Maßnahmen zur Vermeidung von Spannungszusammenbrüchen

2.4 Spannungszusammenbruch
Spannungszusammenbruch
(Frequenz bleibt in etwa konstant)
Blindleistungsmangel
Spannungseinbruch
Abbildung 2-4 Schematische Darstellung der Zusammenhänge eines
Spannungszusammenbruchs [9]
Spannungsstabilität in elektrischen Netzen
Leitungsauslösung Kraftwerksabschaltung
Netzzusammenbruch
Den Verlust der Spannungsstabilität bezeichnet man als Spannungszusammenbruch. Der
Vorgang kann sich von wenigen Sekunden bis zu mehreren Stunden ziehen. Dieser
dynamische Vorgang setzt eine Reihe von „Randbedingungen“ voraus, die gleichzeitig in
Erscheinung treten müssen. Die Übertragungsleitungen in der Höchstspannungsebene
befinden sich an der Belastungsgrenze, das heißt, sie werden übernatürlich betrieben (siehe
Kapitel 3.6). Kraftwerke in der Nähe von Verbraucherschwerpunkten sind abgeschaltet (z.B.
Revision) bzw. sie werden mit nur geringer Leistungsreserve betrieben (cos(ϕ) = 1 und
P = Pn). Kommt es in einem solchen Ausgangszustand zu einer Großstörung
(Kraftwerksausfall, Leitungsausfall), so werden andere Leitungen stärker belastet und es
kommt zu einer Verschiebung des Lastflusses. Das zum Zeitpunkt der Störung auftretende
Wirkleistungsdefizit wird im ersten Moment durch die Energie, die in den rotierenden Massen
der Generatoren gespeichert ist, ausgeglichen. Die Erhöhung des Leistungstransports hat
zur Folge, dass die ohnehin schon stark belasteten Leitungen noch mehr Blindleistung
benötigen. Im gefährdeten Netzteil kommt es zu einem Blindleistungsdefizit. Durch den
zusätzlichen Leistungstransport steigen die Spannungsabfälle entlang der
Übertragungsleitungen und die Spannung am Verbraucherschwerpunkt sinkt weiter. Die
reduzierte Spannung verringert die Leistungsaufnahme der Lasten entsprechend ihrer
Lastparameter (siehe Kapitel 3.7), dies hat kurzfristig einen stabilisierenden Effekt. Die
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