Grundmodule für die Planung undBetriebsführung von elektrischenNetzenMit diesen Berechnungsmethodenkann die Planung, die Auslegung unddie Betriebsführung in elektrischenÜbertragungs-, Verteilungs- und In-dustrienetzen durchgeführt werden.Die dabei untersuchten Netze könnenbeliebig komplex sein.
Die folgenden Module sind verfügbar:
· Lastfluss symmetrisch
· Lastfluss unsymmetrisch
· Kurzschluss 3-phasig
· Kurzschluss 2-phasig und Erdschluss2-phasig
· Erdschluss 1-phasig
Lastfluss symmetrischDie symmetrische Lastflussberechnungist ein wirkungsvolles Werkzeug zurBerechnung des Betriebsverhaltens inelektrischen Netzen. Mit diesemBerechnungsverfahren lässt sich derLeistungsfluss von den Generatorenüber Leitungen und Transformatorenzu den Leistungsabnehmern ermitteln.
Bild 1: Zweigergebnisse Lastflussberechnung
In PSS®SINCAL sind verschiedenste Al-gorithmen zur Lösung des Lastfluss-problems verfügbar (Stromiteration,Newton Raphson undAdmittanzmatrix).
Bei der Implementierung der Lastfluss-verfahren wurde besonderer Wert aufderen Robustheit gelegt. Damit kannauch unter schwierigsten Bedingun-gen, wie mehreren Einspeisungen, vie-len Generator- und Transformatorreg-lern, schlechten Versorgungsspannun-gen usw., das Lastflussproblem gelöstwerden.
Funktionsmerkmale derLastflussberechnung· Die Lastflussberechnung ist für alle
elektrischen Netze geeignet. Eskönnen sowohl Übertragungs- undVerteilungsnetze als auch Industrie-netze simuliert werden.
· Die Lastflussberechnung kann be-liebige isolierte Netzwerke zur glei-chen Zeit verarbeiten.
· Es werden beliebig viele Einspei-sungen und Generatoren unter-stützt.
· Spannungsregler können eine opti-male Stufenstellung berechnen, dieRegelung kann auch für einen wei-ter entfernten Knoten durchgeführtwerden.
· Phasenschieber sind ebenfallsnachbildbar.
· Für Generatoren und Einspeisungenkann der zulässige Arbeitsbereich(P/Q) definiert werden. Darüber
hinaus wird der Leistungstransferzwischen verschiedenen Netz-bereichen mit vorgegebener Zonen-austauschleistung unterstützt.
· Für alle Betriebsmittel kann ein Er-richtungs- und Stilllegungsdatumdefiniert werden, welches von derLastflussberechnung berücksichtigtwird.
· Im Lastfluss werden Lasttypen mitunterschiedlicher Spannungshäu-figkeit unterstützt.
Lastfluss unsymmetrischDie unsymmetrische Lastflussberech-nung stellt eine erweiterte Form dersymmetrischen Lastflussberechnungdar. Analog zur symmetrischen Last-flussberechnung wird der Leistungs-fluss von Generatoren über Leitungenund Transformatoren zu den Leis-tungsabnehmern ermittelt, hierbei al-lerdings pro Phase.
Die Erfassung und Darstellung desNetzes erfolgt weiterhin einphasig. Al-leine durch die Definition der An-schlussart entsteht ein unsymmetri-sches Netz.
Bild 2: Phasenauswahl bei einer Last
Zur erweiterten unsymmetrischen Mo-dellierung der Netzelemente könnenzusätzlich zu den Mitsystemdaten auchdie Gegen- und Nullsystemdaten an-gegeben werden.
GrundmodulePSS®SINCAL
siemens.de/power-technologies
Die Ergebnisse der unsymmetrischenLastflussberechnung (Ströme, Span-nungen) werden pro Phase bereit ge-stellt. Zusätzlich steht bei den Knoten-und Anschlussergebnissen der Sym-metriefaktor zur Verfügung.
KurzschlussDie Kurzschlussberechnung wird zurAnlagendimensionierung (maximaleKurzschlussströme), aber auch zurSchutzauslegung (minimale Kurz-schlussströme) benötigt.
In PSS®SINCAL können einpolige Erd-schlüsse, zweipolige Kurz- und Erd-schlüsse und dreipolige Kurzschlüssefür einzelne Knoten oder ganze Teil-netze berechnet werden. D.h. es ist dieErmittlung der Stromverteilung imNetz bei jedem Fehler möglich.
Bild 3: Knotenergebnisse für dreipoligen Kurz-schluss
Nach folgenden Bestimmungen wer-den die elektrischen Größen Strom,Spannung und Leistung bei ein-, zwei-und dreipoligen Kurzschlüssen berech-net:
· VDE 0102/1.90 – IEC 909
· VDE 0102/2002 – IEC 909/2001
· IEC 61363-1/1998
· ANSI
· G74
· Mit Lastflussvorbelastung
Ist für die Anlagendimensionierung vorallem die Berechnung nach Normengefragt, so ist die Vorbelastungs-methode für die Bestimmung der mi-nimalen Kurzschlussströme günstiger.Dies gilt besonders, wenn der Fehler-strom in der Größenordnung des Last-stromes liegt.
Funktionsmerkmale derKurzschlussberechnung· Berechnung mit symmetrischen
Komponenten
· Berücksichtigung des Lichtbogen-widerstandes
· Schlüsselwerte sind Ik",ip, Ia, Sk",Uo, Z0/Z1
· Ip kann wahlweise gemäß strahlen-förmiger oder vermaschter Berech-nungsvorgabe oder mit der Ersatz-frequenzmethode bestimmt wer-den.
· Blockgeneratoren sind ebenfallsgemäß der Norm auf zwei unter-schiedliche Arten implementiert(zwei einfache Elemente mit Zu-satzdaten oder ein Kombi-Element"Kraftwerksblock").
· Sternpunkterdung
· Phasenschieber
· Berechnungen für alle Spannungs-ebenen gleichzeitig mit korrektemVerhalten
· Berechnung der gesamten Strom-und Spannungsverteilung bei einemeinzigen Kurzschluss
· Gleichzeitige Berechnung vonFehlern an allen Netzknoten
· Verschiedene Berichte für alle Kno-ten, alle Fehlerorte und alle Span-nungsebenen
· Einfärbung der Netzgrafik gemäßden Grenzen für den 1-sec-Stromder Leitungen oder dem Kurz-schlussstrom an den Sammelschie-nen.
BerechnungsergebnisseDie Ergebnisse aller Berechnungsme-thoden können wahlweise in die Netz-grafik eingeblendet oder tabellarischangezeigt werden. Einige spezielle Er-gebnisse (z.B. Spannungsverläufe) sindauch als Diagramme verfügbar.
Für alle Berechnungsmethoden sindvordefinierte Berichte verfügbar.
HerausgeberSiemens AG 2016
Energy Management DivisionFreyeslebenstraße 191058 Erlangen, Deutschland
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Änderungen und Irrtümer vorbehalten.Die Informationen in diesem Dokumententhalten lediglich allgemeine Beschrei-bungen bzw. Leistungsmerkmale, welcheim konkreten Anwendungsfall nicht immerin der beschriebenen Form zutreffen bzw.welche sich durch Weiterentwicklung derProdukte ändern können. Die gewünsch-ten Leistungsmerkmale sind nur dann ver-bindlich, wenn sie bei Vertragsabschlussausdrücklich vereinbart werden.
