umwelt-online: Mittelspannungsrichtlinie 2008 - Technische Richtlinie Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz (2)
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3.2.3.3 Anschluss der Erzeugungsanlage an die Sammelschiene eines Umspannwerkes
Kurzschlussschutz
Der Kurzschlussschutz für die Erzeugungsanlage ist für das Abschalten von Kurzschlüssen in der Anschlussanlage erforderlich. Er dient ferner als Reserveschutz bei Fehlern in den Erzeugungseinheiten und bei Fehlern im Netz des Netzbetreibers. Als Kurzschlussschutz ist ein Distanzrelais mit U-I-Anregung oder ein UMZ-Schutz vorzusehen.
Die Kurzschlussschutzeinrichtungen des Anlagenbetreibers sind in das Gesamtschutzkonzept des Netzbetreibers zu integrieren. In der Planungsphase ist daher mit dem Netzbetreiber das Schutzkonzept abzustimmen. Die Einstellwerte für die Schutzeinrichtungen werden, soweit sie Einfluss auf das Netz des Netzbetreibers haben, von diesem vorgegeben. Die Kurzschlussschutzeinrichtungen wirken auf den Leistungsschalter am Übergabepunkt.
Anmerkung: Zur Klärung von Kurzschlüssen im 110-kV-Netz sind Leitungsschutzeinrichtungen notwendig. Hierzu setzt der Netzbetreiber in der Regel Distanzschutzeinrichtungen auf der 110-kV-Seite und - wenn erforderlich - Signalvergleichseinrichtungen, Schaltermitnahmen bzw. Spannungsrückgangsrelais ein. Das AUS-Kommando der Leitungsschutzeinrichtung des Netzbetreibers wirkt bei im Stich angeschlossenen Umspannwerken auf den entsprechenden Leistungsschalter der angeschlossenen Erzeugungsanlage (siehe Bild 3.2.3.3-1).
Entkupplungsschutzeinrichtungen
Am Übergabepunkt sind als übergeordneter Entkupplungsschutz folgende Einrichtungen erforderlich:
Die Entkupplungsschutzeinrichtungen wirken auf den Leistungsschalter am Übergabepunkt oder auf den Kuppelschalter. Ggf. sind in der Entkupplungsschutzeinrichtung am Übergabepunkt zusätzlich ein Frequenzsteigerungs- und Frequenzrückgangsschutz zu installieren.
Anmerkung zum Blindleistungs-/Unterspannungsschutz: Bei Kundenanlagen mit Leistungsbezug und Erzeugungseinheiten ist bei Spannungseinbrüchen im vorgelagerten Netz ausschließlich der Blindleistungsbezug der Erzeugungseinheiten durch den Blindleistungs-Unterspannungsschutz (Q-U<) zu bewerten.
Die Spannungsschutzeinrichtungen haben sowohl die Aufgabe, Kundenanlagen bei einem Inselbetrieb vor unzulässigen Spannungszuständen zu schützen, als auch bei Fehlern im Netz eine Abschaltung der Erzeugungsanlage sicherzustellen. Aus diesem Grund müssen die Spannungsrückgangs-Schutzeinrichtungen auch auf unsymmetrische Fehler reagieren. Die Auslöseentscheide der drei Messglieder der Spannungsrückgangs-Schutzeinrichtungen sind daher logisch ODER zu verknüpfen.
Als Grundparametrierung des Entkupplungsschutzes am Netzanschlusspunkt werden folgende Einstellwerte empfohlen:
Tabelle 3.2.3.3-1: Empfohlene Einstellwerte für den Schutz am Netzanschlusspunkt einer Erzeugungsanlage bei Anschluss an die Sammelschiene eines Umspannwerkes.
Funktion | Einstellbereich des Schutzrelais | empfohlene Schutzrelais-Einstellwerte | |
Spannungssteigerungsschutz U>> | 1,00 - 1,30 Un | 1,15 Uc | < 100 ms |
Spannungssteigerungsschutz U> | 1,00 - 1,30 Un | 1,08 Uc *) | 1 min |
Spannungsrückgangsschutz U< | 0,10 - 1,00 Un | 0,8 Uc | 2,7 s |
Blindleistungs-/ Unterspannungsschutz (Q→ & U<) | 0,70 - 1,00 Un | 0,85 Uc | t = 0,5 s |
*) Höhere Werte als 1,1Uc sollten im Hinblick auf die Einhaltung der Spannungsqualität nicht eingestellt werden. |
Anmerkungen: Die Einstellwerte beziehen sich auf die vereinbarte Spannung Uc im Mittelspannungsnetz. Diese sind entsprechend der Wandlerübersetzung auf die Sekundärspannung umzurechnen. Un ist die sekundäre Wandlernennspannung und damit die Bezugsspannung der Schutzeinrichtung. Zu beachten ist, dass sich die Abschaltzeiten aus der Summe der Einstellzeiten und der Eigenzeiten von Schaltgerät und Schutz ergeben.
An den Erzeugungseinheiten sind folgende Schutzeinrichtungen erforderlich:
Diese Entkupplungsschutzeinrichtungen sind auf der Ober- oder Unterspannungsseite des Maschinentransformators anzuschließen.
Als Grundparametrierung der Schutzeinrichtungen der Erzeugungseinheiten werden folgende Einstellwerte empfohlen:
Tabelle 3.2.3.3-2: Empfohlene Einstellwerte für den Schutz an der Erzeugungseinheit bei Anschluss der Erzeugungsanlage an die Sammelschiene eines Umspannwerkes.
Funktion | Einstellbereich des Schutzrelais | empfohlene Schutzrelais-Einstellwerte | |
Spannungssteigerungsschutz U>> | 1,00 - 1,30 Un | 1,20 UNS | < 100 ms |
Spannungsrückgangsschutz U< | 0,10 - 1,00 Un | 0,80 UNS * | 1,5 - 2,4 s **) |
Spannungsrückgangsschutz U<< | 0,10 - 1,00 Un | 0,45 UNS * | 300 ms |
Frequenzsteigerungsschutz f> | 50,0 - 52,0 Hz | 51,5 Hz | < 100 ms |
Frequenzrückgangsschutz f< | 47,5 - 50 Hz | 47,5 Hz | < 100 ms |
* Bei Einstellung dieses Wertes gelten die Anforderungen aus Kapitel 2.5.1.2 als erfüllt.
**) Die Einstellzeiten werden vom Netzbetreiber vorgegeben. Üblicherweise sollen je Hochspannungsnetz ein Viertel der Erzeugungsanlagen nach 1,5s und je ein weiteres Viertel nach 1,8s, 2,1s und nach 2,4s vom Netz getrennt werden. |
Anmerkungen: Un ist die sekundäre Wandlernennspannung und damit die Bezugsspannung der Schutzeinrichtung.
UNS ist die Spannung auf der Niederspannungsseite des Maschinentransformators der Erzeugungseinheit (UNS = Uc / ü mit ü = Übersetzungsverhältnis des Maschinentransformators). Zu beachten ist, dass sich die Abschaltzeiten aus der Summe der Einstellzeiten und der Eigenzeiten von Schaltgerät und Schutz ergeben.
Unter Berücksichtigung der Impedanzen der Anschlussanlage und der Maschinentransformatoren ergeben sich die Einstellwerte für die Spannungsrückgangsschutz-Einrichtungen U<< an den Erzeugungseinheiten vereinfacht zu 45 %.
Im Folgenden ist das Schutzkonzept am Netzanschlusspunkt und in den Erzeugungseinheiten bei Anschluss von Erzeugungsanlagen an die Sammelschiene eines Umspannwerkes dargestellt.
Bild 3.2.3.3-1: Schutzkonzept bei Anschluss von Erzeugungsanlagen an die Sammelschiene eines Umspannwerkes.
3.2.3.4 Anschluss der Erzeugungsanlage im Mittelspannungsnetz
Grundsätzlich müssen sich auch Erzeugungsanlagen, die im Mittelspannungsnetz angeschlossen werden, an der statischen Spannungshaltung und der dynamischen Netzstützung beteiligen können. Sofern diese Anforderung durch den Netzbetreiber zur Zeit der Netzanschlussplanung noch nicht erhoben wurde, gelten nachfolgend beschriebene Bedingungen.
