Grundlagen der elektrischen Energieversorgung - HAAG ...
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Strom ist nicht alles, aber ohne Strom ist nichts<br />
EUROPA<br />
bei<br />
Nacht<br />
Fachbibliothek von <strong>HAAG</strong><br />
Die Firma <strong>HAAG</strong> Elektronische Messgeräte GmbH ist Hersteller<br />
hochpräziser Messgeräte zur Erfassung und Analyse aller<br />
qualitätsbeschreibenden Eigenschaften <strong>der</strong> Elektroenergie.<br />
Zu den <strong>HAAG</strong>-Kompetenzfel<strong>der</strong>n gehören u. a.<br />
► Netzqualitätsmessgeräte und -schreiber<br />
► Netzanalysatoren und Leistungsmessgeräte<br />
<strong>HAAG</strong> veröffentlicht regelmäßig eigene Fachbeiträge und und stellt<br />
Seminarunterlagen namhafter Fachspezialisten ins Netz.<br />
Zur Auswahl: www.haag-messgeraete.de -> Bibliothek<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>elektrischen</strong> <strong>Energieversorgung</strong><br />
<strong>HAAG</strong> stellt anschaulich gestaltete Seminarunterlagen über die <strong>Grundlagen</strong><br />
<strong>der</strong> <strong>elektrischen</strong> <strong>Energieversorgung</strong> zum Download bereit.<br />
Die Seminare werden regelmäßig von Dipl.-Ing. Walter Castor, Stadtwerke<br />
Erlangen, veranstaltet und unterliegen seinem Copyright. Die Vervielfältigung<br />
und <strong>der</strong> Druck dieser Unterlagen ist nur mit ausdrücklicher Genehmigung des<br />
Autors zulässig.<br />
Dem Leser wird umfassendes Wissen über <strong>Grundlagen</strong>, Basistechnologien,<br />
Fachausdrücke und Wirkungsprinzipien aus dem Fachgebiet <strong>der</strong> <strong>Energieversorgung</strong><br />
vermittelt.<br />
Die Seminare richten sich hauptsächlich an Einsteiger in das Fachgebiet, aber<br />
auch Profis finden viele neue Informationen. Diese Unterlagen eignen sich<br />
hervorragend zur Auffrischung des <strong>Grundlagen</strong>wissens.<br />
Viele interessante Beispiele beleben den Blick in die Praxis.<br />
► Textband - <strong>Grundlagen</strong> und Theorie (ca. 120 Seiten - 1,2 MB)<br />
► Seminar 1 - <strong>Grundlagen</strong> (ca. 2.2 MB)<br />
► Seminar 1a - Kraftwerke (ca. 1,5 MB)<br />
► Seminar 2 - Netze (ca. 1,3 MB)<br />
► Seminar 3 - Kabel (ca. 3,4 MB)<br />
► Seminar 4 - Schaltgeräte (ca. 1,7 MB)<br />
► Seminar 5 - Trafo (ca. 2,2 MB)<br />
► Seminar 6 - Schaltanlagen (ca. 7,6 MB)<br />
► Seminar 7 - Fehler (ca. 1,3 MB)<br />
► Seminar 8 - Netzschutz (ca. 1 MB)<br />
► Seminar 9 - Arbeitssicherheit (ca. 1,8 MB)<br />
► Seminar 10 - Störungen, Schaltungen, Kundenanschluss (ca. 2 MB)<br />
► Seminar 11 - Zusammenfassungen (ca. 0,2 MB)
© Walter Castor<br />
Für den <strong>elektrischen</strong> Strom sind freie Ladungsträger (Elektronen) nötig<br />
(Leiter – Nichtleiter)<br />
Elektrischer Strom kann nur in einem geschlossenen Kreislauf mit<br />
treiben<strong>der</strong> Spannung fließen<br />
Drehstrom: 3-Phasen-Wechselstrom mit 120° Phasenversatz<br />
Dreieckschaltung: Leiterstrom 3 x so hoch wie Strangstrom<br />
Sternschaltung: Leiterspannung 3 x so hoch wie die Strangspannung<br />
Einfache Gesetze:<br />
Zusammenfassung <strong>Grundlagen</strong><br />
U = R× I<br />
P= U× I<br />
P= I2× R<br />
(Ohm´sches Gesetz)<br />
Bei Spulen (Induktivitäten) und Kondensatoren (Kapazitäten) treten Phasenverschiebungen<br />
zwischen Strom und Spannung auf. Es entsteht neben <strong>der</strong><br />
Wirkleistung auch eine (kompensierbare) Blindleistung. Die vektorielle<br />
Summe dieser Größen ist die Scheinleistung.<br />
Zusammenfassung Schaltgeräte<br />
Das eigentlich schaltende Element ist <strong>der</strong> Lichtbogen. Einteilung <strong>der</strong><br />
Schaltgeräte nach <strong>der</strong> Art, diesen Lichtbogen zu beherrschen.<br />
Trennschalter: schalten stromlos, stellen eine sichere<br />
Trennstrecke dar<br />
Lasttrennschalter: schalten Betriebsströme, stellen eine sichere<br />
Trennstrecke dar<br />
Leistungsschalter: schalten Kurzschlußströme, benötigen zur sicheren<br />
Trennung eine (Last-)Trennschalter o<strong>der</strong> Fahrwagen<br />
In <strong>der</strong> Regel mit einem Schutzrelais versehen<br />
