10 PX Netztechnik

Modulrepetition Zusammenfassung und Repetitionsfragen Netztechnik

Modulrepetition Zusammenfassung und Repetitionsfragen Netztechnik


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Langue Deutsch
Catégorie Electronique
Niveau Autres
Crée / Actualisé 24.11.2024 / 16.06.2025
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LF1 Liberalisierung Strommarkt

Welches Ziel strebt der liberalisierte Strommarkt an?

 

Strom als Handelsware zu Kaufen und zu Verkaufen. Jedoch ist die Umsetzung noch nicht ganz abgeschlossen. Als kleine privater Bezüger ist es mir noch nicht möglich am frei am Strommarkt einzukaufen. Erst ab 100'000KWh Leistungsbezug

Aber auch die Einspeisung als privatakteuer sollte am Freien Markt möglich sein- mit dem neuen Stromgesetz wurde diesbezüglich ein weitere schritt getätigt

 

  1. Förderung des Wettbewerbs
  2. Effizienz Steigerung
  3. Wahlfreiheit für Verbraucher
  4. Förderung Erneuerbare Energien
  5. Transparenz und Fairness

 

LF1 Koordination Energieflüsse

Durch die neuen Energiequellen und die neuen Lastflüsse muss die Koordination von Stromverbrauch und Erzeugung neu koordiniert werden. Nennen Sie drei wesentliche Merkmale.

Flexibilität

  • Struktur der Energieflüsse ändert sich. Nicht mehr vom Grossen Kraftwerk zum Verbraucher Energie kann lokal erzeugt werden und Lokal verbraucht werden
  • Dynamischer Lastwechsel. Windenergie, Sonne- PV,

Speicherung

  • Wenig Speichermöglichkeit im Netz. Energie muss just Erzeugt werden. (Speicherwasser, E-Autos, Private Speicher)

 

Intelligente Netze (Smart- Grids)

  • Überwachung und Steuerung

 

Swissgrid steuert auf der Netzebene 1 den Internationalen Energieaustausch

Stromeinkauf und Verkauf.

Regelung Primär, Sekundär und Tertiärenergie für Netzsicherheit

 

LF1 Smart Grid

Was versteht man unter dem Begriff «Smart Grids»?

Intelligente Netze, welche den Verbrauch und Erzeugung auch oder gerade für privat Verbraucher und Erzeuger in Echtzeit steuern. Lokal erzeugte Energie kann Lokal bezogen werden oder Lastabwurf.

Steht z. B ein Überschuss an, kann beim Nachbarn die Wärmepumpe aktiviert werden.

LF1 Netzebenen

 

Welche Spannungsebenen unterscheidet man in der elektrischen Energieversorgung? Nennen Sie die entsprechenden Spannungswerte.

NE1 Höchstspannung 220-380kV

NE2 

NE3 Hochspannung 36-150kV (110)

NE4 

NE5 Mittelspannung 1k - 36kV (16) (0.75%)

NE6

NE7 Niederspannung <1000V (400) (2%)

LF1 Netzstrukturen

Welche Punkte betreffend Netzstrukturen müssen heute beachtet werden?

  • Hohe Versorgungsicherheit (Ring)
  • Einfacher Netzaufbau und transparent
  • Standardisierte Betriebsmittel
  • Hohe Kurzschlussleistung
  • Kleine Übertragungsverluste

LF1 Sternpunkterdung

  1. Welche Arten der Sternpunkterdung kennt man in den Übertragungsnetzen?
  •  

  • SSPE- Starr geerdeter Sternpunkt – NS-Netz o. NE 1 & 3 ; hoher Kurzschlussstrom, einfache Schutztechnik, keine Spannungsanhebung

 

  • OSPE- Isolierter Sternpunkt - IT Netz (1-Fehler, 1.73 Verschiebungsfaktor Gefahr von Durchschlägen Ik< 300A 2-10h Zeit für Fehlerbehenung

 

  • RESPE   Kompensierter (gelöschter) Sternpunkt – Fiixe Spule, oder Peterson spule. Induktivität kompensiert Netzkapazität. Ik = Peterson Spule 30A. Sternpunktverschiebung auf intakte Aussenleiter- Gefahr von Durchschlag 2min- 10h

 

  • NOSPE
  • KNOSPE

LF1 Fehlerspannung

Nennen Sie den Unterschied zwischen der Fehler- und der Berührungsspannung

UB: Spannung zwischen gleichzeitig berührbaren Teilen

 UF: Spannung zwischen Fehlerstelle und Bezugserde

LF1 Transformator 

  1. Benenne die wichtigen Trafodaten
  2. Welche Bedeutung haben die Zahlen 1,2,3,4,5
  3. Was sagt die Kurzschlussspannung aus?
  4. Welche Kühlungsart hat der Trafo?
  5. Aus welchem Wicklungsmaterial ist der Tafo?
  6. Wie gross ist der Maximale Kurzuschlussstrom?
  7. Was bedeutet die Bezeichnung Dny5? 

