Elektrizitätsversorgung
im Studiengang Energietechnik
im Studiengang Energietechnik
Kartei Details
| Karten | 94 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 26.06.2015 / 10.02.2021 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/elektrizitaetsversorgung
|
| Einbinden |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/elektrizitaetsversorgung/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
Wozu dienen die innere und äußere Leitschicht bei Kabeln ab einer Bemessungsleistung von 10kV?
Die innere Leitschicht homogenisiert das E-Feld auf der Leiteroberfläche → Eventuelle Feldverdichtungen werden ausgeglichen.
Die äußere Leitschicht sorgt dafür das Hohlräume freigehalten werden in denen sich sonst Teilentladungen ausbilden, die das Kabel allmählich zerstören.
Warum werden in Steillagen bevorzugt mit Kunststoff isolierte kabel verwendet?
- Isolation wird sichergestellt
- Ersetzen die Ölkabel, welche zu Umweltbelastungen führen könnten
Warum setzt man zunehmend Kabel statt Freileitungen in der Niederspannungsversorgung ein?
- Abschirmung vor atmophärischen Störungen
- Platzeinsparung im städtischen Bereich
- fast keine Betriebsinduktivität
Was sind Netzrückwirkungen?
Allgemein: Abweichungen von der Spannungsamplitude, der Spannungs- und Stromform sowie der Frequenz.
(Spannungsschwankungen, - unsymmetrien und -einbrüche ; Instationäre Schwingungen)
Welche Funktionen hat das Erdseil?
- Es ist galvanisch mit den Masten verbunden die wiederum eine Verbindungen zum Bodengitter haben.
- Schutz der Leiterseile vor Blitzschlägen
- Möglichkeit Glasfasern in Erdseile einzulassen
- Bei Erdschluss gibt es Schutzsysteme die den Erdschlussstrom ausschalten da sonst die Gefahr von Schrittspannungen besteht! Daher wird der Erdschluss über ein Erdseil abgeleitet.
Aus welchem Grund werden Leiterseile einer Freileitung zyklisch verdrillt?
Damt die induktiven und kapazitativen Eigenschaften gleichgehalten werden.
Was wird im Gegensatz zur Verdrillung bei Freileitungen mit Kabeln gemacht? Und warum?
Sie werden abgeschirmt.
- Verhinderung von Teilentladungen
- Kapazitative Ladeströme und Kurzschlussströme können abgeleitet werden
Wie hoch liegt der typische elektrische Eigenbedarf eines Kohlekraftwerks?
Bei ca. 10% der Bemessungsleistung.
Welche wesentlichen Verbraucher gibt es bei einem konventionellen Kohlekraftwerk?
- Speisewasser- und Kondensatpumpen
- Kohlemühle
- Rauchgasreinigung
- Erregersystem des Generators
Welche Aufgaben hat die Bundesnetzagentur?
- Entflechtung der Unternehmen sicherstellen
- Gewährleistung eines diskriminierungsfreien Netzzugangs und Netznutzung
- Überwachung und Genehmigung der Netzentgelte
- Überprüfung der Kosten
- Überwacht und organisiert den Netzausbau
- Ist zuständig für die Anreizregulierung
Was ist die Anreizregulierung?
Ein behördliches Regulierungsinstrument das Anreize zur Senkung der Netznutzungsentgelte gibt. Die Folge ist die Reduzierung der Energiepreise für Verbraucher.
Welche Vor- und Nachteile hat das Strahlennetz?
+ Einfacher Aufbau
+ weniger Leitungen, daher günstiger
+ Schutz und Fehlerlokalisierung einfach
- Hoher Spannungsfall für die letzten Verbraucher
- geringe Versorgungssicherheit
- größere Spannungsschwankungen
Welche Vor- und Nachteile hat das Ringnetz?
Im Vergleich zum Strahlennetz:
+ höhere Versorgungssicherheit
+ kleine Spannungsabfälle
+ vorteilhafte Verteilung
- teuer, da der Aufwan für die Realisierung der Schaltanlagen hoch ist.
Welche Vor- und Nachteile hat das Maschennetz?
+ gute Spannungshaltung
+ geringe Verluste
+ hohe Versorgunssicherheit
+ Leistungssteigerung durch Anschluss eines weiteren Einspeisepunktes möglich
- hoher Aufwand für Schaltgeräte und Netzschutzeinrichtungen
- Aufwand für Abschaltleistung kann unverhältnismäßig hoch werden
- wegen unterschiedlichen Spannungen kann ein Einspeisepunkt nicht optimal zur Energielieferung beitragen.
Vergleich der Vor- und Nachteile von Öltransformatoren gegenüber Trockentransformatoren.
Bei Öltransformatoren:
+ Besserer Transport der Abwärme
+ Verbesserte Isolation
+ "Heilung" von Isolationsfehlern
- Bei hohen Temperaturen besteht die Gefahr der Entflammbarkeit des Öls
- Umweltschädigende Wirkung bestimmter Ölsorten
- Hoher Wartungsaufwand da das Öl von Zeit zu Zeit gewechselt werden muss
Trockentransformatoren (bis 25MW)
+ keine bis geringe Wartung
+ keine Umweltbelastung
- nur geringer Leistungsbereich möglich
Was wird z.B. an der Tertiärwicklung eines Dreiwicklungs-Transformators angeschlossen?
- Eigenbedarf der Trafostation
- wenn man kompensieren will können Drosselspulen eingebaut werden
Was versteht man unter der Bürde eines Wandlers?
Den Eigenverbrauch der Messinstrumente.
Welche zusätzlichen Richtlinien gibt es bei der Energieversorgung?