Kurzschlußbegrenzer: begrenzen die Kurzschlußströme im Netz, z. B. bei<br />
Netzkupplungen<br />
Raum für Notizen
Raum für Notizen<br />
Zusammenfassung Transformatoren<br />
1. Der Transformator dient <strong>der</strong> Spannungs- und Stromanpassung von Netzen<br />
2. Er trennt zwei Netze galvanisch (Ausnahme: Trenntrafo)<br />
3. Er bestimmt wesentlich die Kurzschlußströme im Netz<br />
4. Die Wicklung, <strong>der</strong> die Energie zugeführt wird heißt Primärwicklung<br />
Die Wicklung, die Energie abgibt heißt Sekundärwicklung<br />
5. Die Wicklung mit <strong>der</strong> höheren Spannung ist die Oberspannungswicklung<br />
die Wicklung mit <strong>der</strong> niedrigeren Spannung ist die Unterspannungwicklung<br />
6. Die Verluste des Transformators setzen sich aus Leerlauf- und<br />
Kurzschlußverlusten zusammen.<br />
Der Transformator bedarf einer effektiven Kühlung<br />
7. Die Höhe <strong>der</strong> Geräusche des Transformators hängen stark mit <strong>der</strong><br />
Höhe <strong>der</strong> Leerlaufverluste zusammen<br />
8. Zum Erfassen von Spannung und Strom in Hochspannungsanlagen werden<br />
Spannungs- und Stromwandler als hochpräzise Transformatoren eingesetzt.<br />
Spannungswandler sind sekundär immer offen zu betreiben, Stromwandler<br />
dagegen immer kurzgeschlossen bzw. durch ein Amperemeter belastet.<br />
Zusammenfassung Schaltanlagen<br />
Schaltanlagen in Umspannwerken und Transformatorstationen setzen sich<br />
zusammen aus:<br />
Sammelschienen Einfach- Doppelsammelschiene<br />
Schaltfel<strong>der</strong> Lastrennschalter, Leistungsschalter<br />
Nie<strong>der</strong>spannungsanlage<br />
Steuer-, Meß- und Schutzeinrichtung Wandler, Schutzrelais<br />
Erdungsanlagen Ringer<strong>der</strong>, Tiefener<strong>der</strong><br />
Nebenanlagen Batterieanlage, Rundsteueranlage<br />
Anfor<strong>der</strong>ungen an eine Schaltanlage:<br />
Die Isolation erfolgt durch<br />
Luft<br />
Feststoff<br />
Gas (SF 6 )<br />
Beherrschung <strong>der</strong> Belastung im Normalbetrieb (Ströme, Spannungen) und im<br />
Kurzschluß<br />
Hohe Betriebssicherheit und weitgehen<strong>der</strong> Schutz <strong>der</strong> Bedienenden<br />
© Walter Castor
© Walter Castor<br />
Zusammenfassung Fehlerarten<br />
Sternpunktbehandlung:<br />
Im normalen Betrieb ohne Einfluß, bei unsymmetrischen Fehlern<br />
wird durch sie jedoch das Fehlerverhalten bestimmt.<br />
Kurzschluß: nie<strong>der</strong>ohmige Verbindung von Leitern, mit und ohne Erdberührung<br />
hohe, weit über dem Betriebsstrom liegende Ströme<br />
starke dynamische und thermische Kräfte<br />
Schnellabschaltung durch Netzschutz erfor<strong>der</strong>lich<br />
Erdschluß: Erdverbindung eines spannungsführenden Leiters<br />
Auswirkung von <strong>der</strong> Art <strong>der</strong> Sternpunktbehandlung abhängig<br />
gelöschtes Netz: Spannungsanhebung im gesamten Netz,<br />
kann bis zu 2 h mit Erdschluß betrieben werden<br />
keine Auswirkung im Nie<strong>der</strong>spannungsnetz<br />
Zusammenfassung Netzschutz<br />
Aufgabe: Schutz des Netzes vor den Auswirkungen <strong>der</strong> Fehlerströme<br />
selektiv, genau, schnell<br />
Sicherungen: wirken strombegrenzend<br />
Schutzgeräte: benötigen Wandler zur Erfassung <strong>der</strong> Meßgrößen<br />
UMZ: Überschreiten des Einstellstromes führt nach eingestellter Zeit<br />
zur Auslösung, Stromwandler erfor<strong>der</strong>lich<br />
Distanzschutz: Ermittlung <strong>der</strong> Fehlerrichtung und Fehlerentfernung<br />
Strom- und Spannungswandler erfor<strong>der</strong>lich<br />
Diff-Schutz: Ermittlung des Differenzstromes über ein räumlich begrenztes<br />
Schutzobjekt. Stromwandler erfor<strong>der</strong>lich<br />
Erdschlußschutz: Ermittlung des Reststromes an <strong>der</strong> Fehlerstelle (Wattmetrisch)<br />
Auswertung <strong>der</strong> Einschwingvorgänge /Wischerrelais)<br />
Spannungswandler und spez. Wicklung im Stromwandler<br />
erfor<strong>der</strong>lich<br />
Sicherungs-Recycling: http://www.nh-hh-recycling.de<br />
Raum für Notizen
Raum für Notizen<br />
© Walter Castor