Unabhängig davon müssen jedoch am Übergabepunkt die in Kapitel 3.2.3.3 aufgeführten Schutzeinrichtungen sowie die erforderlichen Wandler nachgerüstet werden können. Im Bild 3.2.3.4-2 sind diese gestrichelt dargestellt. Für den Fall, dass sich die Erzeugungsanlage an der dynamischen Netzstützung durch Einspeisung eines Blindstromes beteiligen muss, sind die entsprechenden Schutzeinrichtungen und Wandler vom Anschlussnehmer nachzurüsten und die Einstellwerte der Schutzeinrichtungen der Erzeugungseinheiten entsprechend Kapitel 3.2.3.3 (siehe Bild 3.2.3.4-2) anzupassen.
Kurzschlussschutz
Der Anschluss von Erzeugungsanlagen im Mittelspannungsnetz erfolgt - abhängig von netztechnischen Gegebenheiten, Anzahl und Größe der Erzeugungseinheiten - entweder über Leistungsschalter oder über eine Lastschalter-Sicherungs-Kombination.
Für Erzeugungsanlagen mit Anschluss über einen Leistungsschalter ist als Kurzschlussschutz mindestens ein Überstromzeitschutz vorzusehen. Der Kurzschlussschutz von Erzeugungsanlagen mit Anschluss über eine Lastschalter-Sicherungs-Kombination erfolgt durch die Sicherung.
Der Einbau eines Distanzrelais und der zugehörigen Spannungswandler ist konzeptionell zu berücksichtigen und auf Forderung des Netzbetreibers zu realisieren. Die Option "Nachrüstung" ist im Bild 3.2.3.4-2 gestrichelt dargestellt.
Die Distanzschutzeinrichtung muss dann auf den Leistungsschalter am Übergabepunkt bzw. im Falle einer Lastschalter-Sicherungs-Kombination auf den generatorseitigen Leistungsschalter wirken.
Entkupplungsschutzeinrichtungen
Am Übergabepunkt ist der Einbau eines Entkupplungsschutzes gemäß Kapitel 3.2.3.3 konzeptionell zu berücksichtigen und auf Forderung des Netzbetreibers zu realisieren. Der Entkupplungsschutz wirkt bei Anschluss über einen Leistungsschalter auf diesen bzw. auf den Kuppelschalter, bei Anschluss über eine Lastschalter-Sicherungs-Kombination auf den generatorseitigen Leistungsschalter bzw. auf den Kuppelschalter (siehe Anhang C, Anschlussbeispiele).
An den Erzeugungseinheiten sind dieselben Schutzeinrichtungen erforderlich, wie bei dem Anschluss der Erzeugungsanlage an die Sammelschiene eines Umspannwerkes (vgl. Tabelle 3.2.3.3-2), nur die Einstellungen für die Spannungsschutzeinrichtungen unterscheiden sich.
Der Netzbetreiber kann bei Erzeugungsanlagen, die über ein umfangreiches Mittelspannungsnetz verfügen und durch eine Übergabestation mit dem Netz des Netzbetreibers verbunden sind, einen übergeordneten Entkupplungsschutz verlangen. Dieser hat die Aufgabe, bei Störungen im Netz des Netzbetreibers oder bei Verletzung der Grenzwerte von Netzspannung oder Netzfrequenz die gesamte Erzeugungsanlage vom Netz zu trennen. Für die Netztrennung ist in diesem Falle generell ein Leistungsschalter vorzusehen.
Die Entkupplungsschutzeinrichtungen der Erzeugungseinheiten sind auf der Ober- oder Unterspannungsseite des Maschinentransformators angeschlossen. Als Grundparametrierung werden folgende Einstellwerte empfohlen:
Tabelle 3.2.3.4-1 Empfohlene Einstellwerte für den Schutz an der Erzeugungseinheit bei Anschluss der Erzeugungsanlage im Mittelspannungsnetz.
Funktion | Einstellbereich des Schutzrelais | empfohlene Schutzrelais-Einstellwerte | |
Spannungssteigerungsschutz U>> | 1,00 - 1,30 Un | 1,15 UNS *) | < 100 ms *) |
Spannungsrückgangsschutz U< | 0,10 - 1,00 Un | 0,80 UNS **) | 1 s **) |
Spannungsrückgangsschutz U<< | 0,10 - 1,00 Un | 0,45 UNS **) | 300 ms **) |
Frequenzsteigerungsschutz f> | 50,0 - 52,0 Hz | 51,5 Hz | < 100 ms |
Frequenzrückgangsschutz f< | 47,5 - 50 Hz | 47,5 Hz | < 100 ms |
*) und **) siehe Anmerkungen zum Bild 3.2.3.4-1. |
Un ist die sekundäre Wandlernennspannung und damit die Bezugsspannung der Schutzeinrichtung.
UNS ist die Spannung auf der Niederspannungsseite des Maschinentransformators der Erzeugungseinheit (UNS = Uc / ü mit ü = Übersetzungsverhältnis des Maschinentransformators). Zu beachten ist, dass sich die Abschaltzeiten aus der Summe der Einstellzeiten und der Eigenzeiten von Schaltgerät und Schutz ergeben.
Im Folgenden ist das Schutzkonzept in der Übergabestation und in den Erzeugungseinheiten bei Anschluss von Erzeugungsanlagen im Mittelspannungsnetz dargestellt.
Bild 3.2.3.4-1: Schutzkonzept bei Anschluss von Erzeugungsanlagen im Mittelspannungsnetz
Anmerkungen zu den Schutzeinstellungen
*) Für den Spannungssteigerungsschutz können je nach Netzbetreiber und Netzgegebenheiten anstelle des Wertes 1,15 UNS auch z.B. 1,06 UNS bzw. 1,10 UNS eingestellt werden. Um jedoch die geforderte Blindleistungseinspeisung im Fehlerfall für mindestens 300 ms zu ermöglichen, ist die Verzögerungszeit für das U>>-Relais entsprechend zu erhöhen. Alternativ kann neben dem U>>-Relais (Einstellung: 1,15 UNS , < 100 ms) ein zusätzliches U> Relais (Einstellung: z.B. 1,08 UNS , 20 s) vom Netzbetreiber gefordert werden.
**) Die Schutzeinstellungen sind so zu wählen, dass Sie den nachfolgenden Mindestanforderungen für ein Verbleiben der Erzeugungsanlage am Netz nicht widersprechen. So sollen die Anlagen bei Spannungseinbrüchen auf bis zu 0,45 UNS für mindestens 300 ms am Netz bleiben. Bei Spannungen unterhalb 0,45 UNS können die Anlagen unverzögert vom Netz getrennt werden.
Im Bild 3.2.3.4-2 ist das erweiterte Schutzkonzept in der Übergabestation und in den Erzeugungseinheiten bei Anschluss von Erzeugungsanlagen im Mittelspannungsnetz für den Fall dargestellt, dass sich die Erzeugungsanlage an der dynamischen Netzstützung durch Einspeisung eines Blindstromes beteiligen soll. Die im Vergleich zu Bild 3.2.3.4-1 nachgerüsteten Komponenten sind gestrichelt dargestellt.
Bild 3.2.3.4-2: Schutzkonzept bei Anschluss von Erzeugungsanlagen im Mittelspannungsnetz mit nachgerüsteten Komponenten
Anmerkung:
Wenn sich die Erzeugungsanlage an der dynamischen Netzstützung beteiligen muss, ist im Umspannwerk ein Distanzschutz im betreffenden Mittelspannungs-Abgangsfeld und - bei im Stich angeschlossenen Umspannwerken - auf der OS-Seite des Netztransformators erforderlich. Bei im Stich angeschlossenen Umspannwerken wirkt das AUS-Kommando der auf der OS-Seite des Netztransformators installierten Leitungsschutzeinrichtung auf den entsprechenden Leistungsschalter der angeschlossenen Erzeugungsanlage. Weiterhin ist eine Mitnahmeschaltung der Schutzeinrichtung des MS-Abgangsfeldes auf den entsprechenden Leistungsschalter der angeschlossenen Erzeugungsanlage notwendig.
3.2.4 Prüfklemmenleiste
Zur Durchführung der Funktionsprüfung der Schutzeinrichtungen ist als Schnittstelle eine Klemmenleiste mit Längstrennung und Prüfbuchsen vorzusehen, die an gut zugänglicher Stelle anzubringen ist. Deren prinzipiellen Aufbau zeigt Bild 3.2.4-1.
