Warum ist die Stromnetzfrequenz nicht in ganz Europa gleich?

Gast #6498193
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Ich würde als Hauptgrund sagen, die Generatoren in den Kraftwerken 
sitzen nicht auf einer gemeinsamen Welle. Und je nach Last werden die 
unterschiedlich gebremst, von daher Drehzahlunterschiede (gleich 
Frequenzunterschiede). Angestrebt wird natürlich gleiche Frequenz, 
dadurch werden die Ausgleichströme nicht so hoch...
Gast #6498214
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Ralf Liebau schrieb:
> Warum ist die Netztfrequenz nicht im gesamten europäischen Verbundsnetz
> gleich?

Die Frequenz ist im gesamten Verbundnetz gleich.

Nur die Phasenverschiebung ändert sich, je nach dem wo mehr Strom 
produziert oder verbraucht wird.

Während die Phase sich leicht verschiebt, sinkt bzw. steigt natürlich 
auch die Frequenz leicht, aber nur messbar viele Stellen nach dem Komma, 
und nur kurze Zeit. Passt die Phasenlage wieder zum Stromfluss, herrscht 
überall wieder dieselbe Frequenz.

Da die Belastung und Generierung allerdings ständig schwankt, gibt es 
ständig Nachregeleffekte.

Nur an HGÜ kann die Frequenz angepasst werden, dort ist also die 
Frequenzverbundnetzgrenze.
#6498387
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Thomas F. schrieb:
> Wikipedia kaputt?
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Europ%C3%A4isches_Verbundsystem#Eigenschaften

Der Verweis auf das in vielen Bereichen auf Grundschulniveau gestauchte 
Wikiwissen reicht in diesem Fall nicht aus.
Wiki: "Wäre bei Wechselspannung die Frequenz bzw. Phasenlage nicht bei 
allen Erzeugern exakt gleich, wären Kurzschlüsse die Folge."
Diese Aussage ist SO falsch!
Der TO hat auf Swissgrid verwiesen, wo ja insb. die unterschiedlichen 
Phasenlagen angezeigt werden, zwischen der Westküste Spaniens und der 
Schweiz aktuell um immerhin ~80° schwankend verdreht, DK - CH sogar um 
100°!

Würde Spannung/Strom im elektrischen Leiter mit Lichtgeschwindigkeit 
übertragen, würde es bei 6000km 20ms dauern.
Auf eine 50Hz Sinusvollwelle also glatte 360°!
Tatsächlich ist die Geschwindigkeit in Metallen aber langsamer, 6000km 
Entfernung wären also bedeutend mehr als 360° Phasenverschiebung.
Es ist also bedeutend komplizierter, als es Wiki beschreibt.

Laien erkläre ich die Funktion im Verbundnetz gerne folgendermassen:
Eine endliche Zahl von Generatoren versorgen jeweils ihren eigenen 
Abnehmerkreis, sind aber "grobmotorisch" über Zahnräder mit einigem 
Spiel zwischen den Verzahnungen verbunden.
Über zig Stufen kann es dadurch ggf. zu einem hohen Phasenversatz 
kommen.
Läuft ein Generator zu langsam, wird er von den verzahnten Nachbarn nach 
einer gewissen Verzögerung mit auf deren Umdrehungen gezwungen, will er 
zu schnell laufen, wird er durch die Nachbarn (Winkel-) verzögert wieder 
abgebremst.
Steigt das übertragene Moment über die Belastungsgrenze, wird das 
Zahnrad entweder ausgekoppelt, oder es fliegem einem die Zähne um die 
Ohren.

Grosses Problem nach einem Blackout, wo sich viele "ausgekoppelt" haben:
ALLE benachbarten Verbundzahnräder und das einzukoppelnde müssen beim 
Einkoppeln die gleiche Phasenlage und Drehzahl aufweisen.
UND:
Das Einkoppeln geht nur im laufenden Betrieb!
Gast #6498489
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Ralf X. schrieb:
> Laien erkläre ich die Funktion im Verbundnetz gerne folgendermassen:
> [...]

Es gibt Menschen, die sich für die Frequenz im Verbundnetz interessieren 
und dann eine derartige Erklärung akzeptieren ohne sich verarscht zu 
fühlen?

