VDE-AR-N 4120 (TAB Hochspannung)

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1 VDE-AR-N 4120 (TAB Hochspannung) Jan-Martin Mohrdieck M.O.E. GmbH 1

2 Agenda Relevante neue Anforderungen Änderungen im Inbetriebnahme- / Nachweisprozess Fragen M.O.E. GmbH 2

4 Allgemeines Anzuwenden im Spannungsbereich kv Struktur genau wie die der VDE-AR-N 4110 Eigentlich 24 Monate Übergangszeit (endete am ) Übergangszeit durch den VDE um sechs weitere Monate bis zum verlängert Überarbeitung aufgrund NC RfG Entwurf derzeit in Kommentierung (bis zum ) Für HS-Anschlüsse werden VDN Leitfaden sowie TC 2007 außer Kraft gesetzt Fristen Zertifizierung AZ: Spätestens 12 Wochen vor Inbetriebsetzung KE: 2 Monate nach IB der gesamten EZA, jedoch spätestens 10 Monate nach IB der ersten EZE M.O.E. GmbH 4

5 Übergangsfristen Entwurf Übergangszeit 12 Monate 1. Ausnahme: Bei Erwerb der Hauptkomponenten einer EZA zwischen und bei gleichzeitiger Information von VNB + ÜNB (bis zum ) gelten die zum Zeitpunkt des Vertragsabschlusses zum Erwerb der Hauptkomponenten gültigen Netzanschlussbedingungen M.O.E. GmbH 5

6 Anlagenzertifizierung - Allgemeine Anforderungen Anlagenzertifikat bei Anschluss einer Erzeugungsanlage an das Hochspannungsnetz notwendig Neues Zertifikat notwendig bei: Änderung der Anschlusswirk- bzw. Anschlussscheinleistung Austausch von bzw. Änderungen an Erzeugungseinheiten mit unterschiedlichen Einheiten- / Komponentenzertifikaten Änderung der elektrischen Infrastruktur M.O.E. GmbH 6

7 Erzeugungsanlage - Netzrückwirkung Schaltbedingte Spannungsänderungen Flicker Oberschwingungen und Zwischenharmonische Kommutierungseinbrüche Unsymmetrien Tonfrequenz-Rundsteuerung M.O.E. GmbH 7

8 Erzeugungsanlage - Netzrückwirkung Oberschwingungen und Zwischenharmonische Vorgehen gemäß der 4. Ergänzung der BDEW MSR Harmonische nur bis zur 40. Ordnungszahl Maximale Überschreitung der Grenzwerte um 50% reduziert, d.h. Ordnungszahlen (6n) ±1 (mit n=1.4) max. 100% Übrigen Frequenzen max. 200% 6 Überschreitungen zulässig Eventuelle Resonanzen sind zu berücksichtigen (gemäß DACH-CZ Richtlinie) Bei theoretischer Überschreitung wird eine Nachmessung gefordert Entwurf: Keine Überschreitung zulässig! M.O.E. GmbH 8

9 Quasistationärer Betrieb, Polrad- /Netzpendelungen Der Nachweis für die EZE kann durch Herstellererklärungen erbracht werden M.O.E. GmbH 9

10 Quasistationärer Betrieb, Polrad- /Netzpendelungen (neuer Entwurf) Der Nachweis für die EZE kann durch Herstellererklärungen erbracht werden M.O.E. GmbH 10

11 Spannung in kv Statische Spannungshaltung 0,925 0,95 0,975 cos ϕ 0,95 0,925 0, Variante 1 Variante 2 Variante 3 Zukünftig ,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 untererregt Derzeit übererregt Q/Pb inst M.O.E. GmbH 11

12 Statische Spannungshaltung M.O.E. GmbH 12

13 Statische Spannungshaltung - Teillastbereich Im Bereich kleiner 10% Pmom, max. 5% des Betrages von PAV Bei Schalten von Kompensationsanlagen maximale Spannungsänderung am NAP von 0,5% U n M.O.E. GmbH 13

14 Statische Spannungshaltung (neuer Entwurf) Im Bereich kleiner 5% Pmom, max. 5% des Betrages von PAV allerdings nur untererregt Übererregter Betrieb generell unzulässig Neuer Entwurf: Trafoimpedanz (in Mittelstellung) darf 40 Ohm nicht unterschreiten, ausnahmen können vom Netzbetreiber zugelassen werden M.O.E. GmbH 14

