Netzstudie Allgemeine Informationen

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1 Netzstudie Allgemeine Informationen Autor: Dipl.-Ing. Ingo Kühnen Woodward Power Solutions GmbH Krefelder Weg Kempen, Germany Kempen, Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 1

2 1. Möglicher Leistungsumfang der Netzstudie Die Aufgabe einer Netzstudie besteht generell in der Analyse des Netzes hinsichtlich des Lastflusses, der Kurzschlussfestigkeit, Schutzansprechsicherheit und Selektivität. Das Ergebnis dieser Analyse beinhaltet die Festlegung der Netztopologie, der allgemeinen Betriebszustände sowie die Überprüfung der Dimensionierung der Netzelemente und der Schutzgeräteeinstellungen des Netzes. Die Analyse besteht aus den folgenden Schritten: Zusammenstellung der erforderlichen Netzdaten für die Berechnungen Beurteilung der bestehenden Netzstruktur hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Energieversorgung Lastflussberechnung für verschiedene Netzkonstellationen und Lastzustände mit Überprüfung des Belastungsvermögens der Netzzweige und des Spannungsniveaus der Netzknoten Berechnung der Fehlerströme an den Netzknoten und in den Netzzweigen für den - symmetrischen dreiphasigen maximalen Kurzschluss zur Überprüfung der Dimensionierung der Netzelemente - unsymmetrischen zweiphasigen minimalen Kurzschluss um die Einstellungen der Schutzgeräte zu bestimmen und die Selektivität zu überprüfen - unsymmetrischen einphasigen maximaler und minimaler Erdschluss bei verschiedenen Netzkonstellationen Überprüfung der Dimensionierung des Netzes und dessen Netzelemente Festlegung und gegebenenfalls Verbesserung der Netzstruktur inklusive des Erdungssystems und des Netzbetriebes Festlegung und gegebenenfalls Verbesserung des Schutzkonzeptes inklusive der Selektivität und der Schutzgeräteeinstellungen Einstellung der Schutzgeräte Überprüfung der Selektivität des Netzes Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 2

3 2. Allgemeines zum Netzberechnungsprogramm Power Factory Die Netzstudie ist unterteilt in die Hauptkapitel Lastflussstudie und Kurzschlussstudie unter Berücksichtigung der Einflüsse der unterschiedlichen Netztopologien und Betriebszustände sowie in das Hauptkapitel Netzschutz, welches die Verifizierung des Schutzkonzeptes und die Ermittlung der Schutzeinstellungen beinhaltet. Die Computerberechnungen werden mit dem Programm Power Factory der Fa. DigSilent durchgeführt. Dabei handelt es sich um ein Programmsystem für die Analyse und Ausbauplanung von elektrischen Übertragungs- und Verteilungsnetzen. Durch die im Programm verwendeten iterativen und komplexen Berechnungsmethoden erhält man sehr gute Ergebnisse mit genügender Genauigkeit. Programmkapazität und Einschränkungen : Die Software kann Netze mit maximal Betriebsmitteln berechnen. Alle Einspeisungen und Motoren an den Sammelschienen werden als Konstantleistungsknoten abgebildet, Lasten und Kompensationen als Konstantimpedanzknoten. Grundsätzlich können Drehstromnetze für Spannungen von 110V bis 400kV und mit Frequenzen von 50Hz und 60Hz berechnet werden. Die Sternpunktbehandlung kann nur auf einer Seite des Transformators durchgeführt werden. Sternpunktbildner sind durch sekundärseitig offene Transformatoren darzustellen. USV - Anlagen und Black Starter werden nicht in die Berechnung integriert. Mit Hilfe dieses Programms können folgende Berechnungen durchgeführt werden : Lastflussberechnungen Ergebnis: Spannungs- und Belastungsprofile Kurzschluss- und Erdschlussberechnungen Ergebnis: minimale und maximale Fehlerströme Alle Ergebnisse sind als Ausdruck in Listenform verfügbar. Die wichtigsten Ergebnisse werden direkt in die Netzgrafik eingeblendet. Überschreitungen der vorgewählten Grenzwerte bei den Betriebsmitteln werden dabei deutlich kenntlich gemacht. Die notwendigen Daten der Netzelemente sind vom Kunden zur Verfügung zu stellen. Bei der Datenermittlung ist Woodward Power Solutions gerne behilflich. Fehlende Daten können auf Wunsch abgeschätzt werden. Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 3