Über diese Klemmenleiste sind die Messeingänge der Schutzeinrichtungen, die Hilfsspannungen und die Auslösungen für den Kuppelschalter zu führen. Dies gilt auch, wenn Funktionen des Entkupplungsschutzes einzeln oder gesamt in anderen Geräten (z.B. einer programmierbaren Steuerung) integriert sind. Die Geräte sind in diesem Fall so aufzubauen bzw. zu programmieren, dass die Schutzfunktionen unabhängig vom Betriebszustand der Erzeugungsanlage auslösen bzw. geprüft werden können.
Art und Aufbau der Prüfklemmenleiste sind mit dem Netzbetreiber abzustimmen. Anstelle der Prüfklemmenleiste kann der Netzbetreiber auch den Einsatz einer Prüfsteckdose fordern.
Bild 3.2.4-1: Prinzipieller Aufbau der Prüfklemmenleiste
4 Abrechnungsmessung
Einbau, Betrieb und Wartung der Messeinrichtungen erfolgen nach der Richtlinie "Metering-Code" 12), sowie den Technischen Anschlussbedingungen der Netzbetreiber.
Zum Einbau und Betrieb der Messeinrichtungen erfolgt eine rechtzeitige Abstimmung zwischen Anschlussnehmer und Netzbetreiber bzw. Messstellenbetreiber. Entsprechend dem Gesetz über das Mess- und Eichwesen (Eichgesetz) sind im geschäftlichen Verkehr nur zugelassene und geeichte Zähler und Wandler einzusetzen.
Zum Einbau der Mess- und Steuer- sowie der Kommunikationseinrichtungen ist vom Anschlussnehmer in der Übergabestation ein Zählerschrank nach DIN 43870 zu installieren und der Anschluss an die Messwandler vorzunehmen.
Die Mindestanforderungen an die Messeinrichtungen werden vom jeweiligen Netzbetreiber vorgegeben. In der Regel sind folgende Genauigkeitsklassen vorzusehen:
Es werden Lastgangzähler zur fortlaufenden Registrierung der Zählwerte für alle Energierichtungen im Zeitintervall von ¼ Stunden eingesetzt. Ausnahmen stellen Erzeugungsanlagen dar, in denen auch Arbeitszähler eingesetzt werden können:
5 Betrieb der Anlage
5.1 Allgemeines
Der Betrieb von elektrischen Anlagen umfasst alle technischen und organisatorischen Tätigkeiten, die erforderlich sind, damit Anlagen funktionstüchtig und sicher sind. Zu den Tätigkeiten gehören sämtliche Bedienhandlungen sowie elektrotechnische und nichtelektrotechnische Arbeiten, wie sie in einschlägigen Vorschriften und Regeln beschrieben sind. Insbesondere wird auf DIN VDE 0105 hingewiesen 13). Bei dem Betrieb der Anschlussanlage sind zusätzlich zu den jeweils gültigen gesetzlichen und behördlichen Vorschriften, insbesondere bei Schalthandlungen und Arbeiten am Netzanschlusspunkt, die Bestimmungen und Richtlinien des Netzbetreibers einzuhalten.
Für den Betrieb der Anschlussanlage ist der Anlagenbetreiber verantwortlich.
Der Anlagenbetreiber benennt dem Netzbetreiber einen Betriebsverantwortlichen, der Elektrofachkraft ist und über eine Schaltberechtigung verfügt, als Verantwortlichen für den ordnungsgemäßen Betrieb der Anschlussanlage.
Der Betriebsverantwortliche muss für den Netzbetreiber ständig erreichbar sein.
Entsprechende Informationen werden beim Netzbetreiber hinterlegt und bei Änderungen beiderseits sofort aktualisiert.
Der Anlagenbetreiber kann selbst die Funktion des Betriebsverantwortlichen ausüben, wenn er über die entsprechenden Qualifikationen verfügt.
Die Eigentumsgrenze und die Grenzen des Verfügungsbereiches sind zwischen Netzbetreiber und Anlagenbetreiber zu vereinbaren.
Bei Arbeiten an der Anschlussanlage, die im Verfügungsbereich des Netzbetreibers liegen, benennt der Anlagenbetreiber dem Netzbetreiber einen Anlagenverantwortlichen, der nach DIN VDE 0105-100 die Verantwortung für die Anlagenteile an der Arbeitsstelle trägt.
Der Netzbetreiber ist bei Gefahr, im Störungsfall und bei drohendem Verlust der Netzsicherheit zur sofortigen Trennung der Anschlussanlage vom Netz bzw. zur Reduzierung der Wirkleistungsabgabe der Erzeugungsanlage berechtigt.
Stellt der Netzbetreiber schwerwiegende Mängel bzgl. der Personen- und Anlagensicherheit in der Anschlussanlage fest, so ist er berechtigt, diese Anlagenteile bis zur Behebung der Mängel vom Netz zu trennen.
Der Anlagenbetreiber ist verpflichtet, die in seinem Verfügungsbereich liegenden Schaltfelder der Anschlussanlage nach Aufforderung des Netzbetreibers abzuschalten.
Bei geplanten Abschaltungen von Netzbetriebsmitteln sowie bei wartungsbedingten Schaltzustandsänderungen kann es erforderlich sein, die Erzeugungsanlage vorübergehend vom Netz zu trennen oder in ihrer Leistung zu reduzieren. Die Durchführung dieser Arbeiten erfolgt mit angemessener Vorankündigung.
Vom Anlagenbetreiber sind beabsichtigte Änderungen in der Anschlussanlage, soweit diese Auswirkungen auf den Netzanschluss und den Betrieb der Anschlussanlage haben, wie z.B. Erhöhung oder Verminderung des Leistungsbedarfs, Auswechslung von Schutzeinrichtungen, Änderungen an der Kompensationseinrichtung, rechtzeitig mit dem Netzbetreiber abzustimmen.
Unterschiedliche Netzanschlusspunkte am Netz des/der Netzbetreiber(s) dürfen nicht durch Anlagen eines oder mehrerer Anlagenbetreiber miteinander verbunden betrieben werden.
5.2 Zugang
Die Anschlussanlage muss stets verschlossen gehalten werden. Sie darf nur von Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen bzw. von anderen Personen nur unter Aufsicht von Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen betreten werden (siehe DIN VDE 0105-100).
Dem Netzbetreiber und seinen Beauftragten ist jederzeit - auch außerhalb der üblichen Geschäftszeiten - ein gefahrloser Zugang zu seinen Einrichtungen und den in seinem Verfügungsbereich liegenden Anlagenteilen in der Anschlussanlage zu ermöglichen (z.B. durch ein Doppelschließsystem). Das gleiche gilt für - wenn vorhanden - separate Räume für die Mess-, Schutz- und Steuereinrichtungen. Den Fahrzeugen des Netzbetreibers muss die Zufahrt zur Anschlussanlage jederzeit möglich sein. Ein unmittelbarer Zugang und ein befestigter Transportweg sind vorzusehen.
Bei einer Änderung am Zugang der Anschlussanlage, z.B. am Schließsystem, ist der Netzbetreiber unverzüglich darüber in Kenntnis zu setzen und der ungehinderte Zugang sicherzustellen.
Der Netzbetreiber kann dem Anlagenbetreiber und dessen Fachpersonal Zutritt zu den Anlagen des Netzbetreibers gewähren.
5.3 Verfügungsbereich / Bedienung
Für die im ausschließlichen Verfügungsbereich des Netzbetreibers stehenden Anlagenteile ordnet der Netzbetreiber die Schalthandlungen an (Schaltanweisung). Sofern sich Schaltgeräte im gemeinsamen Verfügungsbereich von Netzbetreiber und Anlagenbetreiber befinden, stimmen sich Netzbetreiber und Anlagenbetreiber bzw. deren Beauftragte über die Schalthandlungen in diesen Schaltfeldern ab und legen jeweils im konkreten Fall fest, wer die Schalthandlung anordnet. Die Schalthandlungen für die übrigen Anlagenteile werden durch den Anlagenbetreiber oder dessen Beauftragte angeordnet.
Bedienhandlungen werden nur nach Anordnung des Verfügungsbereichs-Berechtigten (Netzbetreiber und / oder Anlagenbetreiber) durchgeführt. Bedienhandlungen dürfen nur von Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen vorgenommen werden.
5.4 Instandhaltung
Für die ordnungsgemäße Instandhaltung der Anlagen und Betriebsmittel ist der jeweilige Eigentümer verantwortlich. Das gilt auch für die Anlagenteile, die im Verfügungsbereich des Netzbetreibers stehen.
