Wie wird das Stromnetz in kleineren städten geregelt?
Servus,
Ich würde gerne mal wissen wie die Netzbetreiber den Saft so regeln, dass bei mir 230V +-10% aus der Steckdose kommen.
Ich habe ein interessantes Video gesehen und nun stellt sich mir die Frage, woher die Betreiber wissen, wann sie mehr oder weniger Strom auf eine Leitung geben müssen. Wird jeder Knotenpunkt überwacht und geregelt? In dem Video wurde gesagt, dass etwa 30 Häuser in Dorf ähnlich Städten an einem Trafo hängen. Bei 80 Millionen Menschen in Deutschland würde ich schätzen, dass es etwa 10 Millionen Häuser gibt, wenn man Wohnungen und andere Unterkünfte ausschließt. Das bedeutet, dass es etwa 333.333 Trafos nur für Häuser gibt.
Wird jeder Trafo permanent live überwacht also welche ausgangspannung anliegt und wie viel strom fließt, um die Stromzufuhr anzupassen, oder wie funktioniert das?
Ich bin einfach mal in meiner Nachbarschaft herumgelaufen, um den Trafo zu finden, und habe tatsächlich eine Hütte entdeckt, auf der „Vorsicht Hochspannung“ steht. Die Hütte steht allerdings neben einem großen Hochhaus, neben dem Hochhaus befindet sich auch noch ein Hotel. Vom Hochhaus muss man knapp 50-100 Meter den Berg hinaufgehen. Auf dem Weg sind rechts und links Wälder, und danach kommen nur noch einzeln stehende Häuser. Sind alle Häuser an dieser Hütte angeschlossen? Es sind recht viele Häuser.
Vielen Dank im Voraus!
2 Antworten
Die Ortsnetztrafos haben ein mehrstufiges Übersetzungsverhältnis, welches bei Inbetriebnahme so eingestellt wird, dass die Spannung passt. Der Rest wird auf Mittelspannungsebene oder sogar auf der Hochspannungsebene geregelt. Sprich, so lange die Mittelspannung nicht abweicht, solange passt auch die Ausgangsspannung hinter dem Trafo. Dabei ist zwar die unbelastete Spannung größer wie die belastete, aber die Differenz bleibt im Rahmen... Wird der Trafo im Leerlauf z.B. auf ca 235V gestellt, so ist er unter Nennlast dann vlt bei 228V. Die Mittelspannung wird dann ggf über automatische Spannungsregler an laststufbaren Trafos eingestellt. Die haben dann z.B. 9 oder 13 verschiedene Spannungsstufen und können im Betrieb durch Regeleinrichtungen automatisch die Ausgangsspannung so regeln, dass selbst bei höheren Lastabweichungen die Mittelspannungsebene nahezu konstant bleibt. Das macht auf der Mittelspannung deshalb sinn, da man nur wenige Trafos regeln muss, während man, wie Du schon selbst sagst, im Nierspannungsbereich (Ortsnetz) viele kleine Trafos regeln müsste...
Ebenso wird natürlich die Hoch- und Höchstspannungsebene geregelt. Unter anderem durch Spannungsregelungen direkt bei der Erzeugung... Solche Generatoren in Kraftwerken können sowohl in Einspeiseleistun, wie auch in der Ausgangsspannung direkt geregelt werden. Und hier versucht man auch schon die Spannung belastungsabhängog nachzuregeln, damit bereits auf diesen Spannungsebenen so wenig Abweichungen wie möglich auftreten...
Also wird die Höchstspannungs-, Hochspannungs- und Mittelspannungsebene dauerhaft von den Energieversorgern überwacht?
Jain. Da laufen natürlich auch Überwachungseinrichtungen, die stärkere Abweichungen melden, aber die Regelung selbst läuft nach voreingestellten Parametern, wo keiner drauf schauen muss, außer die Automatik versagt...
Wenn beispielsweise 1000 Ortstrafos an einer Mittelspannungsebene angeschlossen sind und alle im Leerlauf auf 240 V eingestellt werden, aber 999 von den Trafos unter starker Belastung stehen und einer im Leerlauf ist, müssten die Energieversorger die Mittelspannung stark erhöhen. Dann hätte man bei dem einen Trafo im Leerlauf vermutlich eine extrem hohe und unzulässige Spannung.
Nein, denn die Spannung wird ja nur wieder auf den Nennwert angepasst, aber nicht darüber hinaus... Sprich, wenn das 10kV-Netz auf 10,5kV eingestellt ist, und durch die theoretische Belastung von 999 Trafos einbricht, wird wieder auf 10,5kV nachgeregelt. Der Trafo im Leerlauf bekommt also wie vorher auch seine 10,5kV und gibt somit auch wieder die eingestellten 230V aus. Würde das 10kV-Netz nicht nachgeregelt, würde die Leerlaufspannung im Verhältnis mit fallen und der Trafo hätte dann vlt nur noch 220V oder weniger als Ausgangsspannung...
