Ausgewählte Kapitel der elektrischen Energieversorgung

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1 Ausgewählte Kapitel der elektrischen Energieversorgung 2. Komponenten der elektrischen Energieversorgung (Teil 1) Einzelkomponenten, Schnittstellen, Zusammenwirken Aktuelle Anforderungen an die elektrische Energieversorgung Fachhochschule Lausitz Senftenberg Prof. Dr.-Ing. Kathrin Lehmann

2 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (1) Behandlung der Thematik am Beispiel eines industriellen Großverbrauchers Prozess der Braunkohleförderung als Teilsystem der elektrischen Energieversorgung technische Gestaltung Einbindung und Schnittstellen dieses Teilsystems zu anderen Teilsystemen der elektr. Energieversorgung Schnittstellen zu Erzeugung, Übertragungs- und Verteilungsnetz Spezifische technische Probleme in diesen Teilsystemen Abschnitt 2, Teil 1, Folie 2

3 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (2) Braunkohlekraftwerk und Brikettfabrik Schwarze Pumpe Abbaurichtung Umsiedlung Rekultivierung Absetzer Kohlebagger Abraumbandanlage Zwischenbegrünung Abraumförderbrücke F60 Vorfeldberäumung Abraumbagger Bandbetrieb Grundwasserwiederanstieg Kippe Gleisanlage Kohlebandanlage Gleisanlage Braunkohle Abraum Filterbrunnen Grundwasserabsenkung Abschnitt 2, Teil 1, Folie 3

4 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (3) Braunkohlenverstromung Aufgabe Förderung der Rohbraunkohle = Primärenergieträger 98% Tagebaubereiche 59 Mio t Kohle bei 430 Mio m³ Abraum (1:6,5) Tagebaubereiche 59 Mio t Kohle bei 430 Mio m³ Abraum (1:6,5) Geräteeinsatz: Geräteeinsatz: 1 1 x x 34m, 34m, 3 3 x x 60m 60m Förderbrücken Förderbrücken Abraum 5 5 Bagger, Bagger, Bandanlagen, Bandanlagen, 4 4 Absetzer Absetzer Bagger, Bagger, Bandanlagen Bandanlagen Kohleförderung Zusätzlich erforderlich: Entwässerung Transport 302 Mio m³ Ttkm Abschnitt 2, Teil 1, Folie 4

5 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (4) Grundaufbau des Netzes (Beispiel Vattenfall Europe Mining) Abschnitt 2, Teil 1, Folie 5

6 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (5) Abschnitt 2, Teil 1, Folie 6

7 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (6) Welche Struktur hat das System der elektrischen Energieversorgung eines industriellen Großverbrauchers? Welche Komponenten beinhaltet dieses System und welche Funktionen erfüllen sie? Abschnitt 2, Teil 1, Folie 7

8 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (7) VNB EVU Einspeisung 110kV Einspeisumspannwerk 110kV/ MS Eigentum/ Betreiber Verbraucher/ Kunde (VE-M = 5x) Verteil-(Industrie)netz 110kV/ MS Eigentum/ Betreiber Verbraucher/ Kunde Leistungsbedarf Qualitätsanforderungen Versorgungszuverlässigkeit (n-1)-kriterium der Einspeisung langfristige Sicherung der Versorgung Anpassung an Bedarfsänderungen vertragliche Regelungen Abschnitt 2, Teil 1, Folie 8

9 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (8) Stationäre Energieversorgung UW 110 kv 110/30kV 3 x 40 MVA 30-kV- Versorgung 6-kV- Versorgung 2,4-kV-GS Versorgung 30/2,4-kV Gleichrichter AC/DC 30-kV Schaltanlage 30/6/2,4-kV Verteilstationen Abgänge direkt zum Verbraucher (z.b. F60) Abgänge zu 30-kV-Verteilstationen Abschnitt 2, Teil 1, Folie 9

10 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (9) Strukturen Komponenten VNB Vorrangig Freileitungen zur Energieverteilung Schalt- u. Schutzeinrichtungen in den Stationen Netz VNK Freileitungen, VPE-Kabel zur Energieverteilung Übergangskomponenten Schalt- u. Schutzeinrichtungen in den Stationen Stationen Sammelschienensysteme Schalt-u. Schutzeinrichtungen Transformatoren Trenner Erdungsschalter Überspannungsableiter Abschnitt 2, Teil 1, Folie 10

11 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (10) Land Brandenburg Senftenberg Welzow Hauptverwaltung Freistaat Sachsen Kennzeichen: Cottbus Tgb. Welzow-Süd Hoyerswerda Tgb. Cottbus-Nord Schwarze Pumpe Tgb. Jänschwalde Spremberg Tgb. Nochten Forst Tgb. Reichwalde 6 räumlich entfernte Abnahmestellen 110-kV-Einspeisungen Tgb. Max. Leistung (MW) Durchschnittsleistung (MW) UW Grötsch Jä ca. 85 ca UW Cottbus-Nord Cot-N UW Wolkenberg We-S SMP Nochten / UW Tzschelln No UW Reichwalde Rei Schwarze Pumpe Summe ca. 300 ca. 240 Weißwasser 3 separate Tagebaunetze, 1 Industrienetz Republik Polen Energiebezug ( ): ausschließlich 110 kv ein Energieversorger Arbeits- und Leistungspreis entsprechend Stromliefervertrag Summenabrechnung aller Abnahmestellen (gleichzeitig), auch Maximalleistung Abschnitt 2, Teil 1, Folie 11

12 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (11) Bewegliche Energieversorgung Kabelanlagen Bewegliche Stromversorgung Geräte Stationäre Stromversorgung Abschnitt 2, Teil 1, Folie 12

13 Komponenten der elektrischen Energieversorgung (12) Komponenten der beweglichen Energieversorgung 30/6-kV-Kabelanlagen mit VPE-Kabeln und Leitungsstrossen (beweglich, trommelbar), Steuer- LWL-Verbindungen Verbindungsschränke (Übergänge FL-> Kabel -> Leitungstrosse) Kabeltrommeln (Schiene, Raupe) umsetzbare 30/6-kV-Stationen, 10 MVA mit Schutz-und Schalteinrichtungen 6kV-Strossenhauser für Grubengeräte mit Schutz- und Schalteinrichtungen Pumpensteuerschränke Entwässerung Kompaktransformatorenstationen (standardisiert) Abschnitt 2, Teil 1, Folie 13