Ralf X. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Ralf X. schrieb:
>>
>>> DK - CH sogar um 100°!
>>
>> Fängt dann die Phase an zu kochen? :-)
>
> Mario Barth soll letztens gesagt haben, dass es bei µc.net einen noch
> xxxx Witzbold als ihn selber gibt.

Das ist nun wirklich nicht schwer ...
#6498614
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Ralf Liebau schrieb:
> Warum ist die Netztfrequenz nicht im gesamten europäischen Verbundsnetz
> gleich?

Weil gewisse Schwankungen der f zwangsläufig stattfinden können. ;)

Allerdings werden in allen Ländern Stufenpläne eingehalten, damit die 
f-Veränderungen normalerweise keine schädlichen Auswirkungen haben 
können.
https://www.energie-lexikon.info/frequenzregelung_im_stromnetz.html

I.d.R. funktioniert das auch, wie gewünscht.
Seltene Ausnahmen, wie z.B. 
https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/Sachgebiete/Energie/Unternehmen_Institutionen/Versorgungssicherheit/Berichte_Fallanalysen/Bericht_9.pdf?__blob=publicationFile&v=2
bestätigen nur die Regel.
V.a. dann, wenn Automatismen von Lastabwürfen erfolgen (können).
Gast #6539143
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Ralf X. schrieb:
> Laien erkläre ich die Funktion im Verbundnetz gerne folgendermassen:
> Eine endliche Zahl von Generatoren versorgen jeweils ihren eigenen
> Abnehmerkreis, sind aber "grobmotorisch" über Zahnräder mit einigem
> Spiel zwischen den Verzahnungen verbunden.
> Über zig Stufen kann es dadurch ggf. zu einem hohen Phasenversatz
> kommen.
> Läuft ein Generator zu langsam, wird er von den verzahnten Nachbarn nach
> einer gewissen Verzögerung mit auf deren Umdrehungen gezwungen, will er
> zu schnell laufen, wird er durch die Nachbarn (Winkel-) verzögert wieder
> abgebremst.
> Steigt das übertragene Moment über die Belastungsgrenze, wird das
> Zahnrad entweder ausgekoppelt, oder es fliegem einem die Zähne um die
> Ohren.

Das ist doch eine schöne Erklärung, trotz Dipl.-Ing. von der TU 
Braunschweig, gefällt mir das doch sehr!  :-)
Gast #6539215
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Ralf Liebau schrieb:
> Warum ist die Netztfrequenz nicht im gesamten europäischen
> Verbundsnetz
> gleich?
>
> 
https://www.swissgrid.ch/de/home/operation/grid-data/current-data.html#wide-area-monitoring

Weil manchmal ungewollt durch verschiedene Ereignisse Inseln gebildet 
werden, die man dann mühselig wieder zu einem Netz vereinen muss.

Schau dir dazu mal folgendes an:
https://www.youtube.com/watch?v=yaCiVvBD-xc
#6539736
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MaWin schrieb:
> Ralf Liebau schrieb:
>> Warum ist die Netztfrequenz nicht im gesamten europäischen Verbundsnetz
>> gleich?
>
> Die Frequenz ist im gesamten Verbundnetz gleich.
>
> Nur die Phasenverschiebung ändert sich, je nach dem wo mehr Strom
> produziert oder verbraucht wird.
>
> Während die Phase sich leicht verschiebt, sinkt bzw. steigt natürlich
> auch die Frequenz leicht, aber nur messbar viele Stellen nach dem Komma,
> und nur kurze Zeit. Passt die Phasenlage wieder zum Stromfluss, herrscht
> überall wieder dieselbe Frequenz.
>

FULL ACK. Frequenz ist die Änderung der Phase, Einheit rad/s oder °/s. 
Bei 50Hz sind das 50*360°/s. Wenn sich jetzt die Frequenz von 50.000Hz 
an einem Ort zu 50.001Hz an einem anderen Ort unterscheidet, dann ändert 
sich die Phasenlage der beiden Orte mit (50.001-50.000)*360°/s = 0.36°/s 
zueinander. Dadurch ändert sich die Spannung und der Lastfluss 
zueinander. Das ist nur ein kurzes Weilchen möglich, ein dauerhafter 
Frequenzunterschied geht nicht.

Cheers
Detlef

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