- Anerkannte Regeln der Technik
- DIN / VDE Normen
- Branchenregelungen vom BDEW
(BDEW Bundesverband für Energie- und Wasserwirtschaft)
Welche Unterschiede gibt es zwischen Vollpol- und Schenkelpolmaschinen?
- Die Polpaarzahl
- Durchmesser
- Drehzahl
⇒ Einsatzbereiche
Welche Unterschiede gibt es zwischen Vollpol- und Schenkelpolmaschinen?
- Die Polpaarzahl
- Durchmesser
- Drehzahl
⇒ Einsatzbereiche
Nennen Sie Einsatzbereiche von Vollpol- und Schenkelpolmaschinen!
Vollpol: In thermischen Kraftwerken mit einer Leistung von bis zu 2000 MW
Schenkelpol: Wasserkraftwerke, Pumpspeicherkraftwerke, Kernkraftwerke mit Leichtwasserreaktoren, Notstromanlagen.
Was können Schaltgruppen bei den Spannungen verursachen?
Eine Phasendrehung! Je Faktor k um 30° ! Dy5 Schaltung verursacht eine 150° Verschiebung.
Welche verschiedenen Arten von Transformatoren gibt es?
Block- oder Maschinentransformatoren
Verteiltransformatoren
Ortsnetztransformatoren
Netzkuppeltransformatoren
Welche Leistungsverluste treten bei einem einphasigen Tranformator auf?
Kupfer- Eisen- und Streuverluste.
Nennen Sie die Komponenten einer Hochspannungsfreileitung!
- Leiter- und Erdseil
- Tragmast
- Abspannmast mit Abspannisolator (Hängeisolator bei > 20kV)
- Traverse
Wovon hängen die Mastformen ab?
Von der Bemessungsspannung sowie den mechanischen und witterungsbedingten Einflüssen.
Welche Vorteile hat der Seilschlage bei Leiterseilen?
Er dient zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit und Elastizität.
Außerdem werden die Betriebsinduktivitär und die Wirbelstromeffekte verkleinert.
Welche Möglichkeiten der Spannungsregelung bei Transformatoren gibt es?
Direkte Spannungsregelung [Längsregelung - Veränderung der Windungszahlen mit Stufenstellern]
Indirekte Spannungsregelung [Quer- oder Schrägregelung - Betrag und Phasenlage von U wird verändert]
Welche Arten von Drosselspulen werden hauptsächlich verwendet?
- Glättungsdrossel
- Kompensationsdrosselspule
- Kurzschlussdrosselspule
- Erdschlussspule
Womit werden Transformatoren normalerweise isoliert und gekühlt?
Mit Mineral- oder Silikonölen.
Vorteil von Pflanzenölen: schwer entflammbar und biologisch abbaubar!
Was geben Schaltgruppen an?
Wie bei Drehstromtransformatoren die Wicklungen auf der Primär- un dSekundärseite verschaltet sind.
Definition von Bemessungsübersetzung?!
Verhältnis von Außenleiterspannungen eines Tranformators im Leerlauf.
Die Übersetzung hängt von der Belastung ab.
Wodurch wird die Klemmspannung eines Generators beeinflusst?
Durch den Erregerstrom.
Varianten: Erregersystem mit Bürsten oder kontaktloses Erregersystem.
Was sagt der Polradwinkel aus?
Er ist ein Maß für die Wirkleistung die der Generator ins Netz speist.
Warum wird eine Lastprognose gemacht?
- weil die Erzeugung der el. Energie ständig dem Verbrauch angepasst werden muss.
- weil längerfristige Prognosedaten eine Vorraussetzung für die Netzplanung und Auslegung von Anlagenteilen ist.
Welche Vorteile hat der Drehstrom im Vergleich zum Wechselstrom?
- Die gesamte Leistung ist beim symmetrischen Betrieb konstant.
- Durch die phasenverschobenen Ströme können im el. Motor magnetische Drehfelder erzeugt werden, womit ein konstantes Drehmoment verbunden ist. (preisgünstige Motoren, mit einem hohen Wirkungsgrad)
- zwei verschieden Spannungen stehen zur Verfügung: 230/400V (NS-Netz)
Die Vorteile eines Verbundnetztes:
- Energien können hin und her geschickt werden
- größere Versorgungssicherheit bei Kraftwerksausfällen
- Kraftwerke können am Netz hochgefahren werden
- Kraftwerke können außer Betrieb genommen werden
Welche Übertragungsnetzbetreiber in Deutschland gibt es?
- TenneT TSO GmbH
- Amprion GmbH
- 50 Hertz Transmission GmbH
- TransnetBW GmbH
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung - Vor und Nachteile:
+ kommt mit zwei Leitungen aus ( bei monopolarer Seeverbindung sogar nur ein Kabel)
+ Es entfallen die kapazitiven und induktiven Verluste. Der stationäre Spannungsfall wird nur durch Widerstände bestimmt)
+ Es wird nur Wirkleistung übertragen.
Einsatzgebiete: lange Landleitungen, Seeverbindugnen, Anbindung Offshore Windparks, Frequenzentkopplung zwischen Verbundnetzten
+ Kupplung von Netzen unterschiedlicher Frequenz
- die Stromrichterstationen sind sehr teuer
- Technik aufwendig und Wartung anspruchsvoll
- schwierig nachträglich einen Abzweig einzufügen
- macht erst ab einer bestimmten Entfernung Sinn
Warum werden RIng- und Maschennetze aufgetrennt und bevorzugt als Strahlennetz betrieben?
- Bei Leitungsbrüchen / Kurzschlüssen kann die Masche wieder geschlossen werden
- Ein Kurzschluss kann isoliert werden und Leitungen können freigeschaltet werden
- Kurzschlussströme können besser lokalisiert werden
- Versorgungssicheheit wird erhöt