15 Mischparkberechnung Falls Altanlagen die ursprünglich an sie gestellten spezifischen Anforderungen an die Blindleistungsbereitstellung nicht erfüllen können, sind Abzüge des Blindleistungsdefizits der Alt-Anlagen nicht mehr zulässig Neue Anlagen müssten dieses komplett kompensieren Es kann das reale Verhalten der EZA-Alt als spezifische Anforderung zugrunde gelegt werden, sofern keine spezifischen Anforderungen bekannt sind M.O.E. GmbH 15

16 Regelung Vier Blindleistungsfahrweisen müssen möglich sein: 1. Blindleistungs- Spannungskennlinie Q(U) 2. Kennlinie Blindleistung als Funktion der Wirkleistung Q(P) 3. Blindleistung in kvar 4. Verschiebungsfaktor cos φ Für die Blindleistungsregelung und Wirkleistungsregelung ist das Konzept schematisch darzustellen: Beschreibung aller Schnittstellen Zugehörige Laufzeiten (für die Wirkleistungsregelung) M.O.E. GmbH 16

17 Schutztechnik und Schutzeinstellung Anforderungen der 4. Ergänzung der BDEW übernommen Vorgegebenen Werte können umgesetzt werden Prüfklemmleiste vorhanden USV für Schutzeinrichtung (mindestens 6s in EZE, 8h an NVP für Schutz- und Kommunikationsreinrichtungen) Ausfall der Hilfsenergie muss zu unverzögertem Auslösen des Schalters führen (Klarstellung im Entwurf: auch auf den LS am NAP bezogen) Bei integriertem Schutz in den EZE muss dieser autark von Steuerungsfunktionen arbeiten Eigenschutz darf Anforderungen nicht unterlaufen Q-U-Schutz nur noch einstufig gefordert Reserveschutzkonzept Störschreiber am NAP erforderlich M.O.E. GmbH 17

18 Erzeugungsanlage - Schutztechnik und Schutzeinstellungen M.O.E. GmbH 18

19 Wiederkehrende Prüfung USV: Die Funktionsfähigkeit ist in bestimmten Zeitabständen nachzuweisen und in einem Prüfprotokoll zu dokumentieren Schutzsysteme sind vor Inbetriebnahme und in regelmäßigen Abständen zu prüfen M.O.E. GmbH 19

20 Prototypen Einheitenzertifikat IB erster Prototyp Erstellung Anlagenzertifikat und Konformitätserklärung Max. 2 Jahre IB weiterer EZE dieses Typs Max. 2 Jahre IB weiterer EZE dieses Typs M.O.E. GmbH 20

21 Prototypen Folgende Unterlagen müssen beim NB eingereicht werden Anschlussanmeldung (Vordruck E.1) Datenblatt Erzeugungsanlage (Vordruck E.6) Prototypenbestätigung Elektroplanung der Erzeugungsanlage (Lastflussberechnung, Wirkleistungssteuerung, statische Spannungshaltung, Schutzkonzept, Abschätzung der NRW) M.O.E. GmbH 21

22 Komponentenzertifizierung Erforderlich, wenn Komponenten die elektrischen Eigenschaften der EZA maßgeblich beeinflussen (EZA-Regler, statische Kompensationsanlage, usw.) Für die Komponentenzertifizierung sind Richtlinien der FGW anzuwenden M.O.E. GmbH 22

23 Modelle Netzbetreiber ist berechtigt EZA-Modell vom Anlagenbetreiber zu verlangen Folgende Funktionen sind mindestens nachzubilden: Quasistationärer Betrieb Statische Spannungshaltung Dynamische Netzstützung Netzsicherheitsmanagement Wirkleistungseinspeisung bei Überfrequenz M.O.E. GmbH 23

24 Das wichtigste im Überblick Keine Joker mehr bei OS Bewertung im neuen Entwurf Trafospezifikation muss für 127 kv für mindestens 30 Minuten ausgelegt sein Kleiner 10% Pmom max. 5% PAV als Blindleistung zulässig (Achtung: zukünftig nur untererregt) Bekannte Mischparkberechnung nach TR8 fällt weg Leistungsschalter am NAP muss bei Ausfall der USV auslösen Bei Prototypen ist ggf. die Elektroplanung der EZA vorzulegen Nur Regler mit Komponentenzertifikat zugelassen M.O.E. GmbH 24