Wenn es wiederum viele Mittelspannungsebenen gibt, mit beispielsweise 10 Ortstrafos an jedem Mittelspannungstrafo, müsste man ja sehr viele Mittelspannungstrafos überwachen
Wenn man das 10kV-Netz regeln will/muss, ja. Das macht aber nur Sinn, wenn mit sehr hohen Belastungsschwankungen zu rechnen ist. Bei 10-20 Ortsnetzstationen dürfte das nicht der Fall sein. Da reicht es aus, wenn die vorgelagerte 110kV aus dem Verbundnetz konstant gehalten wird... Die Abweichungen halten sich dann durchgehend noch im Rahmen...
Wir haben betrieblich z.B. ein Netz mit 25kV/10kV-Übergabe und betreiben dann auf der 10kV-Ebene einen eigenen 10kV-Ring. Da hängen geschätzt 30-35 Trafos dran und das regeln wir auch nicht. Uns reicht ein geregeltes 25kV-Netz vorgelagert... Bei einem anderen Netz haben wir 10kV-10kV-Trenntrafos, die regelbar sind und geregelt werden. Aber auch da hängen nur ca 35 Trafos hinter, Die Regler laufen nicht wirklich oft durch Netzschwankungen. Hier macht es aber eher Sinn, da wir schon an einem größeren 10kV-Netz abgreifen, und somit generell die Schwakungen etwas größer sind... Und der größte Vorteil ist, dass wir diese Netze, da diese direkt nebeneinander betrieben werden, auch koppeln können. Dafür passen wir händisch dann die Spannungen der 10kV aufeinander an, um keine hohen Netzausgleichsströme zu verursachen, was zu Fehlauslösungen führen könnte... Die Regelung hat also eher andere betriebliche Gründe, wie das Ausregeln der 10kV-Spannungsebene im normalen Betrieb.
Wird bei der Mittelspannungsebene nur die eingangsseite von den Trafos von den versorgern gemessen sprich pauschal vorgegangen, das heißt, wird nur die Spannung im vor dem Trafo der die Mittelspannung erzeugt live überwacht und geregelt, ohne dass exakt bekannt ist, viel Strom wohin fließt?
Hier weiß ich nicht, ob ich Dich richtig verstehe... Es wird die Ausgangsspannung des Trafo betrachtet, um diese nachzuregeln, wenn geregelt wird. Es wird aber nicht auf den tatsächlichen Strom geschaut... Dieser führt zwar unter anderem zum Spannungseinbruch, aber auch Spannungsschwankungen im vorgelagerten Netz können zum Spannungseinbruch führen. Auch diese werden dann nachgeregelt.
Die Frequenz des Netz zeigt auch deren Last an. Hohe Last lässt die Frequenz sinken, also müssen die Generatoren schneller drehen -> mehr Energie muss dafür aufgewendet werden.
Auch die Zu- oder Abschaltung von Stromerzeuger und Kraftwerken kann so überwacht und gesteuert werden.
Super erklärt. Also wird die Höchstspannungs-, Hochspannungs- und Mittelspannungsebene dauerhaft von den Energieversorgern überwacht?
Wie viele Ortstrafos sind an einer Mittelspannungsquelle angeschlossen?
Die Frage stellt sich mir, weil:
Wenn beispielsweise 1000 Ortstrafos an einer Mittelspannungsebene angeschlossen sind und alle im Leerlauf auf 240 V eingestellt werden, aber 999 von den Trafos unter starker Belastung stehen und einer im Leerlauf ist, müssten die Energieversorger die Mittelspannung stark erhöhen. Dann hätte man bei dem einen Trafo im Leerlauf vermutlich eine extrem hohe und unzulässige Spannung.
Oder:
Wenn es wiederum viele Mittelspannungsebenen gibt, mit beispielsweise 10 Ortstrafos an jedem Mittelspannungstrafo, müsste man ja sehr viele Mittelspannungstrafos überwachen, um zu verhindern, dass dasselbe wie bei den 1000 Ortstrafos passiert.
Oder:
Wird bei der Mittelspannungsebene nur die eingangsseite von den Trafos von den versorgern gemessen sprich pauschal vorgegangen, das heißt, wird nur die Spannung im vor dem Trafo der die Mittelspannung erzeugt live überwacht und geregelt, ohne dass exakt bekannt ist, viel Strom wohin fließt? Ähnlich wie bei der pauschalen DSL-Bandbreitenregelung, bei der nur eine Obergrenze festgelegt wurde....
Vielen Dank!