4 3. Lastflussstudie Folgende Punkte der Lastflussberechnung müssen bei jeder Netzstudie untersucht werden: Unzulässige Abweichungen der berechneten Knotenspannungen von den Nennspannungen ergeben sich aus den Spannungsprofilen. Unzulässige Abweichungen der berechneten Zweigströme von den Nennströmen bzw. vom Belastungsvermögen ergeben sich aus den Belastungsprofilen. Max. Betriebsströme werden zur Überprüfung von Schutzgeräteeinstellungen benötigt. Die Berechnung der gesamten Verluste sowie die Verteilung der Blindleistung des Netzes erfolgt für jeden Lastzustand. Kritische Werte dürfen nicht überschritten werden. Der Blindleistungsbedarf des Netzes ist im günstigsten Fall von den Generatoren abzudecken. Belastung der einzelnen Netzzweige zur Beurteilung der Effektivität des Netzes. Zum Programm Power Factory sei bezüglich der Lastflussberechnung folgendes gesagt: Das Berechnungsverfahren arbeitet nach dem Verfahren der komplexen Stromiteration (Newton-Rapson) mit konstanten Leistungen (Motoren, Generatoren) und konstanten Impedanzen (Lasten), wobei ein Netzknoten als Bezugsknoten (Slack-Knoten) ausgewählt werden muss. Für diesen Knoten wird die Spannung auf einen festen Wert gelegt. Alle übrigen Spannungen im Netz berechnen sich hiernach. Deshalb sollte der Bezugsknoten der Knoten mit der größten Einspeisung bzw. konstantesten Spannung sein. Einspeisungen und Motoren werden als Konstantleistungsknoten behandelt. Lasten und Kompensationen werden als Konstantimpedanzknoten abgebildet. Es können folgende Berechnungen für unterschiedliche Betriebszustände, Lastzustände und Schaltzustände durchgeführt werden : - Spannungsverteilung im Netz mit Angabe der Knotenspannungen - Lastverteilungen im Netz mit Wirk-, Blind- und Scheinleistungen, Strömen und Leistungsfaktor induktiv oder kapazitiv - Ströme und Auslastungen auf Freileitungen, Kabeln und Transformatoren - Leistungsverluste der Netzelemente - relative Auslastung der Netzelemente - relative Spannungsabfall an den Netzelementen - Leistungsfaktor der Einspeisung - Spannungsprofil als Diagramm für alle Netzknoten - Belastungsprofil als Diagramm für alle Netzzweige Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 4

5 4. Kurzschlussstudie Die Berechnung der Kurzschlussströme erfolgt nach dem Standard IEC Short-circuit current calculation on three-phase a.c. systems. Im Rahmen der Kurzschlussstudie werden die folgenden Kurzschlussarten berechnet : - der dreipolige Kurzschluss als maximaler Kurzschluss: I K,max,3pol - der zweipolige Kurzschluss als minimaler Kurzschluss: I K,min,2pol - der einpolige Kurzschluss als maximaler Erdschluss: I K,max,1pol - der einpolige Kurzschluss als minimaler Erdschluss: I K,min,1pol Der einpolige Kurzschluss bzw. Erdschluss stellt in der Praxis den häufigsten Fehlerfall dar. Er ist im starken Maße abhängig vom Nullsystem des Netzes, wobei die Nullimpedanzen durch die folgenden Punkte bestimmt werden : - Methode der Sternpunktbehandlung von Generatoren und Transformatoren - Methode der Erdung der Kabelschirme - Ausdehnung des Netzes (bei Kabelnetzen relevant) Im Fall eines wirksam geerdeten Netzes wie starr oder niederohmig geerdete Netze verursacht der einpolige Fehler hohe Ströme einpoliger Kurzschluss. Im Fall eines nicht wirksam geerdeten Netzes wie hochohmige oder isolierte Netze verursacht der einpolige Fehler geringe Ströme Erdfehler. Normalerweise führt der dreipolige Kurzschluss zu den höchsten Kurzschlussströmen. Nur bei nicht wirksam geerdeten Netzen und Kurzschlüssen nahe der Netzelemente, die niederohmig geerdet sind (z. B. Dyn1 Transformator mit starr geerdetem Sternpunkt) kann der einpolige Kurzschlussstrom höher sein, als der dreipolige Kurzschlussstrom. Für die Berechnung der Kurzschlussströme werden folgende Ströme unterschieden : - der maximale Kurzschlussstrom und - der minimale Kurzschlussstrom. Der maximale Kurzschlussstrom bestimmt die Auswahl und Dimensionierung der elektrischen Betriebsmittel und Einrichtungen hinsichtlich mechanischer und thermischer Festigkeit. Hierbei sind die Stoßkurzschlussströme i p, die Ausschaltströme I a und die thermisch wirksamen Kurzzeitströme I th von Bedeutung. Der minimale Kurzschlussstrom stellt eine Grundlage für die Auswahl und Ansprechsicherheit der Schutzeinrichtungen dar. Hierbei sind die Anfangskurzschlusswechselströme I k für die Anregung der Schutzgeräte und die max. Betriebsströme I op,max für die Ansprechsicherheit der Schutzgeräte von Bedeutung. Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 5