Der Anlagenbetreiber hat nach den geltenden Unfallverhütungsvorschriften und VDE-Richtlinien dafür zu sorgen, dass in bestimmten Zeitabständen die elektrischen Anlagen und Betriebsmittel auf ihren ordnungsgemäßen Zustand geprüft werden. Die Ergebnisse der Prüfungen sind zu dokumentieren und dem Netzbetreiber auf Anforderung zu übergeben. Diese Forderung ist bei normalen Betriebs- und Umgebungsbedingungen erfüllt, wenn die in der BGV A3, Tabelle 1 A 14) genannten Prüffristen eingehalten werden.
Freischaltungen im Verfügungsbereich des Netzbetreibers vereinbart der Anlagenbetreiber rechtzeitig mit dem Netzbetreiber.
5.5 Betrieb bei Störungen
Veränderungen am Schaltzustand werden auch im Falle einer störungsbedingten Spannungslosigkeit am Netzanschlusspunkt nur entsprechend der Verfügungsbereichsgrenzen zwischen Netzbetreiber und Anlagenbetreiber vorgenommen.
Unabhängig von den Verfügungsbereichsgrenzen kann der Netzbetreiber im Falle von Störungen im Mittelspannungsnetz die Kundenanlage unverzüglich vom Netz schalten. Falls möglich, unterrichtet der Netzbetreiber den Anlagenbetreiber hierüber rechtzeitig. Das Wiedereinschalten erfolgt entsprechend der Verfügungsbereichsgrenzen.
Wegen der Möglichkeit einer jederzeitigen Rückkehr der Spannung im Anschluss an eine Versorgungsunterbrechung ist das Netz als dauernd unter Spannung stehend zu betrachten. Eine Verständigung vor Wiederzuschaltung durch den Netzbetreiber erfolgt üblicherweise nicht.
Zur Störungsaufklärung können außerplanmäßige Untersuchungen und Messungen erforderlich sein, die der Netzbetreiber und der Anlagenbetreiber jeweils an seinen Betriebsmitteln durchführt.
Bei der Beseitigung und Aufklärung von Störungen unterstützen sich Netzbetreiber und Anlagenbetreiber gegenseitig. Alle für die Störungsklärung notwendigen Informationen sind zwischen Netzbetreiber und Anlagenbetreiber auszutauschen.
Über Störungen oder Unregelmäßigkeiten in der Anschlussanlage, die Auswirkungen auf das Netz des Netzbetreibers haben, informiert der Anlagenbetreiber unverzüglich den Netzbetreiber. Eine Wiedereinschaltung darf in diesem Falle nur nach sachgerechter Klärung der Störungsursache und nach Rücksprache mit dem Netzbetreiber erfolgen.
5.6 Weitere Bedingungen bei dem Betrieb von Erzeugungsanlagen
Bei dem Betrieb von Erzeugungsanlagen sind neben den Kapiteln 5.1 bis 5.5 weitere Bedingungen zu beachten.
Im Fall des Überschreitens der vereinbarten maximalen Anschlussscheinleistung SAV ist der Netzbetreiber berechtigt, die Erzeugungsanlage vom Netz zu trennen. Hierzu kann er vom Anlagenbetreiber die Installation entsprechender technischer Einrichtungen fordern, die bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte (z.B. vereinbarte Einspeiseleistung) die Anschlussanlage vom Netz des Netzbetreibers trennen.
Bei einer Abschaltung der Erzeugungsanlage durch den Netzbetreiber stimmt der Anlagenbetreiber die Wiederzuschaltung mit der für den Netzbetrieb zuständigen Stelle des Netzbetreibers ab.
Nach Auslösung des Entkupplungsschutzes der Erzeugungsanlage bzw. der Erzeugungseinheit darf eine Wiederzuschaltung erst dann automatisch erfolgen, wenn die Zuschaltbedingungen nach Kapitel 5.7 erfüllt sind. Erfolgt die Zuschaltung manuell, so ist eine vorherige Abstimmung mit dem Netzbetreiber erforderlich.
Der Netzbetreiber kann vom Anlagenbetreiber eine Prüfung der Betriebsmittel und Schutzeinrichtungen der Anschlussanlage zum Nachweis von deren Funktionsfähigkeit verlangen.
5.7 Zuschaltbedingungen und Synchronisierung Regelungen und Übergangsfristen 2011
5.7.1 Allgemeines
Während des Betriebes dürfen die technischen Bedingungen des Kapitels 2, die den Entscheidungen über den Anschluss der Erzeugungsanlage zugrunde gelegt wurden, nur mit Zustimmung des Netzbetreibers geändert werden.
Bei Auslösung der Entkupplungsschutzeinrichtungen infolge von Netzfehlern empfiehlt es sich, zum Schutz der Erzeugungsanlage einen Zeitverzug im Minutenbereich zwischen Spannungswiederkehr und Zuschaltung vorzusehen, bis evtl. Schalthandlungen im Netz abgeschlossen sind. Ein Großteil dieser Schalthandlungen im Netz ist üblicherweise nach 10 Minuten beendet.
Verzögerungszeiten beim Wiederzuschalten eines Generators und die Staffelzeiten beim Zuschalten mehrerer Generatoren müssen so groß sein, dass alle Regel- und Ausgleichsvorgänge innerhalb der Erzeugungsanlage auf Grund der Zuschaltung sicher beendet sind. Hierzu sind die Bedingungen der Kapitel 2.4.1, 2.4.2 und 2.5.3 einzuhalten.
Im Falle der Wiederzuschaltung der Erzeugungsanlage an das Netz des Netzbetreibers nach Auslösung einer Entkupplungsschutzeinrichtung darf der Anstieg der an das Netz des Netzbetreibers abgegebenen Wirkleistung einen Gradienten von maximal 10 % der vereinbarten Anschlusswirkleistung PAV pro Minute nicht überschreiten. Dies gilt nur für Erzeugungsanlagen mit einer vereinbarten Anschlussleistung von > 1 MVA. Die in Kapitel 5.7.2 und 5.7.3 beschriebenen Bedingungen für die Zuschaltung und die Synchronisierung der Erzeugungsanlagen sind einzuhalten.
Eine Zuschaltung bzw. Wiederzuschaltung der Erzeugungsanlage ist nur dann zulässig, wenn die Netzspannung mindestens 95 % Uc beträgt und die Frequenz zwischen 47,5 Hz und 50,05 Hz liegt.
5.7.2 Zuschaltung von Synchrongeneratoren
Bei direkt mit dem Netz gekuppelten Synchrongeneratoren ist an geeigneter Stelle eine Synchronisiereinrichtung vorzusehen. Während die Synchronisiereinrichtung bei nicht inselbetriebsfähigen Erzeugungsanlagen zweckmäßigerweise dem Generatorschalter zugeordnet wird, sollte bei inselbetriebsfähigen Erzeugungsanlagen zusätzlich eine Synchronisiereinrichtung am Kuppelschalter vorgesehen werden. Eine automatische Parallelschalteinrichtung ist zu bevorzugen. Die Einstellwerte sind mit dem Netzbetreiber abzustimmen.
Als übliche Maximalwerte können angesehen werden:
Nach Arbeiten an der Erzeugungsanlage und/oder am Netzanschluss ist vor allem die richtige Phasenfolge zu überprüfen.
Wenn die Erzeugungsanlage nicht über eine Feinsynchronisierung verfügt und daher Grobsynchronisierungen unvermeidlich sind, so sind Maßnahmen zur Begrenzung der auftretenden Stromstöße (z.B. überbrückbare Drosseln) vorzusehen.
5.7.3 Zuschaltung von Asynchrongeneratoren
Asynchrongeneratoren, die durch ein Antriebsaggregat hochgefahren werden, müssen mit einer Drehzahl zwischen 95 % und 105 % der Synchrondrehzahl strombegrenzt zugeschaltet werden.
Bei Asynchrongeneratoren, die nicht spannungslos zugeschaltet werden (z.B. doppeltgespeiste Asynchronmaschinen), sind die Zuschaltbedingungen für Synchrongeneratoren einzuhalten.
5.8 Blindleistungskompensation
Bei einer Kundenanlage mit einer Erzeugungsanlage muss der Blindleistungsaustausch der gesamten Kundenanlage dem im Netzanschluss-/ Netznutzungsvertrag festgelegten Verschiebungsfaktor cos Φ entsprechen.
