Netzstabilität erfordert Anschlussregeln

Bild 2 zum Thema Prüfbedarf für Schutzkonzepte / Bediensoftware CMControl P für CMC 310

Bild 2. Bediensoftware CMControl P für CMC 310 mit diversen Prüfwerkzeugen (Bild: Omicron)

Bild 3 zum Thema Prüfbedarf für Schutzkonzepte / Prüfung der Spannungslogik

Bild 3. Prüfung der Spannungslogik mit zweipoligem Fehler (L1 und L2 < 85 V) mit CMControl (Bild: Omicron)

Die genannten Anforderungen an Erzeugungsanlagen sind in verschiedenen Regelwerken festgelegt. Ihr Ziel ist es unter anderem, einen sicheren und zuverlässigen Netzbetrieb zu ermöglichen. Die neuen technischen Anschlussregeln (TAR) des VDE sind ein technischer Teil dieses Regelwerks und seit 1. November 2018 in Kraft. Mit dem Ende der Übergangsfrist sind diese Bestimmungen seit dem 26. April 2019 zudem bindend. Für das Mittelspannungsnetz gilt die TAR MS (VDEAR- N 4110). Sie ersetzt die bestehenden Richtlinien »TAB Mittelspannung 2008« sowie »Erzeugungsanlagen am Mittelspannungsnetz «. Die Anwendungsregel setzt dabei sowohl Anforderungen an Erzeugungsanlagen der Typen B und C als auch an Verbrauchsanlagen aus den Verordnungen (EU) 2016/631 und (EU) 2016/1388 in nationale Vorgaben um.

Wesentliche Änderungen der neuen TAR MS sind Anforderungen an die

  • statische Spannungshaltung
  • dynamische Netzstützung
  • Wirkleistungsabgabe
  • Schutzeinrichtungen und Schutzeinstellungen.

Nach Vorgabe des Regelwerks haben die Betreiber dezentraler Erzeugungsanlagen einige zusätzliche Angaben zu tätigen und zusätzliche Mindestanforderungen an Schutz und Schutzkonzept nachzuweisen. Erst danach kann die Inbetriebnahme der Anlage statt¯nden. Schutzprüfungen sind vor der Inbetriebnahme, nach Änderungen der Schutzeinstellungen und zyklisch alle vier Jahre erforderlich. Der Netzbetreiber hat außerdem die Möglichkeit, jederzeit die Vorlage der Prüfungsdokumentation zu verlangen.

Die Verantwortung für den Schutz der dezentralen Erzeugungsanlagen bei inneren Fehlern trägt der Betreiber selbst. Auch hier dürfen Anforderungen aus dem Regelwerk und berechtigte Anforderungen des Netzbetreibers nicht unterlaufen werden.

Prüfbedarf und Prüfmittel

Der zusätzliche Prüfbedarf im Bereich erneuerbarer Energien ergibt sich einerseits aus den Zuwachsraten der vergangenen Jahre und andererseits aufgrund der neuen Anforderungen. Welches Prüfmittel sich optimal eignet, hängt unter anderem von der Zahl der dezentralen Energieanlagen ab, über die ein Betreiber verfügt beziehungsweise die von einem Service Provider geprüft werden müssen. In der Regel sind es spezifische, auf Wirtschaftlichkeit optimierte Prüflösungen oder mobile Lösungen.

Für die Prüfung kommen grundsätzlich nur dreiphasige Prüfgeräte in Frage. Die benötigte Ausgangsspannung variiert je nach Spannungsebene der zu prüfenden Anlagen und beträgt bis zu 500 V (L-E) bei Niederspannungsanlagen mit 690 V (L-L) Nennspannung. Damit lässt sich der standardisierte Prüfumfang abdecken und die notwendige Dokumentation erstellen. Die Dokumentation der Prüfung sollte außerdem möglichst übersichtlich und einheitlich sein, da sie auch von Mitarbeitern anderer Unternehmen eingesehen, verstanden und bewertet werden muss.

Für die vielen kleineren Anlagenbetreiber und Service Provider steht der Wunsch nach einem mobilen, flexiblen und wirtschaftlichen Prüfgerät im Vordergrund. Relevant ist oft der Preis und die einfache Bedienbarkeit, während voll- oder teilautomatisierte Prüfabläufe bei dieser Art der Nutzung weniger relevant sind. Trotzdem sollte das Prüfgerät alle erforderlichen Schutzprüfungen abdecken, beispielsweise die Überprüfung des Q-U-Schutzes, für die ein dreiphasiges Prüfgerät notwendig ist.

Das Prüfgerät CMC 310 von Omicron wurde unter anderem genau für solche Aufgaben entwickelt (Bild 1/Seite 1). Die technischen Spezifikationen der Strom- und Spannungsausgänge wie Amplitude, Leistung und Genauigkeit dieses Einstiegsmodells entsprechen den Prüfgeräten der Standardklasse und sind für Prüfungen in diesem Bereich in der Regel mehr als ausreichend. Die Bedienung erfolgt mit der Software CMControl.P, die auch ohne gesonderte Schulung oder bei unregelmäßiger Verwendung leicht zu erlernen und zu beherrschen ist (Bild 2und Bild 3). Die Bedienung geschieht entweder über eine App oder eine modulare Bedieneinheit. In beiden Fällen wird der Prüftechniker Schritt für Schritt durch die manuellen Prüfungen geführt und das Prüfprotokoll automatisch softwareunterstützt erstellt. Vor allem der letzte Aspekt ist heute eine unverzichtbare Grundfunktion in der Prüftechnik, da sie den Prüfaufwand deutlich reduziert und dabei hilft, die geforderte Einheitlichkeit zu gewährleisten.

Im Bereich der erneuerbaren Energien sind allerdings nicht nur kleinere Akteure tätig. Betreiber und Service Providern mittlerer Größe, die eine Vielzahl dezentraler Energieerzeugungsanlagen betreuen, benötigen nicht nur mobile Prüflösungen, sondern wollen auch von automatisierten Prüfabläufen profitieren. Omicron bietet mit dem CMC.430 eine mobile Prüflösung an (Bild 4), die bereits mit der Prüfsoftware Test Universe betrieben werden kann, sodass sich Prüfvorlagen aus der Protection Testing Library (PTL) nutzen lassen. In Kombination mit dem dreiphasigen Spannungswandler VBO3 (3 x 600 V L-E) können Prüftechniker damit bei Wartungs- und Routineprüfungen auch in Niederspannungsanlagen alle Vorteile automatisierter Prüfabläufe nutzen. Dadurch lässt sich eine höhere Zahl von Erzeugungsanlagen deutlich e²zienter prüfen.

Ausblick Der Anteil dezentraler Energiesysteme wird auch in Zukunft weiter steigen. Zur Aufrechterhaltung eines stabilen Netzes müssen sich die Netzbetreiber auf die korrekte und unterstützende Funktion des Schutzes der Erzeugungsanlagen verlassen können. Deshalb ist eine gewissenhafte Prüfung nicht nur für den Schutz der Anlagen selbst, sondern auch zum Schutz der Stromnetze erforderlich. In diesem Kontext wird auch der Prüfbedarf für die notwendige Schutztechnik steigen, ohne die ein Anschluss dezentraler Anlagen an das Verteilnetz nicht möglich ist.

Jakob Siemayr, Produktmanager, Omicron electronics GmbH, Klaus/Österreich, jakob.siemayr@omicronenergy.com

Dieter Vogel, Marketing Communications Expert, Omicron electronics GmbH, Klaus/Österreich, dieter.vogel@omicronenergy.com

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