Was ist die Grundlage für die Auslegung oder den Ausbau eines elektrischen Netzes?
Planungsstudien
Zwischen welchen zeitlichen Einordnugnen wird bei Übertragungsprojekten unterschieden?
Langfristige Planung
Mittelfristige Planung
Kurzfristige Planung
Was sind die Ziele der Übertragungsprojekte?
Definition und Spezifikation der Übertragungsfähigkeit anhand von Qualitäts- und Zuverlässigkeitskriterien zu minimalen Kosten
Welchen Planungshorizont hat die langfristige Planung, welche drei zu bertrachtenen Probleme, welche drei zu definierenden Parameter und welchen Planungsbereich?
Planungshorizont: 15-30 Jahre
Zu betrachtene Probleme:
Benötigte Leistung
Überbelastungen
Stabilität
Zu definierende Parameter:
Kapazität
Spannungsniveau
Standorte der Stationen
Planungsbereich: Verbundsystem
Welchen Planungshorizont hat die mittelfristige Planung, welche drei zu bertrachtenen Probleme, welche drei zu definierenden Parameter und welchen Planungsbereich?
Planungshorizont: 10-15 Jahre
Verluste
Betriebsspannungen
Planungsbereich:
Region oder Versorgungsgebiet
Welchen Planungshorizont hat die kurzfristige Planung, welche drei zu bertrachtenen Probleme, welche zwei zu definierenden Parameter und welchen Planungsbereich?
Betriebseinschränkungen
Ertüchtigung oder Nachrüstung
Planungsbereich: Netzbetreiber-System
Wann ist eine dynamische Anpassung der Planung erforderlich?
Strategische oder volkswirtschaftliche Wechsel (z.B. Energiemarkt)
Reaktion auf Umstrukturierung oder Privatisierung
Was sind die vier Planungsmethoden?
Datenerfassung und -aufbereitung
Formulierung und Vorauswahl von Alternativen
Elektrische Studien
Wirtschaftliche Studien und abschließende Beurteilung
Wie lautet das grundlegende Kriterium der Netzplanung?
Kein Leistungverlust beim Auftreten einfacher Zufälligkeiten (n-1-Kriterium)
Unterscheidung zwischen stabilen und transienten Bedingungen
Was sagt das n-1-Kriterium aus und wo wird es eingesetzt?
Beim Ausfall einer Leitung dürfen keine Folgeausfälle auftreten und kein Leistungsverlust
Bei vermaschten Netzen (Höchst- und Hochspannung)
Was sind stabile Bedingungen?
es wird keine Schalthandlung durchgeführt
Was sind transiente Bedingungen?
Es werden Schalthandlungen durchgeführt und geprüft ob es zu Ausfällen kommt
Was sind Kriterien für stabile Bedingungen?
Beurteilung der Hoch- und Niedriglaststandhaltung (Szenarien)
N-1-Kriterium
Ermittlung der Lastflüsse
Spannungsbereich zwischen 95% und 105%
Keine Überlast unter normalen Bedingungen
20% Überlast akzeptiert bei Leitungs- oder Generatorausfall
40% Überlast auf Leitung akzeptiert bei Generatorausfall
Was sind Kriterien für transiente Bedingungen?
Gewährleistung eines stabilen System in jedem Lastzustand bei Außenleiter-Erde-Kurzschluss ohne AWE (Automatische Wiedereinschaltung)
Temporäre Überspannungen dürfen nicht zur Zerstörung der Ausrüstungsteile führen
Wie weit darf der Spannungsbereich abweichen vom Nennwert bei Höchstspannung und Hochspannung?
5%
Was sind die 5 Überspannungszustände?
Lastabwurf
Unsymmetrische Fehler
Einschaltvorgänge
Leistungsausfall
Schalthandlungen
Was für einen Anteil haben die Leiter an den Baukosten?
25-50%
Zwischen welchen Punkten wird für die optimale Auslegung ein Kompromiss gefunden?
mechanischen Eigenschaften
elektrische Eigenschaften
Investitionskosten
Verlustkosten
Was sind Punkte zur Erhebung des Kompromisses zwischen mechanischen und elektrischen Eigenschaften sowie den Investitions- und Verlustkosten?
Äußere Umwelteinflüsse
Spannungshöhe
Leiteraufbau und Leiterquerschnitt
Welche Art von Leitern werden üblicherweise verwendet und warum?
Verbundleiter aus Stahl und Aluminium
Stahl für die verbesserte Zugfestigkeit
Aluminium wird wegen der Leitfähigkeit, den geringen Kosten, der geringen Dichte und der Korrosionsbeständigkeit verwendet
Welche Leiterarten gibt es noch? (außer Verbundleiter)
Hohlleiter (werden kaum noch eingesetzt)
Hochtemperaturleiter —> Höhere Ströme möglich über 80°C
LWL-Seile (Lichtwellenleiter) —> Ein Aluminiumdraht wird gegen einen Lichtwellenleiter ausgetauscht z.B. Kommunikation
Bis zu welchen Temperaturen dürfen Verbundleiter betrieben werden?
80°C
Was sind die 5 Kriterien für die Wahl des Mastbildes?
Zahl der Stromkreise
Ausführung
Anordnung
Ästhetik
Anpassung and das Gelände
Was ist eine Besonderheit, die der Mittelspannungsbereich erfordert?
Erfordert Beachtung zum Schutz von Großvögeln
Was sind ornithologisch empfindliche Gebiete?
Gebiete mit einem hohen Vogelaufkommen bzw. einer Ansammlung
Wie können die Vogel geschützt werden?