Für die Auslegung einer ggf. erforderlichen Kompensationsanlage sind die Betriebsweise der Erzeugungsanlage und die daraus resultierenden Rückwirkungen auf die Netzspannung zu berücksichtigen. Bei stark schwankender Blindleistung (z.B. bei einer Windenergieanlage mit ungeregeltem Asynchrongenerator) muss die Blindleistungskompensation automatisch geregelt sein.
Die Kompensationskondensatoren dürfen nicht vor der Zuschaltung des Generators eingeschaltet werden. Bei der Abschaltung des Generators müssen die Kondensatoren gleichzeitig mit abgeschaltet werden.
Der Betrieb einer Kompensationsanlage kann Maßnahmen zur Begrenzung der Oberschwingungsspannungen und zur Vermeidung unzulässiger Rückwirkungen auf die Tonfrequenzrundsteuerung erfordern. Leistung, Schaltung und Regelungsart der Blindleistungskompensationsanlage sind daher mit dem Netzbetreiber abzustimmen.
6 Nachweis der elektrischen Eigenschaften
6.1 Allgemeines
Für jede Erzeugungseinheit ist ein typspezifisches Einheiten-Zertifikat erforderlich. In diesem Einheiten-Zertifikat werden die elektrischen Eigenschaften der Erzeugungseinheit ausgewiesen, um die Konformität der Erzeugungseinheit mit den Anforderungen der vorliegenden Richtlinie nachzuweisen.
Ein Einheiten-Zertifikat kann auch ausgestellt werden für Erzeugungseinheiten, die die Anforderungen dieser Richtlinie nicht in allen Punkten erfüllen, wenn die von den Anforderungen abweichenden elektrischen Eigenschaften im Einheiten-Zertifikat angegeben werden. Die Vermessung der Erzeugungseinheit erfolgt nach FGW TR3.
Darüber hinaus sind dem Netzbetreiber für dessen Netzanschlussprüfung die elektrischen Eigenschaften der gesamten Erzeugungsanlage am Netzanschlusspunkt durch ein Anlagen-Zertifikat nachzuweisen. Hierin sind die projektspezifischen elektrischen Eigenschaften und das richtlinienkonforme Verhalten der Summe aller am Netzanschlusspunkt angeschlossenen Erzeugungseinheiten einschließlich der Anschlussleitungen zum Netzanschlusspunkt (also der kompletten Anschlussanlage) vom Zertifizierer zu bestätigen. Der Netzbetreiber stellt zur Erarbeitung des Anlagen-Zertifikates die Netzdaten Netzkurzschlussleistung SkV und Netzimpedanzwinkel ψ k des zunächst ermittelten Netzanschlusspunktes zur Verfügung (siehe Anhang E Workflow für die Anschlussbearbeitung).
Anmerkung: Diese Daten sind Grundlage für den Nachweis des richtlinienkonformen Verhaltens der Erzeugungsanlage. Für die Dimensionierung der Anlagenteile hinsichtlich Kurzschlussfestigkeit gelten höhere Anforderungen gemäß den Technischen Anschlussbedingungen des Netzbetreibers.
Bis zu einer Anschlussscheinleistung SA der Erzeugungsanlage von maximal 1 MVA und einer Länge der Leitung vom Netzanschlusspunkt bis zu der/den Erzeugungseinheit(en) von < 2 Kilometern reicht ein Einheiten-Zertifikat für jeden Erzeugungseinheiten-Typ aus. Sofern nicht alle Anforderungen der Richtlinie mit dem Einheiten-Zertifikat nachgewiesen wurden, ist das richtlinienkonforme Verhalten mit einem Anlagen-Zertifikat nachzuweisen.
Die Zertifizierung erfolgt durch eine nach EN 45011 15) durch den Deutschen Akkreditierungs-Rat (DAR) hierfür akkreditierte und beim BDEW zugelassene Zertifizierungsstelle, die die Konformität der Anlageneigenschaften mit den Anforderungen dieser Richtlinie bestätigt.
Soweit internationale Normen (IEC- oder EN-Normen), nationale VDE-Vorschriften oder Vereinbarungen wie die der FGW e.V. vorliegen, sind durch das Zertifikat auch die hierin festgelegten Anforderungen und Prüfbestimmungen erfüllt. Die Zertifizierungsstelle hat zu prüfen, dass der Hersteller ein Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001 eingeführt hat.
Anlagen- und Einheiten-Zertifikate müssen die Konformität der Erzeugungsanlagen bzw. -einheiten mit den Forderungen dieser Richtlinie mindestens hinsichtlich der in Kapitel 6.2 bis 6.6 beschriebenen Eigenschaften bestätigen. In diesen Kapiteln wird aus Vereinfachungsgründen nur der Begriff "Erzeugungsanlage" verwendet. Die Anforderungen gelten sinngemäß auch für die Erzeugungseinheiten, wobei die Tests aus FGW TR3 zur Modellvalidierung an einer Erzeugungseinheit in der Regel im Freifeldtest durchzuführen sind. Der Nachweis für Erzeugungsanlagen erfolgt durch validierte Rechenmodelle oder durch Freifeldtests.
Der in Anhang E dargestellte Workflow ist ab dem 1. Januar 2010 umzusetzen. Einheiten- und Anlagen-Zertifikate für Erzeugungsanlagen, die in dem Zeitraum zwischen dem 1. Januar 2009 und dem 1. Januar 2010 beim Netzbetreiber angemeldet werden, müssen vom Anlagenbetreiber bis zum 30. Juni 2010 beim Netzbetreiber nachgereicht werden.
Anmerkung: Prototypen, die zum Zwecke der Vermessung an ein Mittelspannungsnetz angeschlossen werden müssen, sind in Absprache mit dem Netzbetreiber auch ohne Zertifikate vorläufig anschließbar.
6.2 Nachweis der Einspeise-Wirkleistung
Für Erzeugungsanlagen, bei denen die erzeugte Wirkleistung nicht vom Angebot der Primärenergie abhängt, z.B. BHKW, genügt die Angabe der maximalen Wirkleistungseinspeisung und die Angabe der geplanten Betriebsweise der Anlage, wie wärme- oder stromgeführt.
Für Erzeugungsanlagen, bei denen die erzeugte Wirkleistung vom Angebot der Primärenergie abhängt, z.B. Windenergieanlagen oder Photovoltaik, ist die Angabe der Wirkleistungseinspeisung abhängig vom Primärenergieangebot erforderlich.
Für Windenergieanlagen ist der Nachweis der Wirkleistung in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit, gemessen entsprechend FGW TR3, erforderlich.
6.3 Nachweis der Netzrückwirkungen Regelungen und Übergangsfristen 2011
Zur Überprüfung der in Kapitel 2.4 festgelegten zulässigen Netzrückwirkungen sind Nachweise für die von der Erzeugungsanlage erzeugten Störaussendungen vorzulegen.
Die Nachweise müssen mindestens die Angaben zu Netzrückwirkungen aus der FGWRichtlinie FGW TR 3 16), Revision 19, enthalten. Auch für die Erzeugungsanlagen, die nicht den Primärenergieträger Wind nutzen, sind die in vorgenannter Richtlinie geforderten Angaben vorzulegen.
6.4 Nachweis des Verhaltens der Erzeugungsanlage am Netz
Nachfolgende Anforderungen sind durch Versuche an der Erzeugungsanlage oder an einem validierten Rechenmodell der Erzeugungsanlage nachzuweisen.
6.4.1 Nachweis der dynamischen Netzstützung
6.4.1.1 Nachweis der Anforderungen
Es ist durch Versuche an der Erzeugungsanlage oder an einem validierten Rechenmodell der Erzeugungsanlage nachzuweisen, dass die zur Steuerung der Erzeugungsanlage eingesetzte Regelung die Anforderungen des Kapitel 2.5.1.2 erfüllt. Hierzu ist jeweils der Halbschwingungs-Effektivwert der drei verketteten Spannungen am Netzanschlusspunkt zu Grunde zu legen. Wird die Netzspannung nicht am Netzanschlusspunkt erfasst, ist sie durch Berechnungen unter Berücksichtigung der im Netz der Erzeugungsanlage vorhandenen Impedanzen zu ermitteln. Die folgenden Eigenschaften sind für Spannungseinbrüche durch zweiphasige (ausschließlich im Falle von Erzeugungseinheiten) und dreiphasige Fehler im Netz nachzuweisen:
Für Erzeugungsanlagen vom Typ 1 und 2:
Für Erzeugungsanlagen vom Typ 1:
Für Erzeugungsanlagen vom Typ 2:
Für alle Versuche sind die Zeitverläufe der Halbschwingungs-Effektivwerte der Spannungen und Ströme sowie der daraus ermittelten Wirk- und Blindleistungen zu ermitteln und zu dokumentieren.
