Hallo.
Ich bereite gerade einen Text vor, der sich mit der Stromversorgung in
Deutschland / Angrenzendes Europa beschäftigt.
Dazu würde ich gerne wissen:
-Werden die Hochspannungsnetzte 110, 220 und 380 kV im Stern oder
Dreieck betrieben? Werden sie Erdfrei betrieben oder sind sie geerdet
wie das Niederspannungsnetz?
-Ist die Spannung gegen Erde angegeben oder Außenleiter-Außenleiter?
Ist also bei einer 220 kV Leitung die Spannung zwischen 2 Leiterseilen
sogar 380 kV? Oder sind es 220 kV und damit die Spannung gegenüber Erde
127 kV?
Bei den Leitungen gibt es kein Stern oder Dreieck. Stern- oder Dreieck-
gibt an, wie die drei Teilverbraucher oder Teilwicklungen geschaltet
sind, also macht es nur bei Generatoren, Trafos oder Verbrauchern Sinn.
Bei Leitungen gibt man im Allgemeinen die Spannung des Leiters gegen
Erde an, eine 220kV-Leitung hat also 220 kV gegen Erde.
Peter R. schrieb:> Bei Leitungen gibt man im Allgemeinen die Spannung des Leiters gegen> Erde an, eine 220kV-Leitung hat also 220 kV gegen Erde.
Nein.
Es ist die Spannung Leiter-Leiter.
mfg
Peter R. schrieb:> Bei den Leitungen gibt es kein Stern oder Dreieck. Stern- oder Dreieck->> gibt an, wie die drei Teilverbraucher oder Teilwicklungen geschaltet>> sind, also macht es nur bei Generatoren, Trafos oder Verbrauchern Sinn.
Das müßtest du uns aber dann doch etwas genauer erklären.
Wie sind dann in einen Transformator die Wicklungen der Oberspannung
verschaltet? OK es gibt noch Zick-Zack Schaltungen.
Frank Xy schrieb:> Es ist die Spannung Leiter-Leiter.
Bist du dir dessen absolut sicher?
Ralph Berres
Peter R. schrieb:> Bei den Leitungen gibt es kein Stern oder Dreieck. Stern- oder Dreieck-> gibt an, wie die drei Teilverbraucher oder Teilwicklungen geschaltet> sind, also macht es nur bei Generatoren, Trafos oder Verbrauchern Sinn.
Und genau das möchte der TE wissen, ist die Trafoseite im Stern oder im
Dreieck verschaltet. Stern ist hier üblich soweit ich weiß. Sonst wirds
ja schwer den Sternpunkt zu erden ;)
Und ja, die Netze sind auch alle geerdet, der Erdleiter ist immer der
Leiter an der Spitze des Strommastes...soweit ich weiß...
Michael Köhler schrieb:> Sonst wirds>> ja schwer den Sternpunkt zu erden ;)
Ich bin mir nicht sicher ob auf der Hochspannungsseite der Sternpunkt
geerdet ist. Bei Niederspannungsnetze ist er es defenitiv.
Ralph Berres
Also ich habe mal gehört, das Leiterseil an der Mastspitze ist zum
Blitzschutz.
Bei Drehstrom braucht man ja keine Erde oder "Null-Leiter"
Daher frage ich mich, ob die Hochspannungsleitungn in der Regel erdfrei
sind (z.B. Dreieckschaltung am Trafo) oder ob es Sternschaltungen mit
starrer Erdung sind. Natürlich gäbe es auch noch andere Varianten z.B.
über eine Drossel, um nur statische Aufladungen abzuleiten.
Und ich konnte bisher noch nicht eindeutig herausfinden, ob mit z.B. 220
kV die Spannung Erde-Phase oder Phase-Phase gemeint ist.
> -Werden die Hochspannungsnetzte 110, 220 und 380 kV im Stern oder> Dreieck betrieben? Werden sie Erdfrei betrieben oder sind sie geerdet> wie das Niederspannungsnetz?
Es handelt sich um eine Sternschaltung
Und ja, die Hochspannung ist geerdet.
> -Ist die Spannung gegen Erde angegeben oder Außenleiter-Außenleiter?> Ist also bei einer 220 kV Leitung die Spannung zwischen 2 Leiterseilen> sogar 380 kV? Oder sind es 220 kV und damit die Spannung gegenüber Erde> 127 kV?
Ganz normal wie im 230/400V Niederspannungsnetz hatse die Spannungen
auch im Hochspannungsnetz gegen Erde.
Grüße
Michelle
Michelle Konzack schrieb:> Und ja, die Hochspannung ist geerdet.
Das ist glaube ich unterschiedlich.