6 Die Netztopologie wird bestimmt von den folgenden Punkten : - Anzahl der Netztransformatoren - Anzahl der Generatoren - Zustand der Kuppelschalter Für geeignete Betriebskonfigurationen, die sich aus diesen unterschiedlichen Netztopologien ergeben, erfolgt dann die Berechnung des Lastflusses und der Kurzschlüsse. Im folgenden werden Kriterien genannt, die bei der Auswahl der geeigneten Netzbetriebskonfigurationen herangezogen werden : Maximale Kurzschlussströme (dreipolige und einpolige Kurzschlüsse) erhält man bei a) minimalen Netzimpedanzen und b) maximaler Kurzschlussleistung der einspeisenden Elemente Diese maximalen Kurzschlussströme werden benötigt, um die Dimensionierung des Systems und der Geräte hinsichtlich der Kurzschlussfestigkeit zu überprüfen. Minimale Kurzschlussströme (zweipolige und einpolige Kurzschlüsse) erhält man bei a) maximalen Netzimpedanzen und b) minimaler Kurzschlussleistung der einspeisenden Elemente Diese minimalen Kurzschlussströme werden benötigt, um die Ansprechsicherheit der Schutzgeräte zu überprüfen. Unzulässige Spannungsdifferenzen an Netzknoten sowie unzulässig hohe Betriebsströme in den Netzzweigen sind sowohl von der Verbraucherlast als auch von der Einspeiseleistung abhängig. Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 6

7 Zum Programm NEPS-W sei bezüglich der Kurzschlussberechnung folgendes gesagt: Die Berechnung erfolgt mit Hilfe der Methode der symmetrischen Komponenten in komplexer Darstellung der Betriebsmittelimpedanzen. Die Berechnung der maximalen und minimalen Kurzschlussströme basiert auf der Methode der Ersatzspannungsquelle am Kurzschlussort. Die Kurzschlussströme berechnen sich zu: I " K = c U N 3 Z K mit I K : Anfangskurzschlusswechselstrom U N / 3: Strang-Nennspannung des Systems Z K : Kurzschlussimpedanz am Fehlerort c: Spannungsfaktor gemäß Tabelle 4-1 Bezogen auf die Kurzschlussstelle werden die Anfangskurzschlusswechselströme der drei Phasen berechnet, und zwar für alle Netzelemente. Weiterhin werden der Stoßkurzschlussstrom i p, der Ausschaltkurzschlussstrom I a, die Abschaltleistung S a (bei 100ms, Vollpolgenerator) und das Verhältnis X 0 / X 1 an der Fehlerstelle berechnet. Beim einpoligen Kurzschluss wird zusätzlich der Erdfehlerfaktor f e als Verhältnis der Leiterspannungen vom gesunden Leiter zur Leiternennspannung bei unsymmetrischen Fehlern, das Verhältnisses X 0 /X 1 am Kurzschlussort zur Bestimmung der wirksamen Sternpunkterdung und die Kurzschlussspannung U K an allen Knoten bestimmt. Nennspannung Spannungsfaktor c für folgende Berechnungen U N Niederspannung (U N 1kV) 230V/400V andere Niederspannungen Maximaler Kurzschlussstrom c max Minimaler Kurzschlussstrom c min Mittelspannung und Hochspannung (1kV U N 380kV) Tab.: 4-1 Spannungsfaktor c max und c min Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 7

