Veranstaltung: Berechnung von Netzen der elektrischen Energieversorgung

Nummer:
141080
Lehrform:
Vorlesung und Übungen
Medienform:
Folien, rechnerbasierte Präsentation, Tafelanschrieb
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Constantinos Sourkounis
Dozent:
Prof. Dr.-Ing. Walter Brandes (extern)
Sprache:
Deutsch
SWS:
3
LP:
4
Angeboten im:
Wintersemester

Termine im Wintersemester

  • Beginn: Mittwoch den 11.10.2017
  • Vorlesung Mittwochs: ab 09:15 bis 10.45 Uhr im ID 03/471
  • Übung Mittwochs: ab 11:15 bis 12.00 Uhr im ID 03/471

Prüfung

Mündlich

Termin nach Absprache mit dem Dozenten.

Dauer: 30min
Prüfungsanmeldung: FlexNow

Ziele

Die Studierenden haben Informationen über die Struktur von Übertragungs- und Verteilungsnetzen und die zugehörigen Verfahren zur Netzberechnung erlangt. Sie können Netzmodelle und mathematische Transformationen sicher anwenden, um eine Netzberechnung vorzubereiten. Die Studierenden haben Kenntnisse über Primär- und Sekundärregelung im Verbundnetz und deren Auswirkungen auf Leistung und Frequenz des Netzes. Sie können selbständig Parameter von Mehrleitersystemen, Transformatoren und Generatoren ermitteln und können eine Lastfluss- und Kurzschlussberechnung für kleine Netzabschnitte durchführen. Wichtige Methoden zur schnellen Abschätzung der Kurzschlussleistung des Netzes an einem Anschlusspunkt werden beherrscht.

Inhalt

Die Vorlesung erläutert die Netzstrukturen und Spannungsebenen von Energieübertragungs- und -verteilungsnetzen. Die Spanne reicht vom europäischen Verbundnetz als großem Energieübertragungsnetz, bis hin zu kleinen Netzstrukturen in Stadtteilen oder größeren Industrieunternehmen. Anforderungen an die Versorgungsqualität in solchen Netzen werden vermittelt. Ausgehend von Netzen und Anforderungen an die Netze werden die Aufgaben und der Umfang von Netzberechnungen dargelegt, analoge und mathematische Netzmodelle präsentiert und die Eigenschaften von ein- und dreiphasiger Netznachbildung vorgestellt. Wichtige mathematische Hilfsmittel, vor allem die Transformation von Spannungen und Strömen in symmetrische Komponenten, werden - unterstützt von Anwendungsbeispielen - eingeführt. Die Vorlesung behandelt die Leistungs- und Frequenzregelung im Netz, und stellt das prinzipielle Regelverhalten von Primärregelung und Sekundärregelung vor. Die für die Netzberechnung notwendigen Kenngrößen von Mehrleitersystemen, vor allem Kapazitäts- und Induktivitätsbeläge von Hochspannungsleitungen, werden unter Berücksichtigung von Bündelleitern und Erdrückleitung ermittelt. Ersatzschaltungen für Transformatoren und Generatoren werden eingeführt und parametrisiert. Mit diesen Angaben ist eine Lastfluss- und Kurzschlussberechnung in einem Netz durchführbar, wie gegen Ende der Vorlesung verdeutlicht wird.

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

  • Berechnunsverfahren für Mehrleitersysteme bei Sinusform,
  • Grundkennntnisse über elektrische Maschinen.

Soche Vorkenntnisse werden üblicherweise in Vorlesungen wie 'Grundlagen der Elektrotechnik' und 'Grundlagen der Energietechnik' vermittelt.