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Stromnetz


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Der Begriff Stromnetz steht in Deutschland meist für das zur Versorgung der Bevölkerung mit elektrischer Energie .

Um die Verbraucher mit elektrischer Energie zu versorgen ist notwendig Leitungen von den Kraftwerken zum Verbraucher zu legen. Über weite wird in Deutschland die Energie mittels Dreiphasenwechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung von bis zu 400 kV übertragen. kurz vor dem Verbraucher wird er auf bekannte Niederspannung von 230 V Einphasenwechselstrom bzw. V Dreiphasenwechselstrom transformiert. In anderen Ländern sind auch Spannungen oder Frequenzen möglich. Weit verbreitet ist das System mit 110 V Netzspannung und Frequenz von 60 Hz (insbesondere in Nordamerika).

Dabei werden Leistungen von bis zu 600 MW übertragen. diese Leistung zu übertragen wird entweder eine Spannung oder ein hoher Strom benötigt (siehe: Leistung ). Die Übertragung mit Hochspannung hat sich verschiedenen Gründen durchgesetzt weil

Regelzonen der deutschen Übertragungsnetzbetreiber

  • hohe Spannungen technisch leichter zu kontrollieren als hohe Ströme
  • eine hohe Übertragungsleistung gewährleistet ist
  • geringere Übertragungsverluste auftreten
  • große Entfernungen überbrückt werden können
  • eine geringe Kurzschlussleistung anliegt
  • und geringere Investitionen getätigt werden müssen.

Durch die Spannung die anliegt werden Netze unterschieden:

  • Höchstspannung 220 oder 380 kV
  • Hochspannung 50 bis 150 kV
  • Mittelspannung 10 bis 30 kV
  • Niederspannung 230 oder 400 V

Im Bereich der Höchstspannungsnetze sind die der einzelnen Betreiber zum nationalen Verbundnetz zusammengeschlossen. Zeit sind dies vier Netzbetreiber in Deutschland: Transportnetze AG E.On Netz GmbH RWE Transportnetz Strom GmbH und die Vattenfall Transmission GmbH.

Diese Betreiber sind Mitglieder im UCTE somit auch am europäischen Verbundnetz beteiligt.

Neben diesen vier Netzbetreibern gibt es um die 900 weitere Netzbetreiber die auf Ebene agieren.

Inhaltsverzeichnis

Aufgaben der verschiedenen Netze

Das Höchstspannungsnetz ist ein Übertragungsnetz. Es die größtenteils von Atom - und Kohlekraftwerken eingespeiste Energie landesweit an Transformatoren die nahe an den Verbrauchsschwerpunkten liegen. Kraftwerke übernehmen die Grundlastversorgung. Auch ist es das internationale Verbundnetz angeschlossen.

Das Hochspannungsnetz sorgt für die Grobverteilung elektrischer Energie. Leitungen führen hier in verschiedene Ballungszentren oder große Industriebetriebe. Abgedeckt wird ein von 10 bis 100 MW.

Das Mittelspannungsnetz verteilt den Strom an Transformatorstationen des Niederspannungsnetzes oder Einrichtungen wie zum Behörden Schulen oder Fabriken. Stadtwerke die ebenfalls oft auch mit Kraft-Wärme-Kopplung betreiben speisen ihren Strom in dieses

Die Niederspannungsnetze sind für die Feinverteilung Der Strom wird auf 230 oder 400 transformiert und damit werden Haushalte Industrie Gewerbe Verwaltungen versorgt.

Daneben gibt es auch noch Leitungen hochgespannten Gleichstrom für Übertragung über weite Strecken Seekabel ( Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung )

Verbundnetz

In einem Verbundnetz werden Kraftwerke und zusammengefasst. Sie stellen somit den Gegenpol zu dar.