8 5. Netzschutz Die Einstellung der Überstromzeitrelais muss gemäß den Verhältnissen, wie im Bild 5-1 dargestellt, erfolgen. I I th,n I K,max I K,min I >> I > I N I Op,max I(t) t Δt<t > Δt=t > Δt=t >> Bild 5-1 Funktion I(t) bei Überstrom- und Kurzschlussstromauslösung mit I(t): Ist-Strom I op,max : maximaler Betriebsstrom des Netzzweiges I N : Nennstrom des Netzzweiges (Kabel, Transformator etc.) I K,min : minimaler Kurzschlussstrom des Netzzweiges I K,max : maximaler Kurzschlussstrom des Netzzweiges I th,n : Bemessungs-Kurzzeitstrom des Netzzweiges I > : eingestellter Überstromauslösewert I >> : eingestellter Kurzschlussstromauslösewert t > : eingestellte Ansprechzeit für die Überstromauslösung t >> : eingestellte Ansprechzeit für die Kurzschlussstromauslösung Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 8

9 Dreipolige Überströme I > und Kurzschlüsse I >> Das Schutzsystem des Netzes muss so ausgelegt sein, dass im Falle eines Kurzschlusses nur das fehlerhafte Netzelement selektiv abgeschaltet wird und nach Möglichkeit keine benachbarten Netzelemente, so dass der Betrieb der gesunden Netzelemente möglichst ungestört weitergeführt werden kann. Bei starr geerdeten Netzes ist der Ansprechstrom jedes Netzelementes maßgeblich wichtig, um die Selektivität des Netzes zu erreichen. Zusätzlich erhöhen die Auslösezeiten die Selektivitätsperformance. Die Ansprechströme des Schutzgeräte müssen über dem normalen Betriebsstrom I op,max und unter dem minimalen Kurzschlussstrom I K,min eingestellt werden, um ein sicheres Anregen der Schutzrelais zu gewährleisten, wie dem Bild 5-1 entnommen werden kann. Die Ansprechwerte für die Einstellung des Überstromschutzes müssen so gewählt werden, dass ein kurzes Überschreiten des Stromsprechwertes I > noch nicht zu einer Auslösung des Schutzgerätes führt, wogegen ein längeres Überschreiten dieses Wertes I > zu einer Auslösung führen muss. Insbesondere zum Maschinenschutz (Generator, Transformator etc.) setzt man häufig abhängige Überstromrelais ein, bei denen der Überstromschutz durch verschiedene Auslösekennlinien eingestellt werden kann. Diese Kennlinien lassen sich verschieben, wodurch ein Strom-Zeit Staffelschutz möglich ist. Näheres zu den Einstellungen der Schutzgeräte ist den entsprechenden Beschreibungen des Herstellers zu entnehmen. Typische Einstellwerte sind : 1.05 I N (für Generator-, Netztransformatorschutz, etc.) 1.10 I N (für Kupplungs-, Abgangsschutz, etc.) Die Ansprechwerte für die Einstellung des Kurzschlussschutzes müssen so gewählt werden, dass ein kurzes Überschreiten des Stromansprechwertes I >> möglichst schnell zu einer Auslösung des Schutzgerätes führt, aber unter Berücksichtigung der erforderlichen Selektivität. Die Ansprechwerte für den Überstromschutz I > und den Kurzschlussschutz I >> werden durch die folgenden Faktoren begrenzt : nach oben nach unten durch den minimalen Kurzschlussstrom des Netzelementes durch den maximalen Betriebsstrom I op,max des Netzelementes, um eine Auslösung durch den normalen Betrieb zu vermeiden und durch den minimalen Kurzschlussstrom I K,min des benachbarten Netzelementes, um eine Auslösung beim Kurzschluss eines benachbarten Netzelementes zu vermeiden. Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 9