LF1 Trafo Schaltung

Welche Verschaltungsart des Trafos ergibt welche Vorteile?

 

Dny5: Verteilnetz

Yz5: Grosse Einzelverbraucher: N- Voll belastbar 30% mehr Kupfer

YD5: Maschinentrafo

LF1 Trafostation

Wie sind die Zugäng der Trafostation geregelt?

Welche mindestbreiten sind vorhanden

  1. Tür
  2. freie Gangbreite
  3. höhe der Tür
  4. Freie Bediengangshöhe

 

  1. breite Tür > 0.8 m
  2. freie Gangbreite >1m
  3. höhe der Tür >1.95m 
  4. Freie Bediengangshöhe >2.1m

LF1 Regelenergie

Was versteht man unter Primär, sekundärer, und Teritiärer Regelenergie?

ab wann und wie kommen sie zum Tragen?

Primäre Energie: 

Ständige Bereitzschaft. 70MW - CH sobald das Totband verlassen wird.

 

Sekundäre Regelenergie:

nach 30Sek Gestüzt durch vertraglich verplichtete Kraftwerke - Bezahlte Bereitschaft. 150MW- CH

 

Teritär: 

Nach 5-15 min ein. Ausgeschrieben EU 

 

Ist eine EEA zur Bildung eines

  1. Arealnetz
  2.  ZEV

nötig?

Arealnetz Nein

ZEV ja: 10% Anschlussleistung 500h Produktion

Welche Anzahl an Endkunden bildet

das Arealnetz

der ZEV


gegenüber des VNB ?

Arealnetz: mehrere

ZEV: einer

Hat das Arealnetz / der ZEV Recht auf freien Netzzugang
(>100MWh) ?

Arealnetz: ab 100k einzeln

ZEV: ab 100k gemeinsam

Abschaltuzeiten im Netz

Warum müssen in Netze mit einem einpoligen Kurzschlsus  unter 30A nicht abgeschaltet werden?

Wie sieht es aus mit Strömen über 30A

 

Bei einpoligen Kurzschlüssen unter 30A kann die Berührungsspannung nicht über 50V gehen, da die Erdungswiderstände bei 1.6 Ohm liegen.

Bei grösseren Strömen, oder kann der Widerstandswert von 1.6 Ohm nicht eingehalten werden, müssen die Abschaltzeiten gemäss Grafik 1 eingehalten werden.

 

Erdschlussströme

Was für einen berechneten Erdschlussstrom ergibt sich für den Transformator (7 Kabel 16kV)

Faustformel

Kabel: 37km = 118.4 A

Freiltg. 33.5km 2.17A

 

Ergibt 121.57 A

Merke: Kabel haben rund 50x mehr Kapazität als Freileitungen.

 

LF2 Netzformen

Welche Netzformen gibt es im Niederspannungsverteilnetz?

Zweichne ein TT-Netz, wo wird es verwendet?

TT- netz

IT- Netz

TN- Netz 

 

TT: fürher verwendet, heute teilweise noch in Fr und I verwendet. SBB Netzt

LF2 Netzstrukturen

Nennen Sie je drei Vor- & Nachteile vom Maschennetz gegenüber dem Strahl- & Ringnetz.

  • Geringer Netzwiderstand
  • Hohe Ausfallsicherheit
  • Revisionen gut möglich
  • Hohe Lastdichte 3000-10’000kW/m2
  • Konstante Spannung

 

  • Kompliziert- Berechnungen
  • Teurer im Unterhalt
  • Übersichtlichkeit
  • Hohe Kurzschlussströme

LF2 Arealnetz

Wann spricht man von einem Arealnetz?

Ein Arealnetz ist ein nicht öffentliches Verteilnetz, das innerhalb eines bestimmten Gebiets, wie z.B. einem Quartier oder Neubaugebiet, betrieben wird. Es dient dazu, den vor Ort produzierten Strom an die Letztverbraucher innerhalb dieses Gebiets zu verteilen muss aber nicht.

Ein Arealnetz ist typischerweise über eine eigene Umspannanlage an das vorgelagerte Mittelspannungsnetz angeschlossen.

Beispiele: Industriepark Buchs, Autarke Überbauung Engelisberg

LF2 Unterschid ZEV Arealnetz 

Worin liegt der Unterschied zwischen einem Arealnetz und einem ZEV?

Ein ZEV ist ein einziger Endverbraucher gegenüber dem VNB. Der VNB hat keine Rechtsbeziehung zu den einzelnen Teilnehmern eines ZEV, wie Mieter oder Pächter.