Durch ein Verbundnetz ergeben sich Vorteile

  • so wird das Energiesystem stabiler da so Überkapazitäten und Unterkapazitäten abgefangen werden können
  • durch Energieaustausch können Lastschwankungen minimiert werden
  • Kraftwerke werden besser ausgenutzt und so müssen Kraftwerke bereitgestellt werden
  • Kraftwerke müssen nicht an Orten des Verbrauches werden sondern können an produktionsgünstigen Orten errichtet
  • und die Betriebszuverlässigkeit des Netzes wird

Durch ein Verbundnetz ergeben sich auch so muss bei der Nutzung von Wechselstrom darauf geachtet werden dass alle Kraftwerke mit der gleichen Frequenz einspeisen. In Europa dieses vor allem ein Problem wenn elektrischer aus UCTE Mitgliedsnetzen genutzt werden soll da meist größere Frequenzschwankungen aufweisen als im UCTE zulässig. Abhilfe schafft hier die Umrichtung Wechselstrom Gleichstrom - Wechselstrom.

Verteilung

Strommast mit Freileitung

Die elektrische Energie kann in diesen nur kabelgebunden Übertragen werden. Für diese Aufgabe Freileitungen und Kabel zur Verfügung. Hierbei haben Systeme vor und Nachteile.

Für die Freileitung sprechen die geringeren die leichtere Lokalisierbarkeit und Behebbarkeit von Fehlern. gegenüber sind die Leitungen größeren Umwelteinflüssen ausgesetzt sich störend auf das Landschaftsbild aus und eine Gefahrenquelle für Menschen und Maschinen darstellen Klettern auf Strommasten). Bei Freileitungen werden verschiedene von Masten eingesetzt z. B. Tragmasten Abspannmasten und Endmasten .

Kabel haben einen geringeren Platzbedarf sind vor besser geschützt und sind bei der Bevölkerung akzeptiert. Sie zeichnen sich auch durch hohe hohen Wartungsaufwand bei Defekten aus und es technische Probleme wenn Hochspannungsleitungen gewissen längen überschreiten. ist hier die Wärmeabfuhr die bei Freileitungen die umgebende Luft gewährleistet ist bei Kabeln nicht.

Netz der Bahn

Ein weiteres Energieversorgungsnetz in Deutschland betreibt Bahn . Die DB Energie betreibt das größte zusammengeschaltete 110 kV in Deutschland. Das Freileitungsnetz hat eine Länge ca. 7600 km. Im Gegensatz zum nationalen beträgt die Netzfrequenz 16 2/3 Hz und wird Einphasenwechselstrom verwendet. An 171 Unterwerken wird Spannung auf 15 kV transformiert und in Oberleitung eingespeist. Die DB Energie betreibt eigene zur Abdeckung der Grund- und Mittellast. Die für die Spitzenlast wird aus dem nationalen bezogen. Daneben wird auch noch Elektroenergie mit Bahnstromnetzen der Schweiz und Österreich ausgetauscht.

In den übrigen Ländern erfolgt die elektrischer Bahnen aus dem öffentlichen Stromnetz. Bei durch Gleichrichter in den Unterwerken bei mit mit einer Frequenz von 50 Hertz betriebenen werden die Phasen des Drehstromsystems im Unterwerk und verschiedenen Streckenabschnitten zugewisen. In Schweden Norwegen den Bundesländern Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen-Anhalt wird der die Speisung der Oberleitung nötige Einphasenwechselstrom von 2/3 Hz in den Unterwerken mit Hilfe Umformer oder Frequenzumrichter erzeugt. In diesen Gebieten es keine Bahnstromleitungen .

Bezeichnung

Es gibt verschiedene gebräuchliche Bezeichnungen für Stromnetz: Energieverbundnetz Stromverbundnetz Elektroenergienetz Energieversorgungsnetz Stromversorgungsnetz Elektrizitätsnetz (gibt es auch die korrekte Bezeichnung?) . In Fahrzeugen spricht man vom Bordnetz .


Prinzipiell ist ein Stromnetz ein weit Begriff und bezeichnet in der Physik ein Netzwerk von elektrischen Stromleitungen. Die physikalischen Gesetze in diesen Netzen werden durch Kirchhoffschen Regeln beschrieben.


Siehe auch: Energieversorgungsunternehmen Bahnstromleitung Erdseil Deadline (Hochspannungstechnik)

Spezielle Anlagen des deutschen Stromnetzes: Nord-Süd-Leitung Elbekreuzung 1 Elbekreuzung 2 Baltic-Cable Kontek Konti-Skan .



Bücher zum Thema Stromnetz

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