Höchstspannungsnetze werden sehr oft nicht starr geerdet, sondern über
eine Sternpunktdrossel. Frage mich aber nicht warum.
Die Leiterseile an der Mastspitze dienen ausschließlich als Blitzschutz
und nicht als Rückleiter für schief belastete Sternpunktnetze.
Ralph Berres schrieb:> Michelle Konzack schrieb:>> Und ja, die Hochspannung ist geerdet.>> Das ist glaube ich unterschiedlich.>> Höchstspannungsnetze werden sehr oft nicht starr geerdet, sondern über> eine Sternpunktdrossel. Frage mich aber nicht warum.
Bei den 420kV Trafos mit denen ich zu tun habe ist der 1N als 230kV
Durchführung ausgeführt.
Allerdings habe ich noch keine Petersenspule für 420kV gesehen.
Daher denke ich dass starr geerdet wird.
>> Die Leiterseile an der Mastspitze dienen ausschließlich als Blitzschutz> und nicht als Rückleiter für schief belastete Sternpunktnetze.
Ergänzung:
Man schaltet damit die Erdübergangswiderstände aller Masten parallel.
Bei einem Blitzstrom von 50kA und einem R von 1-2 Ohm kommen sonst ein
paar tausend Volt Spannungsabfall zusammen.
mfg
In Deutschland wird Höchstspannung meist niederohmig starr geerdet
(NOSPE/KNOSPE). Eine starre Erdung wäre eine höhere Belastung für
verschiedene Betriebsmittel bei Erschluss, da dann ein höherer
Kurzschlusstrom fließt.
Mittelspannung und 110kV-Hochspannung wird dagegen häufig induktiv
geerdet und kann deshalb bei Erdschluss weiter betrieben werden.
Ralph Berres schrieb:> Peter R. schrieb:>> Bei den Leitungen gibt es kein Stern oder Dreieck. Stern- oder Dreieck->>>> gibt an, wie die drei Teilverbraucher oder Teilwicklungen geschaltet>>>> sind, also macht es nur bei Generatoren, Trafos oder Verbrauchern Sinn.>> Das müßtest du uns aber dann doch etwas genauer erklären.>> Wie sind dann in einen Transformator die Wicklungen der Oberspannung> verschaltet? OK es gibt noch Zick-Zack Schaltungen.
Die höhere Spannung bekommt üblicherweise Sternschaltung.
Die Generatorseite bei Maschinentrafos bekommt Dreieckschaltung.
Bei Verteiltrafos/Netztrafos ist beiderseits Stern üblich.
Dazu kommt noch eine Dreieckswicklung(Tertiärwicklung) zwecks
Schieflastausgleich und freier Magnetisierung des Kerns.
>> Frank Xy schrieb:>> Es ist die Spannung Leiter-Leiter.>> Bist du dir dessen absolut sicher?
Ja, bin ich.
mfg
Aus dem "Bauch heraus" würde ich das etwa so "routen":
"Erzeugerseite":
Sekundärwicklung = Stern (über Drossel) geerdet, damit die Leitung nicht
völlig floated, sondern halbwegs definierte Spannungen zwischen Leiter
und Erde anstehen.
"VerbraucherSeite:"
Primärwicklung = Leistungsmäßig angepasste (Leitungsimpedanzen im viele
km-Bereich dürften nicht ganz vernachlässignar sein) Wicklungen in
Dreiecks-Schaltung, ohne Erdableitung, um Ströme über den vermutlich
unstetigen Widerstand des Erdbodens auszuschließen, und die Energie
lediglich über die per Kupfer verbundenen Phasen zu transportieren.
Sekundärseitig kann wieder nach Belieben, Bedarf und Zweckmäßigkeit
vorgegangen und beschaltet werden (ebenso wie bei der Primärwicklung auf
der "Erzeugerseite").
Zusätzlich wird selbstverständlich einiges an
Überspannungs-/Blitzschutz-Ableitern existieren - die aber im
Normabetrieb nicht in den Stromfluss eingreifen.
Vielen Dank, mit den hier genannten Stichwörtern (Petersonspule, NOSPE)
finde ich gleich schon viel Aussagekräftigeres Material im Netz.
Was mich noch interessiert: Wenn man ein BHKW hat, mit etwa 150-200 kW,
dass auf der Niederspannungsebene einspeißt, währe es theoretisch
möglich, dass man bis hinauf ins Hochspannungsnetz einspeist, wenn die
Leistung nicht regional aufgebraucht wird?
Oder sind die Trafoverluste bei den großen Umspanntrafos bei
"umgekehrtem Betrieb" so groß, dass die 150 kW schon durch die Verluste
draufgehen würden?