10 Es gilt allgemein : " " 3 I op,max < I > < I >> < I K, 2 p min( I K,3 p max ) 2.2 Grenzen für die Einstellbereich liegen erfahrungsgemäß wie folgt : 2 " " I op,max < I >> < I K, 2 p min ( I K,3 p max ) Die Ansprechzeiten für die Überstromauslösung t > und für die Kurzschlussstromauslösung t >> werden durch die nachstehenden Punkte beschränkt : nach unten durch die maximale Abschaltzeit t a des Schaltorgans (Leistungsschalter), durch die thermischen Kurzschlussströme der Netzelemente in den Netzzweigen (Kabel und Transformatoren) durch das Kurzschlussvermögen der speisenden Netzelemente (Netztransformatoren und Generatoren) nach oben durch die niedrigste Zeiteinstellung der Schutzeinrichtung des übergeordneten Netzes. Die Auslösezeiten der Schutzgeräte sollten sich in Richtung der speisenden Netzelemente (Netztransformatoren und Generatoren) erhöhen. Das hat kurze Auslösezeiten an den Verbrauchern aber längere Auslösezeiten in der Nähe der speisenden Netzelemente zur Folge, die in de Regel die höchsten Kurzschlussstromlieferanten sind. Die Staffelzeiten Δt zwischen den Schutzeinrichtungen dienen dazu, eine Selektivität innerhalb der Station zu erreichen. Sie werden durch die Schutzrelaiseigenzeiten, die Abschaltzeiten der Schaltorgane, sowie durch die Toleranz- und Sicherheitszeiten bestimmt. Die Staffelzeiten sollten Δt=0.1s nicht unterschreiten. t = t Start + n Δt mit t Start : Anfangszeit kleiner der Abschaltzeit des ersten Auslöseelementes Δt : Staffelzeit n : Netzebene (n = 1, 2, 3,...); klein Zahl bedeutet kurze Auslösezeit Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 10

11 Die Grenzen der (UMZ-) Schutzgeräte können dem Beispiel aus Bild 5-2 entnommen werden: t s t > t >> I > I >> I I N I N I N Bild 5-2 Grenzen der UMZ-Schutzgeräteeinstellungen Die Grenzen der UMZ-Schutzgeräteeinstellungen erhält man aus dem Datenblatt des Schutzgeräteherstellers. Die tatsächlichen Grenzen ergeben sich aus den maximalen Betriebsströmen I op,max der Lastflussstudie und aus den minimalen Kurzschlussströmen I K,min der Kurzschlussberechnung. Einpolige Kurzschlüsse I > und I >> auf der Niederspannungsseite Die Behandlung der einpoligen Kurzschlussströme kann mit dem normalen Überstromschutz I >> und Kurzschlussstromschutz I >> erfolgen. Das betrifft alle einpolige Kurzschlüsse auf der Niederspannungsseite, da das zugehörige Erdungssystem mittels der Sternpunkte der Netztransformatoren und Generatoren oder separater Sternpunktbildner zumeist starr geerdet ist. Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 11

