Mittelspannungsnetze - Herausforderung für die Energiewende

Mittelspannungsnetze haben die Aufgabe, den Transport und die Verteilung von elektrischer Energie in Großräumen und Ballungsgebieten sicherzustellen. Die Energiewende hat erheblichen Einfluss auf die Topologie, Belastung und Zuverlässigkeit der Mittelspannungsnetze und deren Umbau wird von der Bundesregierung als Schlüssel zum Gelingen der Energiewende eingeschätzt. Besonders die Integration von Photovoltaikanlagen und Windkraftanlagen mit direkter Einspeisung auf der Mittelspannungsebene bringt Netzkomponenten an die Belastungsgrenze. Hinzu kommen neue Verbraucher wie Elektroautos und Wärmepumpen, die den Strombedarf laut einiger fundierter Studien bis 2050 verdoppeln werden. 

Mittelspannungsnetze im Spannungsbereich 1kV bis 35kV sind der Schlüssel zur Energiewende. Sie lernen anhand vieler Beispiele wie vorhandene Mittelspannungsnetze besser ausgenutzt werden können, was deren Schwachstellen sind und welche Diagnosemethoden zum Netzzustandsmonitoring eingesetzt werden können. Sie kennen nach dem Seminar die Arten von Schwachstellen vorhandener Netze und Komponenten und können diese gezielt bewerten. Sie lernen Gründe auf Zustandsveränderungen durch veränderte Lastparameter kennen und können deren Risiken und Wirtschaftlichkeit beurteilen. 

Ingenieure und Techniker, die sich mit dem Betrieb und der Planung von Mittelspannungsnetzen und deren Komponenten beschäftigen. Entwickler von Mittelspannungsanlagen. 

Mittwoch, 9. Oktober 2024
9.00 bis 12.15 und 13.15 bis 16.30 Uhr

Aktuelle Besonderheiten und Herausforderungen für MS-Netze

• veränderte politische Rahmenbedingungen
• E-Mobilität und damit verbundene Lasterhöhungen
• Umstellung der Industrie von Gas/Öl auf Strom als Energiebasis
• Belastung der MS Netze
• erhöhte Anzahl von Netzschaltungen und deren Einflüsse 
• Einspeisungen durch dezentrale alternative Energieerzeugung (PV- und Windparks) 
• Risiken einer gealterten Netzstruktur
• Kabeltypen, Kabelquerschnitte
• „vorgemuffte“ Massekabel (PILC)
  PILC-Kabel
  Einfluss der Topografie auf Kabel
• Massekabel – bewegt und unbewegt
  Zustandsparameter alter Kabel
  Baustellen und deren Einfluss auf den PILC-Kabelzustand
  „Kabelfraß“ – Ursachen und Reparaturmaßnahmen
• „rote“ PE-Kabel – 1. und 2. Generation
  Betriebsrisiko?
  „Watertree“-Gefahren im PE-Kabel – Ursachen und Priorisierung der Strecken
• Ausfälle an Kabeln bei und nach Erdschlüssen im Netz 

Wirtschaftliche Vergleiche zwischen altersbedingtem Kabeltausch und schwachstellenbezogenen Reparaturen

• Hauptursachen für Kabelfehler
  Mechanische Einflüsse
  Montagefehler
  Feuchtigkeit, Watertree, Kabelfraß, …
  Ausfälle aufgrund Alterung der Kabelisolation
• altersbedingter Kabeltausch – technische und wirtschaftliche Nachteile
• Methoden zur Diagnose von Schwachstellen

Technische Methoden und Lösungen zur Diagnose und Reparatur

• Teilentladungsmessung
  Lufteinschlüsse, Gleitentladungen, Corona-TE
  Einschränkungen bei feuchten Kabelabschnitten
• Verlustleistungsmessung (TanDelta)
  Nachweis für Feuchtigkeit in der Kabelisolation
  Alterung in der Kabelisolation
  Aussagekraft ab wann sinnvoll
  Besonderheiten bei Messungen an roten Kabeln
• Isolationsmessungen
• TDR
• VLF-Prüfungen

Zeitpunkte für Zustandsdiagnosen von MS-Kabeln

• Inbetriebnahme
  Empfehlung VDE/DIN – VLF-Prüfung mit begleitender TE-Messung
  VLF, TE, Mantelprüfung (Footprint)
  TD-Messung
  Kabeltrassierung und GPS-Protokollierung
  Möglichkeit zur kostenlosen Reparatur des neu verlegten Kabels
• Ende der Garantiezeit
• nach ca. 10-20 Jahren Betrieb
  Erstmessung – Erstaufnahme der Zustandsparameter
  Wiederholungsmessungen bei Auffälligkeiten, Dynamik von Schwachstellen
  Messung nach Reparaturen
• Erhöhte Auffälligkeiten/Ausfälle auf den Strecken
  Diagnosemessungen bei Kabelausfällen: Qualitätsprobleme bei der Montage; Herstellerfehler