6.4.1.2 Nachweis der Blindstromeinspeisung während des Fehlers
Es ist die Einhaltung der Vorgabe aus dem TransmissionCode 2007 zur Spannungsstützung bei Netzfehlern nachzuweisen.
Die während des Verbleibens der Erzeugungseinheit am Netz im Fehlerfall eingespeisten Wirk- und Blindströme sind während der Versuche gemäß den Anforderungen von Kapitel 6.4.1.1 nach FGW TR 3 zu messen. Aus den Messergebnissen ist ein validiertes Berechnungsmodell des Verhaltens der Erzeugungseinheit bei Fehlern im Netz zu erstellen. Die Zeitverläufe der erforderlichen Größen sind als Halbschwingungs-Effektivwerte anzugeben.
Der Nachweis des Verhaltens der Erzeugungsanlage erfolgt durch Berechnung anhand der validierten Modelle. Hierbei sind für dreipolige Fehler jeweils mindestens zwei Fehlerfälle des Netzes mit unterschiedlichen Spannungseinbrüchen zu simulieren.
6.4.2 Nachweis des Kurzschlussstrombeitrages
Aus den Zeitverläufen der Halbschwingungs-Effektivwerte der Ströme bei dreipoligen Fehlern entsprechend Kapitel 6.4.1.1 ist die Höhe des Kurzschlussstrombeitrages der Erzeugungseinheit wie folgt anzugeben:
I''k / IrE1 | U = 0 | U = 30 % Uc | U = 80 % Uc |
t = 0s | |||
t = 150ms | 1) | 1) | 1) |
t = 1000ms | 1) | 1) | 1) |
1) Es ist dabei auch anzugeben, ob der Kurzschlussstrom ohmsch oder induktiv in das Netz eingespeist wird. |
Aus diesen Werten ist der Kurzschlussstrombeitrag der Erzeugungsanlage zu berechnen.
6.4.3 Nachweis der Eigenschaften zur Wirkleistungsabgabe
Folgende Anforderungen sind, gemessen entsprechend FGW TR 3, nachzuweisen:
6.4.4 Nachweis der Blindleistungs-Fahrweise im Normalbetrieb des Netzes
6.4.4.1 Nachweis der Blindleistungswerte
Für Erzeugungsanlagen, deren Blindleistungswerte unabhängig von der erzeugten Wirkleistung sind, genügt die Angabe der maximalen Blindleistungen für induktiven (untererregten) und kapazitiven (übererregten) Blindleistungsbezug.
Für Erzeugungsanlagen, deren Blindleistungswerte abhängig von der erzeugten Wirkleistung sind, ist die Angabe der maximalen Blindleistungen für induktiven (untererregten) und kapazitiven (übererregten) Blindleistungsbezug in Abhängigkeit von der Einspeise-Wirkleistung gefordert.
Für Windenergieanlagen ist der Nachweis der maximalen Blindleistungen in Abhängigkeit von der Wirkleistung, gemessen entsprechend FGW TR3, erforderlich.
Es ist weiterhin durch Messung nachzuweisen, dass die Vorgabe eines Verschiebungsfaktors in der Anlagensteuerung an den Klemmen der Erzeugungseinheit auch tatsächlich eingehalten wird (zulässiger Fehler für cos Φ : 0,005).
6.4.4.2 Nachweis der Blindleistungs-Übergangsfunktion
Die zeitliche Änderung der Blindleistung nach Änderung eines vorgegebenen Sollwertes ist durch Messungen oder gleichwertige Modellberechnungen anzugeben.
Als Sollwertsprung ist ein Blindleistungssprung von maximaler induktiver auf maximale kapazitive Blindleistungseinspeisung und umgekehrt vorzugeben. Die zeitliche Änderung ist für volle Wirkleistungseinspeisung und eine Einspeisung zwischen 40 % und 60 % der Nennleistung anzugeben und darf maximal eine Minute betragen.
Der Nachweis der Blindleistungsregelung entsprechend einer vorgegebenen Q(U)-Kennlinie einschließlich der Gradientenbegrenzung erfolgt durch die Vorgabe eines Spannungssprunges vom kleinsten auf den größten Spannungswert der Kennlinie und umgekehrt. Dabei wird die Übergangsfunktion der Blindleistung für die kürzeste und die längste Einstellzeit gemessen. Die möglichen Einstellwerte sind anzugeben.
6.5 Nachweis der Zuschaltbedingungen Regelungen und Übergangsfristen
Es ist nachzuweisen, dass die Erzeugungsanlage
6.6 Nachweis der Eigenschaften der Entkupplungsschutzeinrichtungen
Die Einhaltung der in Kapitel 3.2.3 geforderten Anforderungen an die Entkupplungsschutzeinrichtungen ist nachzuweisen. Dies gilt auch für den Fall, dass die Schutzeinrichtungen in die Anlagensteuerung integriert sind. So sind u. a. die geforderten Einstellbereiche für die Einstellwerte, die Abschaltzeiten, das Rückfallverhältnis und die Gesamtausschaltzeit (Prüfung der Gesamtwirkungskette) anhand von Messungen nachzuweisen.
Anhang |
A Begriffe
Anlagenbetreiber | Im Sinne dieser Richtlinie der Unternehmer oder eine von ihm beauftragte natürliche oder juristische Person, die die Unternehmerpflicht für den sicheren Betrieb und ordnungsgemäßen Zustand der Kundenanlage wahrnimmt. |
Anlagenerrichter | Errichter einer elektrischen Anlage im Sinne der TAB ist sowohl derjenige, der eine elektrische Anlage errichtet, erweitert, ändert oder unterhält, als auch derjenige, der sie zwar nicht errichtet, erweitert, geändert oder unterhalten hat, jedoch die durchgeführten Arbeiten als Sachverständiger überprüft hat und die Verantwortung für deren ordnungsgemäße Ausführung übernimmt. |
Anlagenverantwortlicher | Eine Person, die beauftragt ist, während der Durchführung von Arbeiten die unmittelbare Verantwortung für den Betrieb der elektrischen Anlage bzw. der Anlagenteile zu tragen, die zur Arbeitsstelle gehören. |
Anschlussanlage | Gesamtheit aller Betriebsmittel, die zum Anschluss von einer oder mehreren Erzeugungseinheiten an das Netz eines Netzbetreibers erforderlich ist (siehe Bild "Begriffe"). |
Anschlussnehmer | Jede natürliche oder juristische Person (z.B. Eigentümer), deren elektrische Anlage unmittelbar über einen Anschluss mit dem Netz des Netzbetreibers verbunden ist. Sie steht in einem Rechtsverhältnis zum Netzbetreiber. |
AWE, Automatische Wiedereinschaltung | Von einer automatischen Einrichtung gesteuerte Wiedereinschaltung des einem fehlerbehafteten Teil des Netzes zugeordneten Leistungsschalters, mit der Erwartung, dass der Fehler während der Unterbrechungszeit verschwindet. |
Bedienen | Das Bedienen elektrischer Betriebsmittel umfasst das Beobachten und das Stellen (Schalten, Einstellen, Steuern). |
Betrieb | Der Betrieb umfasst alle technischen und organisatorischen Tätigkeiten, die erforderlich sind, damit die elektrische Anlage funktionieren kann. Dies umfasst das Schalten, Steuern, Regeln, Überwachen und Instandhalten, sowie elektrotechnische und nichtelektrotechnische Arbeiten (DIN VDE 0105-100) 17). |
Betriebsverantwortlicher | Dem Netzbetreiber vom Anlagenbetreiber benannte Elektrofachkraft mit Schaltberechtigung, die vom Anlagenbetreiber als Verantwortlicher für den ordnungsgemäßen Betrieb der Anschlussanlage beauftragt ist.
