Maßnahmen zur Vermeidung von Spannungszusammenbrüchen

Spannungsstabilität in elektrischen Netzen
sinkende Leistungsaufnahme der Lasten wird durch die Spannungsregelung der
Längsregeltransformatoren (zwischen 110-kV- und 20-kV-Ebene) kompensiert. Das
Nachregeln der Transformatoren hat zur Folge, dass aus dem übergeordneten Netz
vermehrt Leistung aufgenommen wird. Die Generatoren im Netz werden durch den
Spannungsregler stärker erregt und es kommt zu Blindleistungstransporten zum
Verbraucherschwerpunkt, die die Spannung weiter sinken lassen. Die Generatoren müssen
bei Erreichen der Stromgrenzen für Erregerstrom und Ständerstrom die Erregung
zurücknehmen, sie können einem weiteren Sinken der Spannung nicht mehr
entgegenwirken. Die Blindleistungskompensationsanlagen zur Spannungsstützung
(Kondensatoren) geben mit sinkender Spannung weniger Blindleistung ab, wobei dieser
Zusammenhang quadratisch ist. Dieser Effekt trägt somit indirekt zum
Spannungszusammenbruch bei. Durch diese Vorgänge kommt es zur Überlastung von
Netzelementen (Leitungen, Generatoren,…) und Generatoren fallen außer Tritt, weil sie bei
der reduzierten Spannung die Wirkleistung nicht mehr abführen können. In weiterer Folge
werden diese durch Schutzeinrichtungen (z.B. Überstrom- und Polradwinkel-Schutz)
abgeschaltet und großflächige Netzabschaltungen (Spannungszusammenbruch, Voltage
Collapse) sind die Folge. Die wichtigsten Eckpunkte dieses Vorgangs sind in Abbildung 2-4
dargestellt.
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