Funktionsweise und Schutz von Umspannwerken

Grundlagen der Umspannwerke

Umspannwerke sind zentrale Einrichtungen zur Transformation von Spannungen zwischen Übertragungs- und Verteilungsnetzen. Sie dienen als Bindeglied, um elektrische Energie effizient zu verteilen.

Aufgaben und Betrieb

In unserer Region sind Umspannwerke für die Transformation von Verteilungsspannungen (z. B. 25 kV / 11 kV) verantwortlich. Sie wandeln diese in Niederspannungsverteilungsspannungen um. Anlagen für erneuerbare Energien sowie Unterwerke und TK-Anlagen unterliegen strengen Vorschriften und Normen, wie sie beispielsweise für CIAS Power gelten, die hohe Anforderungen an Bau und Betrieb stellen.

Unterstationen und Empfangsstationen

Unterstationen und Empfangsstationen bilden ein wichtiges Bindeglied zwischen Produktion, Transport, Verteilung und dem Endverbrauchermarkt. Sie fungieren als Brücke zwischen dem Stromübertragungs- und dem Verteilungssystem.

Eine Hausstation kann teilweise als Empfangsstation fungieren. Ihre Hauptaufgabe ist es jedoch, Spannungsabfälle über weite Strecken zu kontrollieren und die Energie mit gleicher oder reduzierter Spannung (z. B. 11 kV oder 6 kV) an Städte und Gebiete weiterzuleiten.

Klassifizierung von Trennschaltern

Trennschalter können je nach Funktion unterteilt werden in:

• Leitungstrennschalter mit Erdung
• Sammelschienentrenner
• Längstrennschalter

Stromwandler

Die Übersetzungsverhältnisse von Stromwandlern variieren je nach Schutzanforderung, beispielsweise: 1200/5 A oder 200/5 A.

Einteilung der Schutzarten

Um die notwendigen Schutzmaßnahmen in einer Anlage festzulegen, müssen folgende Punkte berücksichtigt werden:

1. Netzanalyse: Gründliche Kenntnis des Netzes und der zu schützenden Anlage.
2. Einflusszonen: Spezifische Definition der Schutzbereiche und der zu erwartenden Leistung bei Störungen.
3. Schutzsysteme: Definition der Ränder und Überschneidungen.
   • Geschlossener Schutz: Reagiert nur auf Fehler innerhalb des durch die Messwandler begrenzten Bereichs.
   • Offener Schutz: Reagiert unabhängig vom Fehlerstatus über die Einstellung hinaus.
4. Reserve-Schutz: Festlegung von Reserveschutzmaßnahmen, die bei Versagen des Hauptschalters aktiv werden.