Anmerkung: Der Anlagenbetreiber kann selbst die Funktion des Betriebverantwortlichen ausüben, wenn er über die entsprechenden Qualifikationen verfügt. |
Erdungsschalter | Mechanisches Schaltgerät zum Erden von Teilen eines Stromkreises, das während einer bestimmten Dauer elektrischen Strömen unter anormalen Bedingungen, wie z.B. beim Kurzschluss, standhält, aber im üblichen Betrieb keinen elektrischen Strom führen muss. |
Erzeugungsanlage | Anlage, in der sich ein oder mehrere Erzeugungseinheiten elektrischer Energie befinden (einschließlich der Anschlussanlage) und alle zum Betrieb erforderlichen elektrischen Einrichtungen (siehe Bild "Begriffe").
Formelzeichen, die sich auf die Erzeugungsanlage beziehen, erhalten den Index "A". |
Erzeugungseinheit | Einzelne Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie.
Anmerkung: Formelzeichen, die sich auf die Erzeugungseinheit beziehen, erhalten den Index "E". |
Fehlerklärungszeit | Dauer zwischen dem Beginn des Netzfehlers und der Fehlerbeseitigung. |
Flicker | Spannungsschwankungen, die über die Wirkungskette elektrische Lampe - Auge - Gehirn den subjektiven Eindruck von Schwankungen der Leuchtdichte (der beleuchteten Objekte) hervorrufen. |
Flicker, Flickerkoeffizient c | Anlagenspezifische, dimensionslose Größe, die zusammen mit den Einflussgrößen "Bemessungsscheinleistung der Erzeugungseinheit" und "Kurzschlussleistung am Verknüpfungspunkt" die Höhe des am Verknüpfungspunkt von der Anlage erzeugten Flickers bestimmt. |
Flicker, Langzeit-Flickerstärke Plt | Größe zur Bewertung flickerwirksamer Spannungsschwankungen eines Zeitintervalls von 120 Minuten.
Anmerkung: Der Index "lt" bedeutet dabei long term, Langzeit. |
Mittelspannungsnetz | Im Sinne dieser Richtlinie ein Netz mit einer Nennspannung > 1 kV bis < 60 kV. |
Netzanschlusspunkt | Netzpunkt, an dem die → Anschlussanlage an das Netz des Netzbetreibers angeschlossen ist. Der Netzanschlusspunkt hat vor allem Bedeutung im Zusammenhang mit der Netzplanung. Eine Unterscheidung zwischen Netzanschlusspunkt und Verknüpfungspunkt ist nicht in allen Fällen erforderlich (siehe Bild "Begriffe"). |
Kurzschlussleistung S"k | Für die Berechnung der Kurzschlussfestigkeit gemäß Literaturangabe 18 maßgebende Anfangs-Kurzschlusswechsellstromleistung.
S"k = √ 3*Un * I"k |
Kurzschlussleistung, Netzkurzschlussleistung S"kN | Netzseitig anstehende Kurzschlussleistung, ohne den Anteil der anzuschließenden Erzeugungsanlage. |
Kurzschlussleistung, Netzkurzschlussleistung SkV | Für die Berechnung von Netzrückwirkungen maßgebende, auf dem Dauerkurzschlussstrom beruhende Kurzschlussleistung des Netzes am Verknüpfungspunkt.
Vgl. hierzu Literaturstelle 19. Sie ist im allgemeinen niedriger als die Kurzschlussleistung, die zur Bemessung der Kurzschlussfestigkeit von Anlagen herangezogen wird. |
Kurzschlussstrom I"k | Anfangs-Kurzschlusswechselstrom gemäß DIN EN 60909-0 (VDE 0102). |
Leistung, Wirkleistung P | Elektrische Leistung, die für die Erzeugung elektrischer Energie maßgebend ist und die für die Umwandlung in andere Leistungen (z.B. mechanische, thermische oder chemische) verfügbar ist.
Anmerkung: Dies ist die vom Hersteller angegebene Nennleistung der Erzeugungseinheit bei Nennbedingungen (z.B. Nennwindgeschwindigkeit bei Windenergieanlagen, Nennfallhöhe bei Wasserkraftanlagen). |
Leistung, Maximale Wirkleistung PEmax | Höchste Wirkleistung einer Erzeugungseinheit.
Ergibt sich als höchster Mittelwert während eines definierten Zeitraumes von in der Regel 10-Minuten.
Für Windenergieanlagen kann dieser Wert z.B. als 600-Sek Höchstwert dem Prüfbericht nach gemäß 20 entnommen werden.
Ist dieser Wert nicht explizit angegeben, wird in der Regel die elektrische Nennleistung der Erzeugungseinheit eingesetzt.
Anmerkung: Bei manchen Anlagen kann während ihres Betriebes eine höhere als ihre Anschlussnennleistung auftreten. |
Leistung, Blindleistung Q | Anteil der Scheinleistung, der nicht zur Erzeugung elektrischer Energie beiträgt.
Sie ist in der Regel das Produkt aus Scheinleistung und Sinus des Phasenverschiebungswinkels Φ zwischen den Grundschwingungen der Leiter-Sternpunkt-Spannung U und des Stroms I. |
Leistung, Scheinleistung S | Produkt der Effektivwerte aus Betriebsspannung, Strom und dem Faktor √ 3. |
Leistung, Anschlussscheinleistung SA | Scheinleistung einer Erzeugungsanlage, die sich aus den höchsten Scheinleistungen der Erzeugungseinheiten zusammensetzt.
Sie ist Grundlage für die Netzanschlussprüfung.
In der Regel wird für die höchste Scheinleistung der Erzeugungseinheiten deren Bemessungsscheinleistung SrE eingesetzt (bei Windenergieanlagen ist dies der 10-min-Mittelwert SEmax600 der Erzeugungseinheiten).
Anmerkung: Bei manchen Anlagen kann während ihres Betriebes eine höhere als ihre Anschlussscheinleistung auftreten. |
Leistung, Maximale Scheinleistung einer Erzeugungsanlage SAmax | Ist die Summe aller maximalen Wirkleistungen PEmax geteilt durch den vom Netzbetreiber am Netzanschlusspunkt vorgebenen Leistungsfaktor X. Im praktischen Gebrauch wird in der Regel anstelle des Leistungsfaktors der Verschiebungsfaktor cos Φ verwendet.
Samax = (∑ PEmax) / (cos Φ ) Anmerkung: In dieser Berechnung sind alle Netzkomponenten zwischen Netzanschlusspunkt und den Erzeugungseinheiten zu berücksichtigen. |
Leistung, vereinbarte Anschlusswirkleistung PAV | Zwischen Netzbetreiber und Anschlussnehmer vereinbarte Wirkleistung. |
Leistung, vereinbarte Anschlussscheinleistung SAV | Die Scheinleistung, die sich aus dem Quotienten aus vereinbarter Anschlusswirkleistung PAV und dem niedrigsten zwischen Netzbetreiber und Anschlussnehmer vereinbarten Verschiebungsfaktor cos Φ ergibt. |
Leistung, Anschlusswirkleistung PA | Wirkleistung einer Erzeugungsanlage, die sich aus der Summe der höchsten Wirkleistungen der Erzeugungseinheiten zusammensetzt.
In der Regel wird für die höchste Wirkleistung der Erzeugungseinheiten deren Bemessungsleistung eingesetzt (bei Windenergieanlagen ist dies der 10-min-Mittelwert PEmax600 der Erzeugungseinheiten). Sie wird in der Netzanschlussprüfung verwendet.
