Dimensionierung von Energieverteilungssystemen (1)

Größenbewertung

Bei der Grundversorgung für den StromVersorgungssystem hergestellt wurde, muss das elektrische Energiesystem dimensioniert werden. Dimensionierung bedeutet die Bemessungsbewertung aller Geräte und Komponenten, die im Energiesystem verwendet werden.

Das Bemessungsziel besteht darin, a zu erhalten technisch zulässige Kombination von Schaltgeräten und Verbindungsleitungen für jeden Stromkreis im Stromnetz.

Grundregeln

Die Dimensionierung von Schaltkreisen sollte grundsätzlich gemäß den Normen für technische Regeln, die in aufgeführt sind, durchgeführt werden Abbildung 1.

Relevante Normen für die Dimensionierung von Schaltkreisen

Abbildung 1 - Relevante Normen zur Schaltungsauslegung

Querschnittübergreifende Dimensionierung

Wenn ausgewählte Netzwerkkomponenten und Systeme aufeinander abgestimmt sind, ein wirtschaftlich effizientes Gesamtsystem kann entworfen werden.

Dieser Cross-Circuit-Matching von Netzwerkkomponentenkann einen beliebigen Grad an Komplexität aufweisen, da nachfolgende Modifikationen an bestimmten Komponenten, z. B. einem Schalter oder einer Schutzeinrichtung, Auswirkungen auf die benachbarten oder alle benachbarten Ebenen haben können untergeordnete Netzwerkabschnitte (hoher Prüfaufwand, hohes Planungsrisiko).

Bemessungsgrundsätze

Für jede Schaltung umfasst der Dimensionierungsprozess die Auswahl eines oder mehrerer Schaltschutzgeräte am Anfang oder Ende einer Verbindungslinie verwendet werden, und die Auswahl der Verbindungslinie selbst (Kabel- / Leitungs- oder Sammelschienenverbindung) nach Berücksichtigung der technischen Merkmale der entsprechenden Schaltschutzeinrichtungen.

Insbesondere für Versorgungskreise umfasst die Dimensionierung auch die Bewertung der Stromquellen.

Die Ziele der Dimensionierung können je nach Schaltungstyp variieren. Das Bemessungsziel von Überlast- und Kurzschlussschutz kann in Übereinstimmung mit dem Montageort der Schutzausrüstung erreicht werden.

Geräte, die am Ende einer Verbindungsleitung angebracht werden, können bestenfalls einen Überlastschutz für diese Leitung gewährleisten, nicht jedoch einen Kurzschlussschutz.

Schaltungstypen

Die grundlegenden Bemessungsregeln und Normen, die in aufgeführt sind Abbildung 1 gilt grundsätzlich für alle Schaltungstypen. Darüber hinaus gibt es spezielle Anforderungen an diese Schaltungstypen, die im Folgenden näher erläutert werden.

Versorgungskreise

Besonders hohe Anforderungen gelten für die Dimensionierung von Versorgungskreisen.

Dies beginnt mit der Bewertung der Stromquellen.

Die Stromquellen werden entsprechend dem maximal zu erwartenden Laststrom für das Stromsystem, der gewünschten Menge an Reserveleistung und der im Fall von a erforderlichen Versorgungssicherheit bewertet Fehler (Überlastkurzschluss).

Elektrische Schaltgeräte zum Schalten von Geräten oder von Anlagen

Die Lastbedingungen im gesamten Stromsystem werden durch die Energiebilanz (in einem "Energiebericht") ermittelt.

Die Reserveleistung und die Betriebssicherheit in der Nähe des Versorgungsnetzes werden in der Regel durch den Aufbau entsprechender Redundanzen hergestellt, z. B. durch Folgendes:

Bereitstellung zusätzliche Stromquellen (Transformator, Generator, USV).
Bewerten Sie die Stromquellen gemäß Versagensprinzip; n- oder (n-1) -Prinzip: Die Anwendung des (n-1) -Prinzips bedeutet, dass zwei aus sindvon drei Versorgungseinheiten sind grundsätzlich in der Lage, bei Ausfall der kleinsten Stromquelle die gesamte Last für das Stromsystem ohne Probleme zu liefern.
Bewertung der Stromquellen, die vorübergehend unter Überlast betrieben werden können (z. B. mit belüfteten Transformatoren)

Unabhängig von den ermittelten LastströmenDie Dimensionierung einer weiteren Komponente in einem Versorgungsstromkreis richtet sich nach den Nennleistungen der Stromquellen, den konfigurierten Systembetriebsarten und allen zugehörigen Schaltzuständen in der Nähe des Versorgungsnetzes.

Schaltgeräte müssen in der Regel so gewählt werden dass das geplante Leistungsmaximum übertragen werden kann. Zusätzlich müssen die vom Schaltzustand abhängigen unterschiedlichen minimalen / maximalen Kurzschlussstrombedingungen in der Nähe des Netzes ermittelt werden.

Bei Anschlussleitungen (Kabel oder Stromschiene) müssen geeignete Reduktionsfaktoren berücksichtigt werden; Diese Faktoren hängen von der Anzahl der parallel verlegten Systeme und der Installationsart ab.

Wenn Geräte bewertet werden, sollte besondere Aufmerksamkeit geltenauf ihre Nennkurzschlussunterbrechung bezahlt werden. Darüber hinaus wird eine hochwertige Auslöseeinheit mit variablen Einstellungen bevorzugt, da diese Komponente eine wichtige Grundlage für die Erzielung der bestmöglichen Selektivität für alle vor- und nachgeschalteten Geräte ist.

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Referenz: Siemens - Power Engineering Guide Edition 7.0 (Kap. Schaltanlagen und Unterstationen)