Das Arealnetz ist auch ein Endverbraucher gegenüber dem VNB, jedoch sind die einzelnen Verbrauchstätten innerhalb des Arealnetzes ebenfalls Endverbraucher/Drittkunde (EV/DK) gegenüber dem VNB.

Das Arealnetz besteht somit aus mehreren Verbrauchstätten und der ZEV ist eine Verbrauchstätte.

LF2 ZEV

Was bedeutet Zusammenschluss zum Eigenverbrauch ZEV?

ZEV: Zusammenschluss Eignen- Verbrauch.  Eine Gruppe von Bezügern mit EEA welche den selbst produzierten Strom selbst verbrauchen oder über einen Zählerpunkt ins Netz zurückspeisen.

LF2 Netzanschluss AN, ZEF

Zeichnen Sie das Prinzip eines Netzanschlusses eines Arealnetzes an:

a) die Netzebene 7

b) die Netzebene und beschriften Sie die einzelnen Bereiche wie Hausinstallation, Arealnetz und Verteilnetz 

LF2 Unterschied ZEF AN

Nennen Sie den Unterschied zwischen einem Arealnetz und einem ZEV

  • ZEV: Einen Zählerpunkt- Verantwortung beim ZEV -Verantwortlichen
  • AN: Kann hinter Zähler noch Drittbezüger haben. Gelten als Endverbraucher des VNB.  

LF3 Netztechnik Schwingungen 

Was versteht man unter Zwischenharmonischen? Nennen Sie zwei typische Verbraucher welche Zwischenharmonische verursachen.

Harmonische Schwingung:

  • Vielfaches einer Grundschwingung z.B 50Hz *2
  • Leistungselektronik; LED-Beleuchtungen.
  • 3. Oberschwingung: unsymmetrische Lasten- Computer
  • 5,7 Oberschwingung: Frequenzumrichter

Subharmonische Schwingung:

  • Schwingung welche unter der Grundschwingung besteht.
  • Schweissmaschinen

Nicht harmonische Schwingung

  • Keine Beziehung zu einer Grundschwingung

 

Zwischenharmonische Schwingungen enthält.

Ein sinusförmiger Anteil, dessen Frequenz zwischen denen der Oberschwingungen liegt wird als Zwischenharmonische (Interharmonische) bezeichnet.

  • Schaltnetzteile bei unzureichender Regelung
  • Gepulste Geräte
  • Lastseitig schwankende Gleichrichterströme
  • Lichtbogenöfen
  • Tonfrequenzsteuerungen
  • Schwingungspaketsteuerungen 

LF3 Begriffe 

  1. galvanische Kopplung
  2. kapazitive Kopplung
  3. induktive Kopplung

galvanische Kopplung

galvanisch leitende Verbindung

kapazitive Kopplung

über Kapazitive Ableitungen verbunden: Lange Leitungen parallel geführt

induktive Kopplung

Über Parallel geführte Leitungen durch magnetische Wechselfelder

LF3 Netzqualität Normen

In untenstehender Abbildung sind die entsprechenden EN-Normen für die Bereiche betreffend Netzqualität (Spannungsqualität) einzuzeichnen.

Versorgungsnetz:

  • D-A-CH-CZ
  • EN50160
  • IEC 61000-2-2

Installation 

  • NIN 2025
  • IEC 61000

NEV Erzeugnisse

  • IEC 61000

LF3 Oberschwingungsfilter

Welche netztechnischen Verbesserungen lassen sich durch Oberschwingungsfilter erreichen? Nennen Sie drei Verbesserungen.

Ausführung als:

  1. passive Filter (Saug-, oder Sperrkreis)
  2. aktive Filter (Superpositionsprinzip)

 

  • Reduzierung der Blindleistung
  • Vermeidung von Resonanzproblemen und erheblicher Sicherheitsrisiken
  • Verbesserung der Netzqualität (Senkung des THD)
  • Stabilisierung der Netzspannung
  • Reduzierung der Instandhaltungskosten
  • Verbesserte Auslastung von Energieverteilungsanlagen und -einrichtungen
  • Verhinderung zu starker Kondensatoren Alterung

LF3 Kurzschlussströme 

In der Praxis kann die Impedanz des Netzes durch eine zweipolige Kurzschlussstrommessung, welche dann zum 3-poligen Kurzschlussstrom aufgerechnet werden muss, bestimmt werden. Wie lautet die Aufrechnung und wie kommt der Aufrechnungsfaktor zustande?

Argumentation über Leitungswiderstände

IKP1 = UN / (1.73*2*ZL)

IKP2 = UN / (2*ZL)

IKP3 = UN / (1.73*ZL)

 

IKP3 = IKP1 * 2

IKP3 = IKP2 * 1.15

LF3 Emissions Grenzwertkurve 

Nennen Sie die zulässigen maximalen Werte einer Spannungsänderung Aufgrund der Emissionsgrenzkurve für das Niederspannungs- bzw. Mittelspannungsnetz.