Durch die Anbringung von Signalbällen an den Leitern
Welche Art der Erdung wird für die Masten der Höchstspannung verwendet?
Starre Sternpunkterdung
Warum wird die starre Sternpunkterdung als Konzept für die Höchststpannung verwendet und wie hoch ist die Erdungsimpedanz?
Durch diese Art der Erdung wird ein hoher Kurzschlussstrom erzeugt, der vom Schutzsystem schnell erkannt werden kann
Erdungsimpedanz = 0 Ohm
Welche Art der Erdung wird für die Masten der Hochspannung verwendet?
Resonanz-Sternpunkterdung
Warum wird die Resonanz-Sternpunkterdung als Konzept für die Hochspannung verwendet und wie hoch ist die Erdungsimpedanz?
Erzeugt geringe Kurzschlussströme und dadurch kann die Leitung noch weiter verwendet werden und es kommt beim Kunden nicht zu einer Leistungsunterbrechung
Erdungsimpedanz ~ kOhm-Bereich
Welche Art der Erdung wird für die Masten der Mittelspannung verwendet?
isolierte Sternpunkterdung
Warum wird die isolierte Sternpunkterdung als Konzept für die Mittelspannung verwendet und wie hoch ist die Erdungsimpedanz?
Im Kurzschlussfall fließt nur ein geringer Strom Richtung Erde
Kurzschlussfall wird nicht erkannt wenn eine Phase betroffen ist
Erdungsimpedanz = unendlich hoch
Welche Art der Erdung wird für die Masten der Niederspannung verwendet?
Warum wird die starre Sternpunkterdung als Konzept für die Mittelspannung verwendet und wie hoch ist die Erdungsimpedanz?
Damit es zu möglichst hohen Kurzschlussströmen kommt und die Schutzanlagen schnell eingreifen können
Wie berechnet man die Erdspannung?
Spannung/Wurzel3
Was für eine Leistung kann per Daumenregel über ein AC-380kV-System übertragen werden?
Ca. 1700MW
Was für eine Leistung kann per Daumenregel über ein DC-380kV-System übertragen werden?
2000MW
Was für eine Thermische Reserve hat das HVAC?
Die Leistung kann auf den Kabeln witterungsabhängig gefahren werden (zB. bei 10°C und Regen kann mehr Leistung durch die Leiter geschickt werden bis die 80°C erreicht sind
Was für eine Thermische Reserve hat das HVDC?
Leistung könnte analog zum AC gesteuert werden, hierbei regulieren jedoch die Konverter
Was ist Blindleistung?
Leistung, die aufgebracht werden muss aufgrund induktiver Prozesse in einem Wechselstromkreis um der Induktion entgegenzuwirken
Was ist das besondere an den DC-Konvertern bei einer Integration in ein AC-Netz?
Die Gleichstromkonverter können Blindleistung für das AC-Netz bereitstellen
Wie gut ist die Netzintegration von AC und DC?
Bei AC eine einfach Integration, da in bestehendes Netz integriert
Bei DC gibt es eine Entkopplung von Netzgebieten und eine übergeordnete Netzführung
Wie sieht das Fehlerverhalten von AC und DC aus?
Geringe Anfälligkeit bei AC
Starker Einfluss bei DC aus vorgeschalteten Netz
Welche Arten von Verlusten gibt es bei AC und DC?
Bei AC thermisch (I²R-Verluste) und dielektrisch (z.B. Korona-Phänomen)
Was sind zwei Kostenverursacher für die Freileitungen?
Elektrische und mechanische Eigenschaften der Leiter und Masten
Klimatische Bedingungen
Was ist der Unterschied zwischen Trag- und Abspannmasten?
Tragmasten müssen nur das Gewicht des Seils tragen bzw. das Seil oben halten
Abspannmasten werden zusätzlich auf Zug belastet und müssen daher in ihrer Konstruktion stabiler gebaut werden
Wie hoch sind die Kosten nach Daumenregel für eine 380kV und eine 110kV Freileitung pro Kilometer?
380kV —> 1-1,5 Mio€
110kV —> 350-500 Tsd.€
Was sind die Grundlagen für die Auslegung oder den Ausbau eines elektrischen Netzes?
Welche Landesgesetze und -verordnungen müssen eingehalten werden beim Mastbau?
Landesplanungsgesetz
Landesnaturschutzgesetz
Forstgesetz
Wassergesetze
Straßen- und Wegegesetze
Bauordnungen
Mit welchen fünf Schritten werden Trassenkorridore geplant?
Netzverknüpfungspunkt A und B werden markiert
Um diese Punkte wird eine Ellipse gelegt
Es werden bestehende Infrastrukturen eingezeichnet
Es werden Gebiete eingezeichnet (z.B. Siedlungen und Naturschutzgebiete)
Es werden mögliche Trassenkorridore eingezeichnet
Wie sieht der dreischrittige Planungs- und Verfahrensablauf für den Trassenbau aus?
Großräumige Trassenvoruntersuchung
Raumordnungsverfahren (ROV)
Planfestellungverfahren (PFV)
Was ist das Bündelungsprinzip?
Nach dem Bündelungsprinzip soll der Eingriff in das natürliche Landschaftsbild minimiert werden und daher Infrastrukturen zusammen gebündelt werden
Was sollte bei der Planung weitgehend vermieden werden?
Annäherung an Siedlungsflächen
Querung von Waldbeständen
Querung von wertvollen Gebieten für Natur und Landschaft
Was besagt die Raumwiderstandanalyse?
Es wird der Weg des geringsten Widerstands gesucht
Wie wird die Schutzstreifenbreite bestimmt?
Schutzstreifenbreite varriert zwischen 50m und 80m
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