26 Zeitplan gemäß VDE-AR-N 4120 Abweichungen können bilateral zwischen NB und Anschlussnehmer vereinbart werden angegebene Werte sind Richtwerte M.O.E. GmbH 26

27 Zeitplan gemäß VDE-AR-N Anschlussanmeldung/Grobplanung Antragstellung (Vordruck E.1) Datenblatt zur Beurteilung von NRW (Vordruck E.6) 2. Reservierung/Feinplanung Netzbetreiberabfragebogen (Vordruck E.7) 3. Bauvorbereitung Errichtungsplanung (Vordruck E.4) 4. Vorbereitung der Inbetriebsetzung Einreichung Anlagenzertifikat (Vordruck E.12) M.O.E. GmbH 27

28 Inbetriebsetzung Inbetriebnahme des Netzanschlusses/ der Übergabestation (Inbetriebsetzungsprotokoll der Übergabestation Vordruck E.5) Inbetriebsetzung EZA-Regler (Die Regelung der Wirkleistungsabgabe nach Vorgabe des Netzbetreibers muss mit Inbetriebsetzung der ersten Erzeugungseinheit sichergestellt sei) Inbetriebsetzung der Erzeugungseinheiten (Inbetriebsetzungsprotokoll für Erzeugungseinheiten Vordruck E.8) Inbetriebsetzung der Erzeugungsanlage (Funktionsprüfungen) M.O.E. GmbH 28

29 Inbetriebsetzung Übergabestation Folgende Prüfung erforderlich: Prüfung Strom- und Spannungswandler Vorhandensein und Anschaltung der Prüfklemmleiste Funktionsprüfung der Schutzeinrichtung Prüfung des unverzögerten Auslösens des Kuppelschalters der EZA bei Ausfall der USV Erstellung von Schutzprüfprotokollen M.O.E. GmbH 29

30 Inbetriebsetzung der EZE, EZA-Regler und ggf. weiterer Komponenten Über die Inbetriebsetzung jeder einzelnen EZE ist ein Protokoll anzufertigen Wesentliche Voraussetzung zur Inbetriebsetzung der EZE ist die erfolgte Schutzprüfung Wiederspruch zu Kapitel in der aktuellen Entwurfsfassung: Funktionsfähigkeit der Schutzfunktion vor Aufnahme der Leistungseinspeisung durch die EZE muss gegeben sein. Regelung der Wirkleistungsabgabe muss mit Inbetriebsetzung der ersten EZE sichergestellt sein M.O.E. GmbH 30

31 Inbetriebsetzung der gesamten Erzeugungsanlage Funktionsprüfungen Mindestumfang Wirkleistung: Prüfung der Reaktion der Erzeugungsanlage bei Vorgabe unterschiedlicher Befehle für die Wirkleistungssteuerung durch die Netzleitstelle Prüfung des vorgegebenen Datenumfanges Es müssen mindestens 50 % der installierten Leistung verfügbar sein! (im Entwurf nicht mehr enthalten) Gemeinsames Funktionsprüfprotokoll Netzbetreiber/Anlagenbetreiber M.O.E. GmbH 31

32 Inbetriebsetzung der gesamten Erzeugungsanlage Mindestumfang Blindleistung: Prüfung der Reaktion der Erzeugungsanlage bei Vorgabe unterschiedlicher Befehle für die Blindleistungsbereitstellung durch die Netzleitstelle Prüfung des vorgegebenen Datenumfanges Prüfung der Reaktion der EZA bei Ausfall der Kommunikation zwischen EZA Regler und EZE Regler Prüfung der Reaktion der EZA bei Ausfall des Vorgabewertes Bei Q(U) Regelung sind weiterhin Spannungssprünge am NAP zu simulieren Es müssen mindestens 50 % der installierten Leistung verfügbar sein! Gemeinsames Funktionsprüfprotokoll Netzbetreiber/Anlagenbetreiber M.O.E. GmbH 32