 

Spannungsänderungen sind sowohl nach ihrer Höhe als auch nach ihrer Flickerwirksamkeit. Die Beurteilung erfolgt nach der Emissionsgrenzkurve – Flickergrenzkurve.

Die Werte sind abhängig von der Anzahl Wiederholungen in min.   

 z.B. Bei 1 Spannungsänderung in 10min:

  • NS: 3%
  • MS: 2%

Gemäss Emissionswerte Grenzkurve gemäss D-A-CH-CZ

LF3 Spannungsunsymmetrie

Nennen Sie zwei Auswirkungen von Spannungsunsymmetrien.

  1. Leistungsreduzierung im Trafo wegen stärker belasteten Leitungen
  2. Erhöhte Verluste im Verbraucher
  3. Zusätzlich Erwärmung im KSA-Motor
  4. Rüttelmoment nimmt zu KSA: Verbrauch

LF3 Massnahmen Störemission

Welche Massnahmen können Störemissionen durch Spannungsänderungen vermindern? Nennen Sie drei Massnahmen

 

 

Generell lassen sich Netzrückwirkungen elektronischer Leistungssteuerungen durch Amplitudenbegrenzung der Pulsströme reduzieren. Dies hat eine Verbesserung des Leistungsfaktors λ (Lambda) zur Folge. Zur Reduzierung, Vermeidung oder Kompensation stehen verschiedene Verfahren bereit:

  • Spannungssteifes Netz (mehr Leistungsreserve, Besse UK_Trafo
  • Drosseln am Eingang oder im Zwischenkreis von FU
  • passive Filter
  • aktive Filter
  • 12-,18- oder 24-pulsiger Gleichrichter

LF3 Netzrückwirkungen

Generell lassen sich Netzrückwirkungen elektronischer Leistungssteuerungen durch Amplitudenbegrenzung der Pulsströme reduzieren. Dies hat eine Verbesserung des Leistungsfaktors λ (Lambda) zur Folge. Zur Reduzierung, Vermeidung oder Kompensation stehen verschiedene Verfahren bereit:

  • Spannungssteifes Netz (mehr Leistungsreserve, Besse UK_Trafo
  • Drosseln am Eingang oder im Zwischenkreis von FU
  • passive Filter
  • aktive Filter
  • 12-,18- oder 24-pulsiger Gleichrichter 

Was ist ein 12-Pulsiger Gleichrichter

Vom Prinzip her wie ein 6BU- jedoch bei der Sekundärwicklung eine Teilung mit zusätzlicher Phasenverschiebung. Erhöht die Welligkeit

Verringert in diesem Zusammenhang die Amplituden der Stromstösse aus dem Netz und verteilt sie gleichmässiger.

LF2 vZEV

Was ist ein vZEV

Virtueller Zusammenschluss zum Eigenverbrauch

LF2 Möglichkeigten vZEV

 

Was für Möglichkeiten für einen vZEV bestehen.

LF2 ELCOM

Bei einer Erhöhung der Anschlussleitung, wer kommt für die Kosten auf in der NE7, NE5

 

  • Bis zur Parzellengrenze der Eigentümer
  • Ab dem Verknüpfungspunkt bis zur der VNB- 56.-/ kW Anschlussleistung vergütet ELCOM
  • NE5 o. direkt ab NE6 vergütet ELCOM

LF2 Stromgesetz 

Wie wird im neuen Stromgesetzt der VNB dazu bewegt die lokale PV-Energie abzunehmen?

Über die Teilmarktöffnung mit Grundversorgung

Der VNB benötigt einem Mindestanteil an Erneuerbaren aus Eigenproduktion

Möglichkeit über Abnahmeverträge:

  • Herkunftsnachweis der PV-Anlagen im Versorgungsnetz gemacht?
  • Sonstige Verträge

LF2 Messkosten

Wie werden die Messkosten künftig durch den VNB verrechnet

Über separate Tarifposition in der Abrechnung (ab 2026)

LF2 vZEV

Ist es möglich mit meiner Nachbarschaft einen vZEV zu bilden?

Ja, aber nur wenn er:

  • Auf dem gleichen Verteiler ist
  • Auf der gleichen Sammelschiene im Trafo
  • Auf der gleichen Muffe

LF2 Zählervariante vZEV

Welche Möglichkeiten für einen vZEV gibt es betreffend Zählervarianten und Abrechnung.

LF2 STWG vZEV

Müssen alle Eigentümer in einem Stockwerkeigentum in den vZEV?

Nein, vZEV bietet verschiede Lösungen an. Es können Zähler vom VNB bestehend bleiben, oder private Zähler installiert werden.