EIN SYMMETRIERKOMPENSATOR FÜR ... - EEH - ETH Zürich

1 Einleitung
-21-
Die zunehmende Deregulierung der Strommärkte und der steigende Bedarf
nach elektrischer Energie in den Ballungszentren fern der Kraftwerke führt
zu einem Energietransport über immer weitere Distanzen. Bereits heute haben
daher gewisse Leitungen ihre Belastungsgrenze erreicht, und eine Erweiterung
der Übertragungskapazitäten wäre vielerorts erforderlich. In der
Öffentlichkeit stösst jedoch der Freileitungsbau aus ästhetischen und ökologischen
Gründen (im besonderen durch die Befürchtungen von Auswirkungen
der elektromagnetischen Felder und der Verbauung unberührter Berggegenden)
auf grossen Widerstand. Da zudem in den dicht besiedelten Gebieten
Mitteleuropas ein Mangel an noch freien Trassen für Hochspannungsleitungen
besteht, ist die Erhöhung der Übertragungskapazität der bestehenden
Netze ohne den Bau neuer Leitungen ein wichtiges Anliegen der Elektrizitätswirtschaft.
In der gegenwärtigen Praxis der Netzplanung ist es so, dass auf der Ebene
der Hochspannungsnetze stets so viele Leitungen vorhanden sein müssen,
dass auch beim Ausfall einer davon keine der verbleibenden Leitungen
überlastet wird, es zu keinen Spannungsabsenkungen kommt und in Summe
die Nennleistung weiterhin übertragen werden kann. Diese Auslegungungsregel
wird als (n-1)-Kriterium bezeichnet. Bei besonders kritischen Übertragungen
(z.B. Verbindung Schweiz - Italien und Versorgung der Stadt New
York) muss der einwandfreie Betrieb auch beim gleichzeitigen Ausfall von
zwei Leitungen sicher gestellt bleiben. Hier spricht man vom (n-2)-Kriterium.
Es liegt also der Schluss nahe, dass ein Verzicht auf die strikte Einhaltung
des (n-1) oder (n-2)-Kriteriums - also eine Verringerung der Redundanz -
die übertragbare Leistung bestehender Systeme erhöhen würde. Die Versorgungssicherheit
muss dann allerdings auf andere Art sichergestellt werden.
Statistische Untersuchungen bei Netzbetreibern [11] haben gezeigt, dass es
sich bei mindestens 85 % aller Fehler in Hochspannungsleitungen um einpolige
Erdkurzschlüsse handelt. In der bisherigen Praxis werden beim Auftreten
eines solchen Fehlers nach etwa 400 und 800 Millisekunden zwei
Wiedereinschaltungen versucht. Bleiben diese erfolglos, wird die ganze Leitung
in allen drei Phasen vom Netz getrennt. Das permanente einpolige Unterbrechen
von Stromkreisen ist grundsätzlich nicht zulässig, da sich die