33 Nachweisprozess (Wunsch) Fristen AZ Abgabe beim NB Abstimmung verbindlicher Inbetriebsetzungstermin Anlagenzertifikat (1. Nachweisstufe) Errichterplanung 12 Wochen 6 Wochen Prüfen der Unterlagen und Rückgabe durch den NB 12 Wochen Baubeginn Übergabestation Inbetriebsetzung Übergabestation M.O.E. GmbH 33

34 Nachweisprozess Fristen KE IB Netzanschluss Abgabe KE beim NB IB erste EZE IB letzte EZE Max. 10 Monate Konformitätserklärung (2. Nachweisstufe) Max. 2 Monate M.O.E. GmbH 34

35 EZA-Inbetriebsetzungserklärung Begriff aus der FGW TR8 Rev. 07 bzw. Rev. 08 im Entwurf der neuen VDR-AR-N 4120 ebenfalls zu finden Kann durch eine Zertifizierungsstelle, einen unabhängigen Gutachter (z. B. Inspektionsstelle nach ISO 17020) oder eine vom Anlagenbetreiber beauftragte qualifizierte Fachfirma mit Anlagenkenntnis erstellt werden Inhaltlich entspricht dies teilweise der heutigen Konformitätserklärung KE stellt dann nur noch eine Bestätigung dar, dass die Inbetriebsetzungserklärung richtig ist M.O.E. GmbH 35

36 EZA-Inbetriebsetzungserklärung Die EZA-Inbetriebsetzungserklärung muss folgende Dokumente und Nachweise enthalten: Bestätigung, dass die EZA (Betriebsmittel) entsprechend des Planungsnachweises errichtet wurde Bestätigung, dass die EZE dem EZEZ entspricht Einstellprotokolle der EZE (Parametrierung hinsichtlich dynamische Netzstützung sowie der Blindleistungsstellfähigkeit) Einstellprotokoll des EZA-Reglers (Blindleistungsverhalten) Erklärung, dass die EZE sowie die Komponenten der EZA den Vorgaben des NB und des AZ entsprechen und richtig eingestellt sind SPP der EZE und NAP Funktionsprüfprotokolle zur Wirkleistungs- und Blindleistungsregelung M.O.E. GmbH 36

37 EZA-Inbetriebsetzungserklärung Folgende Punkte sind zu prüfen: Ausgewiesene Bestandteile und Einstellungen der EZE stimmen vollständig mit dem Planungsnachweis und der Ausführungsplanung überein Einstellung an der EZE (dynamische Netzstützung) entspricht den Vorgaben des NB Konzept zur Blindleistungs- und Wirkleistungsregelung wurde umgesetzt Schutzkonzept wurde umgesetzt Umsetzung der dynamischen Netzstützung Prüfung der SPP Netzbetreiber ist Kopie auszuhändigen auf dessen Grundlage der Netzbetreiber eine vorübergehende Betriebserlaubnis ausstellt M.O.E. GmbH 37

38 Konformitätserklärung Konformitätserklärungen nach VDE-AR-N 4120 dürfen nur noch durch Zertifizierungsstellen ausgestellt werden Basis stellt die Inbetriebsetzungserklärung dar = Dokumentenprüfung (Prüfung der Inbetriebsetzungserklärung) Die Konformität muss zwei Monate nach der IB der gesamten EZA, jedoch spätestens zehn Monate nach der IB der ersten EZE nachgewiesen werden M.O.E. GmbH 38

39 Das wichtigste im Überblick 12 bzw. 8 Wochen vor Baubeginn sollte das AZ beim Netzbetreiber eingereicht werden, spätestens jedoch 12 Wochen vor der Inbetriebsetzung Max. 10 Monate nach IB der ersten EZE der EZA aber spätestens 2 Monate nach IB der letzten EZE der EZA ist die KE zu erstellen Einführung der EZA-Inbetriebsetzungserklärung (Grundlage der Konformitätserklärung) Konformitätserklärung ist durch eine Zertifizierungsstelle auszustellen M.O.E. GmbH 39

40 Weitere Fragen? M.O.E. GmbH 40

41 Jan-Martin Mohrdieck, M.Eng. Stellv. Leiter der Zertifizierungsstelle M.O.E. (Moeller Operating Engineering GmbH) Fraunhoferstraße 3, Itzehoe, Germany Tel / , Jan.Mohrdieck@moe-service.com M.O.E. GmbH 41