Momentan ist das Netz ja auf "Zentralversorgung" ausgelegt. Durch die
Maßnahmen der Regierung wird aber immer mehr "dezentralisier", es kommen
ja immer mehr "Kleinerzeuger" ans Netz.
Wie ist das eigentlich mit der Phasenverschiebung im Netz?
Wenn man jetzt ein komplexes Netz hat, wie es ja der Fall ist, treten ja
sicherlich auch Phasenverschiebungen durch unterschiedliche Weglängen
auf.
Die Wellenlänge bei 50 Hz ist zwar schon groß, aber auch nur etwa 6000
km, mit Verkürzungsfaktor noch weniger.
Lambda/4 währe somit nur ca 1000-1500 km, was auf Europäischer Ebene ja
erreicht wird.
hat man extra Phasenschiebers-Drosseln o.ä oder vermeidet man es, das so
zu schalten, dass Ringe entstehen?
Sven schrieb:> Was mich noch interessiert: Wenn man ein BHKW hat, mit etwa 150-200 kW,> dass auf der Niederspannungsebene einspeißt, währe es theoretisch> möglich, dass man bis hinauf ins Hochspannungsnetz einspeist, wenn die> Leistung nicht regional aufgebraucht wird?
Selbst größere Windkraftanlagen arbeiten mit 690V Netzspannung, und die
haben meistens ja noch mehr Leistung.
Sven schrieb:> hat man extra Phasenschiebers-Drosseln o.ä oder vermeidet man es, das so>> zu schalten, dass Ringe entstehen?
Ich meine mal was gehört zu haben das es in Trafos eine Zick-Zack
Schaltung gibt, mit denen man irgendwie Phasenverschiebungen im 30°
Raster erzeugen kann. Aber da fragst du besser jemanden der sich in
Hochspannungsnetze wirklich auskennt. Die Information hane ich aus einen
uralten Buch über Hochspannungstechnik mal gelesen.
Ralph Berres
Stefan L. schrieb:> Selbst größere Windkraftanlagen arbeiten mit 690V Netzspannung, und die> haben meistens ja noch mehr Leistung
Auch die digen "Megawatt" Teile? 1 MW bei 690V Drehstrom währen aber
auch nur ca 500A pro Phase, was durchaus realistisch erscheint.
Sven schrieb:> Auch die digen "Megawatt" Teile? 1 MW bei 690V Drehstrom währen aber> auch nur ca 500A pro Phase, was durchaus realistisch erscheint.
Ja, auch die. Das liegt daran, dass für diese Spannungen noch relativ
günstige Leistungselektronik verfügbar ist.
Sven schrieb:> hat man extra Phasenschiebers-Drosseln o.ä oder vermeidet man es, das so> zu schalten, dass Ringe entstehen?
Es gibt Kompensationsdrosseln(RWE-Sprech:"Ladespule").
Allerdings dienen diese zur Kompensation des kapazitiven Verhaltens der
Freilleitungen und Kabel.
Im Englischen auch als "Shunt Reactor" bezeichnet.
Die notwendigen Blindleistungen sind schon recht gross.
Bei der Berliner 400kV Diagonale im Untergrund wird eine Drossel von
mehr als 100MVA gebraucht.
http://de.wikipedia.org/wiki/380-kV-Transversale_Berlin
mfg
Ralph Berres schrieb:> Sven schrieb:>> hat man extra Phasenschiebers-Drosseln o.ä oder vermeidet man es, das so>>>> zu schalten, dass Ringe entstehen?>> Ich meine mal was gehört zu haben das es in Trafos eine Zick-Zack> Schaltung gibt, mit denen man irgendwie Phasenverschiebungen im 30°> Raster erzeugen kann. Aber da fragst du besser jemanden der sich in> Hochspannungsnetze wirklich auskennt. Die Information hane ich aus einen> uralten Buch über Hochspannungstechnik mal gelesen.>> Ralph Berres
Die Zickzack-Schaltung verteilt eine einphasige Belastung auf zwei
Schenkel des Kerns und damit auf 2 Phasen der Oberspannung.
Das kostet zwar Wickelraum, ist aber noch günstiger als die Oberspannung
als Dreieck auszuführen.
mfg
Frank Xy schrieb:> Die Zickzack-Schaltung verteilt eine einphasige Belastung auf zwei>> Schenkel des Kerns und damit auf 2 Phasen der Oberspannung.
Dann stelle ich jetzt die selbe Frage. Wie gleicht man
Phasenverschiebungen im Netz auf Grund unterschiedliche Längen aus?