12 Erdschlussströme I E> und I E>> auf der Mittelspannungsseite Die Behandlung der Erdschlussströme wird ausgeführt mit dem Erdschlussüberstromschutz I E> und dem Erdschlusskurzschluss I E>>. Die Einstellung dieser Stromansprechwerte I E> und I E>> wird unter Berücksichtigung der folgenden Punkte gemacht : a) Verfügbarkeit : Die Anregung des Schutzrelais für das fehlerhafte Netzelement findet statt, falls : I pu < I E,faulty,min - 25% b) Sicherheit : Die Anregung des Schutzrelais für das gesunde Netzsegment findet nicht statt, falls : I pu > I E,heathly,max + 25% Weiterhin gilt das folgende zur Erfassung der minimalen Erdschlussströme des fehlerhaften Netzelementes I E,faulty,min : I E,faulty,min > I E,healthy,max + 25% Das betrifft Erdschlüsse auf der MV - Seite, wenn das betreffende Erdungssystem aus einer niederohmigen Erdung via Erdungswiderstand besteht. Dieser resultierende Strom definiert den gesamten Erdschlussstrom auf der MV - Seite, da er sich hierbei entgegen der anderen Null - Impedanzen des Netzes um eine niederohmige Erdung handelt. Einflüsse der Hochspannungsseite bleiben unberücksichtigt, da die Nullimpedanzen nicht über die Delta - Wicklung des Netztransformators übertragen werden. Der maximale Erdschlussstrom, der nur durch die Kabelkapazitäten des MV - Netzes verursacht wird, kann wie folgt berechnet warden : I E healthy ω,,max 3 U Δ C0 In erster Näherung dient die folgende Abschätzung für jedes Sammelschienensystem : I E, healthy,max 5A Σl = 1000m mit Σ l = Summe der Kabellängen (in m) aller Mittelspannungskabel des betreffenden Sammelschienensystems Wenn die Kabellängen der Stationskabel (Netztransformator-, Stationstransformator-, Generatorkabel und Kabel zum Erdungswiderstand) nicht zu hoch sind (<= 5% des Nennstroms des Erdungswiderstandes) kann der Einfluss dieser Kabelkapazitäten vernachlässigt werden. Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 12

13 6. Notwendige Daten der Netztopology (für die Lastfluss- und Kurzschlussstudie) 6.1. Übersichtsschaltbild mit allen erforderlichen Netzelementen unter Berücksichtigung folgender Punkte zur Bestimmung der maximalen und minimalen Kurzschlussströme und des maximalen Lastflusses : - maximale und minimale Netztopology mit allen möglichen Betriebszuständen, d.h. max. und min. Anzahl der Netzelemente, die gleichzeitig den Kurzschluss speisen können wie Netzeinspeisung, Generatoren, Mittelspannungsmotoren - minimale and maximale Netzimpedanzen, d.h. max. und min. Anzahl der existierenden Doppel- und Ringleitungen und Kabel 6.2. Netzeinspeisung (beim lokalen EVU erhältlich) max. Kurzschlussleistung : SQ,max (in MVA) min. Kurzschlussleistung : SQ,min (in MVA) 6.3. Generatoren (beim Generatorhersteller erhältlich) Nenn-Bemessungsspannung U G (in V) Nenn-Scheinleistung : S G (in kva) Nenn-Leistungsfaktor : cos ϕ G rel. Subtransientenreaktanz : x d (in %) Subtransientenimpedanzen - des Mitsystems : Resistanz : R 1 (in Ω) Reaktanz : X d = X 1 (in Ω) - des Nullsystems : Resistanz : R 0 (in Ω) Reaktanz : X 0 (in Ω) Sternpunktbehandlung : mit Angabe der Daten der Sternpunktelemente Zulässige Grenzen für Kurzzeit und Dauerbetrieb Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 13

14 6.4. Synchronmotoren (falls vorhanden) insbesondere auf der Mittelspannungsebene - Auf der Niederspannungsebene können Motoren an einer Sammelschiene auch zusammengefasst werden. - Unterschreitet die Gesamtleistung aller Motoren 5% der Gesamt-Einspeiseleistung, so kann der Einfluss der Motoren auf den Kurzschluss vernachlässigt werden. Nenn-Bemessungsspannung : U M (in V) aufgenommene Scheinleistung : S M,elektr. (in kva) Nenn-Leistungsfaktor : cos ϕ M rel. Subtransientenreaktanz : x d (in %) Subtransientenimpedanzen - des Mitsystems : Resistanz : R 1 (in Ω) Reaktanz : X d = X 1 (in Ω) - des Nullsystems : Resistanz : R 0 (in Ω) Reaktanz : X 0 (in Ω) Sternpunktbehandlung : mit Angabe der Daten der Sternpunktelemente Zulässige Grenzen für Kurzzeit und Dauerbetrieb 6.5. Asynchronmotoren für jeden Abgang - Auf der Niederspannungsebene können Motoren an einer Sammelschiene auch zusammengefasst werden. - Unterschreitet die Gesamtleistung aller Motoren 5% der Gesamt-Einspeiseleistung, so kann der Einfluss der Motoren auf den Kurzschluss vernachlässigt werden. Nenn-Bemessungsspannung : U M (in V) aufgenommene Scheinleistung : S M,elektr. (=P ab / (η cos ϕ M )) (in kva) Nenn-Leistungsfaktor : cos ϕ M Anlaufstrom : I an (ca. 5-6 x I M ) (in A) 6.6. Sonstige Lasten (nicht-motorische Verbraucher) für jeden Abgang - Auf der Niederspannungsebene können Lasten an einer Sammelschiene auch zusammengefasst werden. Nenn-Bemessungsspannung : U L (in V) Wirkleistung : P L (in kw) Blindleistung : Q L (in kvar) 6.7. Gleichzeitigkeitsfaktor aller Verbraucher bezüglich der Punkte 6.4, 6.5, and 6.6 Anderenfalls müsste für jede Verbrauchergruppen angegeben werden, welche Verbraucher zur gleichen Zeit betrieben werden. Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 14

