Jan 14, 2020
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Erdschluss

Sternpunktbehandlung | Das kompensierte Netz

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ERZlich Willkommen liebe Freunde der Schutz- und Leittechnik, in unserem heutigen Beitrag zeigen wir Euch die wesentlichen Grundlagen von kompensierten bzw. gelöschten Netzen. Los geht's!

Das kompensierte Netz

In einem Netz mit Erdschlusskompensation ist mindestens ein Sternpunkt eines Trafos oder Sternpunktbildners über eine Erdschlusslöschspule geerdet. Die Induktivität vorhandener Löschspulen wird auf die Erdkapazität des Netzes abgestimmt, um den kapazitiven Erdschlussstrom weitestgehend zu kompensieren. Die im Jahre 1917 von Petersen begründete Idee, trägt damit zur energetischen Entlastung der Fehlerstelle im Erdschlussfall bei.

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🌐 dem verbleibenden Wirkstrom,

🌐 nicht kompensierten Anteilen des Blindstroms (Über- oderUnterkompensation),

🌐 sowie Oberschwingungsanteilen und aus Unsymmetrien.

Seine Berechnung erfolgt zu:

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Kompensierte Netze in Deutschland werden in der Regel überkompensiert „gefahren“. Das bedeutet: Der induktive Strom der Petersenspule ist geringfügig größer als der kapazitive Erdschlussstrom. Diese Abweichung wird als Verstimmungsgrad V bezeichnet und liegt meist in der Größenordnung von etwa 5 % (V = -0,05). Die Überkompensation bietet den Vorteil: Wenn Kabel- oder Leitungsstrecken weggeschaltet werden, wird der Resonanzbetrieb verhindert. In Österreich hingegen kommt häufiger die Unterkompensation zum Einsatz.

Die Verstimmung V kann aus dem kapazitiven Erdschlussstrom und dem Arbeitspunkt der Spule berechnet werden:

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Die resistive Dämpfung einer jeden Spule wird mit dem Dämpfungsfaktor d angegeben und liegt häufig bei ca. 3 %. Sie ist maßgebend für den resultierenden Wirkstromanteil im Erdschlussreststrom.

Die Gesamtdämpfung d wird in Freileitungsnetzen durch Korona- und Ableitverluste dominiert. In Kabelnetzen dominiert der Wirkanteil der Löschspule.

🌐 d-Kabel ca. 0,2 %

🌐 d-Freileitung ca. 6 - 10 %

🌐 d-Spule ca. 3 %

Die Petersenspule wird im Rahmen der Inbetriebsetzung verwendet, um den kapazitiven Erdschlussstrom des angeschlossenen Netzes einzumessen und vorab berechnete Werte zu verifizieren. Dabei wird die Spule „durchgestuft“ und die sogenannte Resonanzkurve aufgenommen.

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Am Resonanzpunkt der Kurve lässt sich der kapazitive Erdschlussstrom direkt ablesen. Eine Abschätzung des Restwirkstromes ist ebenfalls aus der Kurve entnehmbar. Dazu wird der Resonanzwert der en-Spannung durch √2 geteilt und das Ergebnis in Form einer waagerechten Geraden in das Diagramm gezeichnet. Der halbe Stromabstand zwischen dem über- und unterkompensierten Bereich ergibt den Wirkreststrom des Netzes.

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Die Netzausdehnung des gelöschten Netzes ist durch den maximalen Wirkreststrom (Löschgrenze) begrenzt.Die Netzausdehnung des gelöschten Netzes ist durch den maximalen Wirkreststrom (Löschgrenze) begrenzt.

🌐 60 A in der Mittelspannung (10, 20 und 30 kV)

🌐 120 A im Verteilnetz (110 kV)

HERZliche Grüsse

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