Ralph Berres schrieb:> Frank Xy schrieb:>> Die Zickzack-Schaltung verteilt eine einphasige Belastung auf zwei>>>> Schenkel des Kerns und damit auf 2 Phasen der Oberspannung.>> Dann stelle ich jetzt die selbe Frage. Wie gleicht man> Phasenverschiebungen im Netz auf Grund unterschiedliche Längen aus?
Sind damit Verschiebungen im Sinne von Laufzeitunterschieden gemeint?
mfg
Frank Xy schrieb:> Sind damit Verschiebungen im Sinne von Laufzeitunterschieden gemeint?
In erster Linie mal ja. Aber auch sonstige irgendwie auftretene
Phasenverschiebungen.
Bei 120° kann man ja einfach die Leiterseile um eins weiter drehen. Aber
was mit Phasendrehungen < 120° ?
Ralph Berres
Ralph Berres schrieb:> Frank Xy schrieb:>> Sind damit Verschiebungen im Sinne von Laufzeitunterschieden gemeint?>> In erster Linie mal ja. Aber auch sonstige irgendwie auftretene> Phasenverschiebungen.>> Bei 120° kann man ja einfach die Leiterseile um eins weiter drehen. Aber> was mit Phasendrehungen < 120° ?>> Ralph Berres
Wodurch sollten die auftreten?
Klar ist natürlich dass man aufpassen muss wegen der Schaltgruppen der
Trafos. Verschiedene Kennzahlen kann man nicht parallelschalten(ausser 5
und 11 - aber das ist ein Sonderfall).
mfg
Durch die Länge der Leitung tritt ja auch eine Phasenverschiebung auf.
Bei KM 0 währe die Spannung gerade am Nulldurchgang, bei Lambda/4 währe
sie auf ihrem Maximum.
Bei Lambda/2 währe sie gegenphasig.
Da müsste man also einen Phasenschieber haben, um das wieder
zusammenschalten zu können.
Also sagen wir, man hätte einen Ring. Der eine Weg geht direkt, der
andere Weg ist ein paar 100 km länger. Da macht sich die
Laufzeit/Phasenverschiebung dann ja schon bemerkbar. Wie wird das
zusammengeschaltet?
> Wie wird das zusammengeschaltet?
Über Drosseln (?).
So kenne ich das jedenfalls von einem Grossstadtnetz, in dem der ein
110 kV-Ring auf der einen Seite über Freileitungen, auf der anderen
Seite über Kabel ( höherer Kapazitätsbelag ) geschlossen wird.
U. B. schrieb:>> Wie wird das zusammengeschaltet?>> Über Drosseln (?).>> So kenne ich das jedenfalls von einem Grossstadtnetz, in dem der ein> 110 kV-Ring auf der einen Seite über Freileitungen, auf der anderen> Seite über Kabel ( höherer Kapazitätsbelag ) geschlossen wird.
Das werden wohl die erwähnten "Ladespulen/Shunt Reactor" sein.
mfg
> Wie wird das zusammengeschaltet?
Bei ganz langen Leitungen per Gleichstrom, HGÜ,
das hat noch mehr Vorteile die dann den Aufwand
für Wechselrichter/Gleichrichter kompensieren.
Auch wenn der Thread schon älter ist, hier ein paar wichtige
Stichpunkte:
> Höchstspannungsnetze werden sehr oft nicht starr geerdet, sondern> über eine Sternpunktdrossel. Frage mich aber nicht warum.
Weil sich bei einem Erdschluss aus der Kapazität der beiden
verbleibenden Leitern und der Drossel ein 50Hz-Schwingkreis bildet, der
den Erdschlussstrom gegen Null sinken lässt --> evtl. Lichtbogen reißt
ab, Netz kann weiter betrieben werden.
Wird meist bei 20 110 220 kV-Leitungen verwendet, bei 400kV ist der
Isolationsaufwand zu groß.
http://de.wikipedia.org/wiki/Petersenspule --> Erdschlusskompensation,
Resonanzsternpunkterdung (RSPE)
http://de.wikipedia.org/wiki/Netzschutzhttp://de.wikipedia.org/wiki/Sternschaltunghttp://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerarten_in_Drehstromsystemenhttp://de.wikipedia.org/wiki/Automatische_Wiedereinschaltung (AWE)
Autor: Frank Xy (flt) Datum: 04.06.2011 13:30
> Bei den 420kV Trafos mit denen ich zu tun habe ist der 1N als> 230kV Durchführung ausgeführt.> Allerdings habe ich noch keine Petersenspule für 420kV gesehen.> Daher denke ich dass starr geerdet wird.
Im 420kV-Netz muss die Petersen "nur" 242kV aushalten, wird jedoch so
gut wie nie verwendet.
NOSPE = niederohmige Sternpunkterdung
KNOSPE = Kurzzeitig niederohmige Sternpunkterdung
