Welchen Zweck erfüllen die unterschiedlichen Spannungsebenen?
Warum werden im Übertragungsnetz hauptsächlich Freileitungen und im Verteilnetz hauptsächlich Erdkabel eingesetzt?
ÜN: Freileitungen sind günstiger & sind über längere Strecke verlustärmer (Stichwort
Ladestrom)
VN: besser für Landschafts-/Stadtbild und platzsparender
Mittelspannungen: besser I2R.Verluste, wirtschaftlicher weil größerer Querschnitt realisierbar mit Kabel
Warum werden in den einzelnen Spannungsebenen unterschiedliche Netzformen verwendet?
Welche?
Höchstspannungen: vermaschte Netze -> Ausfallsicherheit
Mittelspannungen: offen betriebene Ringnetze (ein Ring ist auch etwa eine Masche) -> erhöhte Sicherheit
Niederspannung: Strahlnetze -> kostengünstig
Welche Vorteile bietet ein europaweiter Verbundbetrieb elektrischer Netze?
Versorgungssicherheit
Schwankungen können besser ausgeglichen werden (durch Lastabfalls z.B. -> europaweit bessere Ressourcen)
Primärregelung kann geteilt werden
Stabilere Netzfrequenz durch höhere rotierende Maschen
Stromhandel möglich
Was ist ein Netzbetreiber und was sind seine wesentlichen Aufgaben?
Netzbetreiber:
3 wesentliche Aufgaben
1. Instandhaltung & Ausbau des Netzes
2. Frequenz & Spannung einhalten
3. Messen von Stromeinspeisung & -entnahme
Welche Herausforderungen ergeben sich für die Netze aufgrund der Einspeisung aus Windenergieanlagen und PV-Anlagen?
Volatile Einspeisung (abhängig von Sonne und Wind)
Weniger Strommasten -> Frequenz über Umrichter stabilisieren
Umrichter: geringe Kurzschlussleistung -> schwieriger Fehlersituationen zu erkennen & Frequenz auf 50 Hz zu halten
Techn. Im Mittel- & Niedrigspannungen: Spannung im Spannungsband zu halten
Formale/ rechtliche/ organisatorische Herausforderungen
Akzeptanz
Lange Genehmigungsverfahren
Warum gibt es mehrere Spannungsebenen?
hohe Spannungen (Hochspannung <= 110 kV & Höchstspannung 400 kV/ 220 kV)
Übertragung über längere Strecke ist verlustärmer
𝑃 = √3 ⋅ 𝑈 ⋅ 𝐼 : Strom kann etwas kleiner sein für bestimmte Leistung, da kleinerer Strom geringere I2R-Verluste bedeutet
Mittelspannungen (20 kV, 10 kV)
Über einige km/ wenige 10 km verteilt -> kleinere Strom für geringere Leistung
Niedrige Spannungen
Kleinere Isolationsabstände bei kleineren Spannungen & damit deutlich wirtschaftlicher
➔ Weniger Isolationsmaterial und geringere I2R-Verluste sind wirtschaftlicher
Zuletzt geändertvor 4 Tagen