15 6.8. Transformators Schaltgruppe (z. B.: Dyn5) : Sternpunktbehandlung : mit Angabe der Daten der Sternpunktelemente Primär-Oberspannung : U 1T (in V) Sekundär-Unterspannung : U 2T (in V) Scheinleistung : S T (in kva) Eisen-Leerlauf-Kurzschlussverluste : P o = V o (in kw) Kupfer-Kurzschlussverluste: P K = V K (in kw) relative Kurzschlussspannung u K (in %) Subtransientenimpedanzen - des Nullsystems : Resistanz : R 0 (in Ω) Reaktanz : X 0 (in Ω) - des Mitsystems (falls vorhanden) : Resistanz : R 1 (in Ω) Reaktanz : X 1 (in Ω) Einstellung der Transformatorstufenschalter und die Transformatorübersetzung ü = U 1T / U 2T Zulässige Grenzen für Kurzzeit- und Dauerbetrieb Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 15

16 6.9. Kabel und Leitungen (beim Kabelhersteller erhältlich) für das MV - System (komplett) und das LV System (nur Hauptzuleitungskabel) Da Kabel in der Regel eine dämpfende Wirkung auf den Kurzschlussstrom haben, sollten diese in der Kurzschlussstudie berücksichtigt werden. - Mittelspannungskabelangaben sollten vorliegen - Niederspannungskabelangaben können nötigenfalls auch abgeschätzt werden. Kabel-/ Leitungslänge : l (in km) Kabel-/ Leitungsquerschnitt (z.b 3x1x240): (in mm 2 ) Kabel-/ Leitungstyp (z.b. N2XSY) : Maximaler Nennstrom : I max (in A) Kabel / Leitungsimpedanzen und -kapazitäten basierend auf 1 km Kabel-/ Leitungslänge für - das Mitsystem : Resistanz : R 1 (= R1/km) (in Ω/km) Reaktanz : X 1 (=X1/km) (in Ω/km) Kapazität : C 1 (=C1/km) (in μf/km) - das Nullsystem : Resistanz : R 0 (= R0/km) (in Ω/km) Reaktanz : X 0 (= X0/km) (in Ω/km) Kapazität : C 0 (= C0/km) (in μf/km) Die folgenden Kabelverlegungsdaten: - Kabelverlegung (auf Kabelbühne, in Kabelrohren, in Erde, etc.) - Anzahl der Kabelbühnen - Anzahl der Drehstrom-Kabelsysteme - Verlegungsbedingungen : - Anordnung der Mehraderleitungen - Anordnung der Einzeladerleistungen - Entfernung zwischen den Kabelbühnen - Entfernung zwischen den Drehstrom-Kabelsystemen Daten für Selektivitätsbetrachtungen der Schutzrelais werden separat angefragt. Bei der Datenbeschaffung, Datenermittlung und Datenabschätzung kann die Woodward Power Solutions selbstverständlich behilflich sein. Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 16

17 This information undergoes continuous further development and is subject to changes without prior Woodward Power Solutions GmbH Krefelder Weg 47 D Kempen (Germany) Phone: +49 (0) Internet homepage Allgemeine Informationen zu Netzstudien_D_ docx Seite 17