Netzlänge 3 380/110-kV-UWs km HS-Netzlänge 18 HS-Schaltanlagen 52 UWs (110-/10-kV) km MS-Netzlänge Netzstationen (10-/0,4-kV) Kundenstationen (10-/0,4-kV) km NS-Netzlänge Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 3

4 Von der alten HEW-Welt zur neuen Vattenfall-Welt HEW bis Netz/ Umspannung 380-/110-kV Verteilungsnetz 0,4 kv-110 kv Kernkraftwerke Kraftwerke Fernwärmeversorgung... HAMBUR Vattenfall heute VE Transmission mbh (Berlin) VE Distribution Hamburg mbh (Hamburg) VE Nuclear Energy mbh (Hamburg) VE eneration A & Co. K (Cottbus) VE Wärme A (Berlin) Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 4

5 Die Vattenfall Europe A Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 5

6 Das 110-kV-Netz heute Schwerpunktstation Schaltstation Netzgruppe M 110 kv Anzahl der Systeme VE Dist. Hamburg mbh Netzgruppe U 110 kv Netzgruppe N 110 kv VE Transmission mbh Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 6

7 Das 110-kV-Netz heute Netzgruppe M 110 kv Schwerpunktstation Schaltstation Anzahl der Systeme Betrieb in 3-4 Teilnetzen zur Einhaltung der max. KS-renzen der Schaltanlagen (n-1)-sicherheit muss in jedem Teilnetz eingehalten werden eingeschränkte Betriebsführung 11 Transformatoren notwendig (2 Reserve) Netzgruppe U 110 kv Netzgruppe N 110 kv Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 7

8 Das 110-kV-Netz mit Strombegrenzern Schwerpunktstation Betrieb des 110-kV-Netzes als ein vermaschtes Netz Schaltstation Anzahl der Systeme Höhere Flexibilität in der Betriebsführung 7-Trafo-Betrieb möglich? (Diplomarbeit) Insgesamt nur noch 8 statt 11 Transformatoren nötig? (Diplomarbeit) Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 8

9 Offene Fragestellungen Diplomarbeit Bestimmung von Anzahl und Einbauort der Strombegrenzer Lastfluß- und Kurzschlussstromberechnungen Berücksichtigung der im Kurzschlussfall fließenden Restströme Optimierung des Einbauortes (SS-Kupplungen, Leitungsabgänge) Minimierung der Anzahl der Transformatoren Ermittlung der Netzverluste 2. Lohnt sich ein Einsatz für den Verteilungsnetzbetreiber? Aufzeigen der Vorteile hinsichtlich des Netzbetriebes Prüfung der vertraglichen Randbedingungen und Ermittlung von finanziellen Vorteilen gegenüber dem Übertragungsnetzbetreiber Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 9

10 Anforderungen an Strombegrenzer minimale Verlustleistung selbständige Rückführung in den supraleitenden Betrieb möglichst kurze Strombegrenzungs-/ Regenerationszeit bzw. Abschaltzeiten wartungsarm Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 10

11 Zusammenfassung/ Ausblick Einsatz von Strombegrenzern zur Kopplung der 110-kV-Teilnetze DIPLOMARBEIT ESAMTNETZBETRACHTUN (110-kV-Netz kV-UWs) Wo müssen Strombegrenzer integriert werden, um die Kurzschlussgrenzen der Schaltanlagen einhalten zu können? Welche Vorteile ergeben sich hinsichtlich des Netzbetriebes? Kann auf Betriebsmittel, insbesondere Transformatoren verzichtet werden? Inwieweit bietet der Einsatz wirtschaftliche Vorteile für den Verteilungsnetzbetreiber? Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 11

12 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Supraleitende Strombegrenzer im 110-kV-Netz Dr.-Ing. Kathrin Steinke 12

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