Anmerkung: Bei manchen Anlagen kann während ihres Betriebes eine höhere als ihre Anschlusswirkleistung auftreten. |
Leistung, Bemessungsscheinleistung SrE | Scheinleistung, für die die Komponenten der Erzeugungseinheit bemessen sind. |
Leistung, Nennleistung einer Generatoreinheit PnG | Vom Hersteller angegebene Wirkleistung der Generatoreinheit einer Erzeugungseinheit bei Nennbedingungen (z.B. Nennwindgeschwindigkeit bei Windenergieanlagen, Nennfallhöhe bei Wasserkraftanlagen). |
Leistungsfaktor λ | Verhältnis des Betrages der Wirkleistung P zur Scheinleistung S:
λ = | P| / S Dabei bezieht λ sich genauso wie P und S auf die Effektivwerte jeweils der gesamten Wechselgröße, also auf die Summe ihrer Grundschwingung und aller Oberschwingungen. |
Netzbetreiber | Betreiber eines Netzes der allgemeinen Versorgung für elektrische Energie. |
Netzimpedanzwinkel Ψ k | Arcustangens des Verhältnisses aus Reaktanz Xk zu Widerstand Rk der Kurzschlussimpedanz am betrachteten Netzpunkt, Ψ k = arctan(Xk/Rk). |
Oberschwingung (Harmonische) | Sinusförmige Schwingung, deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Grundfrequenz (50 Hz) ist. |
Rückfallverhältnis | Verhältnis des Rückfallwertes einer charakteristischen Größe bei einem Schutzrelais zum Ansprechwert dieser Größe, beispielsweise Urück/ Uan bei einem Spannungsrelais. |
Schaltstromfaktor, Maximaler Schaltstromfaktor Kimax | Verhältnis des größten während eines Schaltvorganges auftretenden Stromes (z.B. Anzug- oder Zuschaltstrom oder der größte betriebsmäßige Abschaltstrom) zum Generatornennstrom InG. Hierbei ist der Strom als Effektivwert über eine Periode zu verstehen. |
Schaltstromfaktor, Netzabhängiger Schaltstromfaktor kiΨ | Anlagenspezifische dimensionslose Größe, die - in Abhängigkeit vom Winkel der Netzimpedanz angegeben - den Einfluss des Stromes einer Einzelanlage bei Schaltvorgängen auf die dadurch verursachte Spannungsänderung und den Netzflicker bewertet. |
Schutzeinrichtung | Einrichtung, die ein oder mehrere Schutzrelais sowie - soweit erforderlich - Logikbausteine enthält, um eine oder mehrere vorgegebene Schutzfunktionen auszuführen.
Anmerkung: Eine Schutzeinrichtung ist Teil eines Schutzsystems. |
Schutzsystem | Anordnung aus einer oder mehreren Schutzeinrichtungen sowie weiteren Geräten, die vorgesehen sind, um eine oder mehrere vorgegebene Schutzfunktionen auszuführen.
Ein Schutzsystem umfasst eine oder mehrere Schutzeinrichtungen, Messwandler, Verdrahtung, Ausschaltstromkreis, Hilfsspannungsversorgung sowie, sofern vorgesehen, Informationssysteme. |
Spannung, Bemessungsspannung Ur | Spannung eines Gerätes oder einer Einrichtung, für die das Gerät oder die Einrichtung durch eine Norm oder vom Hersteller zum dauerhaften Betrieb ausgelegt ist. |
Spannung, Betriebsspannung Ub | Spannungen bei Normalbetrieb zu einem bestimmten Zeitpunkt an einer bestimmten Stelle des Netzes. In diesem Leitfaden der Effektivwert (10-min-Mittelwert) der verketteten Spannung. |
Spannung, höchste Betriebsspannung Ubmax | Größter Wert der Betriebsspannung, der zu einer beliebigen Zeit an einem beliebigen Punkt des Netzes bei Normalbetrieb auftritt. |
Spannung, niedrigste Betriebsspannung Ubmin | Kleinster Wert der Betriebsspannung, der zu einer beliebigen Zeit an einem beliebigen Punkt des Netzes bei Normalbetrieb auftritt. |
Spannung, Nennspannung Un | Spannung, durch die ein Netz oder eine Anlage bezeichnet oder identifiziert wird. |
Spannung, vereinbarte Versorgungsspannung Uc | Die vereinbarte Versorgungsspannung ist im Normalfall gleich der Nennspannung Un des Netzes. Falls zwischen dem Netzbetreiber und dem Kunden eine Spannung an dem Übergabepunkt vereinbart wird, die von der Nennspannung abweicht, so ist dies die vereinbarte Versorgungsspannung Uc. |
Spannung, Vorgabespannung UQ0 | Spannungswert, der einer Erzeugungsanlage vom Netzbetreiber bei einer Spannungs-Blindleistungskennlinie vorgegeben wird (vgl. Kapitel 2.5.4 und Anhang B.6). |
Spannungsänderung Δ Umax | Langsame Spannungsänderung: Eine Erhöhung oder Abnahme der Spannung, üblicherweise aufgrund von Änderungen der Gesamtlast in einem Netz oder in einem Teil des Netzes.
Schnelle Spannungsänderung: Eine einzelne schnelle Änderung des Effektivwertes einer Spannung zwischen zwei aufeinander folgenden Spannungswerten mit jeweils bestimmter, aber nicht festgelegter Dauer. Bei Angabe einer relativen Spannungsänderung wird die Spannungsänderung der verketteten Spannung auf die → Spannung, Betriebsspannung des Netzes bezogen: Δ U = (Δ Umax) / (Ub) Bei der Anschlussprüfung wird anstelle der Betriebsspannung die vereinbarte Versorgungsspannung Uc zugrunde gelegt. |
Spannungsband | Spannungs-Effektivwerte zwischen einer oberen und unteren Betriebsspannung des Netzes. |
Spannungseinbruch | Ein plötzlicher Rückgang der Netzspannung auf einen Wert zwischen 90 % und 1 % der vereinbarten Versorgungsspannung Uc, dem nach kurzer Zeit eine Spannungswiederkehr folgt.
Die Dauer eines Spannungseinbruchs liegt vereinbarungsgemäß zwischen 10 ms und 1 Minute.
Die Tiefe eines Spannungseinbruches ist als Differenz zwischen dem minimalen Effektivwert der Spannung während des Einbruchs (Halbschwingungs-Effektivwert) und der vereinbarten Versorgungsspannung Uc definiert. Spannungsänderungen, die die Spannung nicht unter 90 % der vereinbarten Versorgungsspannung Uc absenken, werden nicht als Spannungseinbrüche betrachtet. |
Strom, Bemessungsstrom Ir | Strom eines Gerätes oder einer Einrichtung, für den das Gerät oder die Einrichtung durch eine Norm oder vom Hersteller zum dauerhaften Betrieb ausgelegt ist. |
Strom, Blindstrom Ib | Anteil der Strom-Grundschwingung, der nicht zur Wirkleistung beiträgt.
Blindströme haben eine Phasenlage von +/-90° zu den Leiter-Sternpunkt-Spannungen. |
Strom, Kurzschlussstrom I"k | Anfangs-Kurzschlusswechselstrom gemäß 21) |
Übererregt | Betriebszustand eines Synchrongenerators, bei dem der Generator kapazitive Blindleistung aus dem Netz aufnimmt (vgl. Anhang B.6). |
Übergabepunkt | Netzpunkt, der die Grenze zwischen dem Verantwortungsbereich des Netzbetreibers und dem des Betreibers der Anschlussanlage bildet.
Der Übergabepunkt hat vor allem Bedeutung für die Betriebsführung. Er ist nicht in jedem Fall identisch mit der Eigentumsgrenze. |
Übersetzungsverhältnis ü | Quotient aus Bemessungsspannungen der Ober- zur Unterspannung von Transformatoren. |
Untererregt | Betriebszustand eines Synchrongenerators, bei dem der Generator induktive Blindleistung aus dem Netz aufnimmt (vgl. Anhang B.6). |
Verfügungsbereich | Der Bereich, der die Zuständigkeit für die Anordnung von Schalthandlungen festlegt.
Anmerkung: Bei manchen Netzbetreibern wird dieser Bereich als Schaltbefehlsbereich bezeichnet. |
Verknüpfungspunkt | Der Anschlussanlage am nächsten gelegene Stelle im Netz der allgemeinen Versorgung, an der weitere Anschlussnehmer angeschlossen sind oder angeschlossen werden können. In der Regel ist er gleich dem Netzanschlusspunkt. Der Verknüpfungspunkt findet Anwendung bei der Beurteilung von Netzrückwirkungen. |
Verschiebungsfaktor cos Φ | In dieser Richtlinie der Cosinus des Phasenwinkels zwischen den Grundschwingungen einer Leiter-Sternpunkt-Spannung und eines Stromes. |
Verteilungsnetzbetreiber | → Netzbetreiber |
Zwischenharmonische | Sinusförmige Schwingung, deren Frequenz kein ganzzahliges Vielfaches der Grundfrequenz (50 Hz) ist.
Zwischenharmonische können auch im Frequenzbereich zwischen 0 Hz und 50 Hz auftreten. |
Bild "Begriffe" | |
(1) Netzanschlusspunkt | |
(2) Erzeugungsanlage | |
(3) Anschlussanlage * | |
(4) Erzeugungseinheit | |
* Die Anschlussanlage besteht idR. aus Mittelspannungsleitungen und einer Übergabestation |
weiter . |