Sternschaltungen sind ein wichtiges Fundament für die Netzqualität
Die steigende Einspeisung dezentral erzeugter Energien verlangt nach neuen Strategien für die Planung und den Betrieb auf der Basis der bestehenden Normen. Dies tangiert in hohem Maße auch die Sternpunktbehandlung in Verteilnetzen. Anlässlich der von der Energietechnischen Gesellschaft im VDE (ETG) in Erfurt organisierten Fachtagung STE 2011 wurden die damit verbundenen Herausforderungen in einer Expertenrunde vorgestellt und diskutiert.
(industrietreff) -
„Das Thema Sternpunktbehandlung bleibt aktuell“. Darauf verwies Helmut Melzer, wissenschaftlicher Tagungsleiter der STE 2011 in seinem Grußwort zur Fachtagung. Zur Erläuterung: Eine Sternschaltung ist die Zusammenschaltung von beliebig vielen Anschlüssen über einen Widerstand an einen gemeinsamen Punkt. Dieser wird als Sternpunkt bezeichnet. Ein Schwerpunktthema der Tagung war der hohe Erdschlussreststrom an der Fehlerstelle im resonanzsternpunktgeerdeten Hoch- und Mittelspannungsnetz, der durch den zunehmenden Kabelanteil bedingt wird.
„Immer häufiger werden hier die zulässigen Grenzwerte erreicht oder überschritten, so dass ein weiterer Ausbau auf dieser Grundlage nicht mehr möglich erscheint“, erklärte Melzer. In diesem Zusammenhang verwies er auch auf geplante Einführung eines Qualitätselements durch die Bundesnetzagentur ab 2012.
Über die unterschiedlichen Arten der Sternpunktbehandlung in Europa referierte Theodor Connor von der Siemens AG in Erlangen. „Aufgrund der topologischen, demografischen und politischen Verhältnisse und historischen Entwicklungen wurden in den Regionen Europas unterschiedliche Arten der Sternpunktbehandlung etabliert“, resümierte der Experte anlässlich der STE 2011. Für Netze der Verteilungsebene seien dies vor allem der Betrieb mit isoliertem Sternpunkt, die Erdschlusskompensation und der Betrieb mit niederohmiger Sternpunkterdung.
Energieversorger überdenken Sternpunktbehandlung
Die Überprüfung und Optimierung der Sternpunktbehandlung sei ein essentieller Bestandteil der Netzplanung, machte Connor deutlich. Durch den steigenden Verkabelungsgrad, die zunehmende Automatisierung des Netzbetriebs, sowie die Tatsache, dass die Versorgungszuverlässigkeit als signifikante Qualitätseigenschaft stetig an Bedeutung gewinnt, entstehe bei immer mehr Energieversorgern das Bedürfnis, die ehemals gewählte Art der Sternpunktbehandlung neu zu überdenken.
In seinem Vortrag stellte Connor die unterschiedlichen Methoden der Sternpunktbehandlung in den Verteilungsnetzen zusammen und verglich ihren Einsatz in den einzelnen Regionen Europas. Dabei ging er nicht nur auf die Art der Sternpunktbehandlung, sondern auch auf die Fehlerortung und Betriebsweise bei Erdschluss ein. In einem weiteren Referat kam Connor auch auf die neuen Normen rund um die Sternpunktbehandlung zu sprechen. Insbesondere verwies er auf die IEC 61936, welche die Errichtung von Starkstromanlagen über 1 kV Wechselspannung regelt. Bisher war unter den Experten lediglich das europäische Harmonisierungsdokument HD 637 bekannt, das in Deutschland als DIN VDE 0101 veröffentlicht ist. Durch die Veränderungen der IEC 61936 gegenüber dem HD 637 war es erforderlich, insbesondere die Erdungsthemen ausführlicher zu beschreiben.
Besondere Rahmenbedingungen in ländlichen Strukturen
Auf die Besonderheiten für Verteilnetzbetreiber in ländlichen Versorgungsstrukturen verwies Stefan Höne von der Erlanger Siemens AG. „Hier ergeben sich hohe Anforderungen durch eine einerseits sehr große Anzahl von Ortsnetzstationen und andererseits durch teilweise erdungstechnisch anspruchsvolle Rahmenbedingungen“, erklärte er. In seinem Referat beschrieb er die technischen Zusammenhänge für typische Erdungskonzepte und zeigte die Abhängigkeit von der von der Niederspannungsnetzform und die Anforderung der aktuellen Vorschriften an die Erdungsanlagen und deren messtechnische Überprüfung auf.
Hönes Kollege Steffen Schmidt ging in seinem Vortrag wiederum auf eine bisher wenig beachtete Fehlerquelle ein – die einpolige Unterbrechung. „Im Gegensatz zu Erdfehlern treten einpolige Unterbrechungen in der Praxis viel seltener auf“, versicherte der Experte. Entsprechend gering sei auch der Kenntnisstand über die bei diesem Fehler auftretenden Strom- und Spannungsverhältnisse. Die Untersuchung eines aufgetretenen Störfalls habe gezeigt, dass in einem Netz mit Erdschlusskompensation bei einpoligen Unterbrechungen durchaus Überströme in einem Leiter auftreten können. Darüber hinaus könne es auch zu Sternpunktströmen und Leiter-Erde-Spannungen kommen, die deutlich höher seien als bei einem Erdschluss. In Netzen mit freiem Sternpunkt oder niederohmiger Sternpunkterdung könnten solche hohen Ströme und Spannungen bei einer einpoligen Unterbrechung dagegen nicht auftreten.
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Datum: 21.09.2011 - 09:14 Uhr
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