Kurzschlussstromberechnung

Rolf Rüdiger Cichowski (Herausgeber)

Die Kurzschlussstromberechnung stellt bei der Auslegung von Anlagen und Betriebsmitteln, beim Betrieb elektrischer Netze und bei der Aufklärung von Störungen eine zentrale Aufgabe für den Fachmann dar.

Im Rahmen der Buchreihe „Anlagentechnik für e lektrische Verteilungsnetze“ sind daher neben der Behandlung der einzelnen Betriebsmittel und betrieblicher Aspekte auch Fragen der Kurzschlussstromberechnung darzustellen.

Der vorliegende Band fasst, ausgehend von allgemeinen Betrachtungen und Erläuterungen zu Modellierungen der Betriebsmittel und zum Berechnungsverfahren, die einzelnen Teilaspekte der Kurzschlussstromberechnung basierend auf den Normen zusammen. Besonderer Wert wird auf eine praxisnahe Darstellung und Erläuterung von Maßnahmen zur Begrenzung von Kurzschlussströmen gelegt. Die Ergebnisse zahlreicher durchgeführter Ausführungsstudien fanden hier Verwendung. Zusammenstellungen von Betriebsmitteldaten, soweit sie im Rahmen der Aufgabe der Kurzschlussstromberechnung sinnvoll sind, runden das Buch ab.

Inhalte (Auszug)

Einführung
• Zielsetzung
• Bedeutung der Kurzschlussströme
• Größte und kleinste Kurzschlussströme
• Normung

Berechnung der Impedanzen von Betriebsmitteln
• Zählpfeile
• Symmetrische Komponenten
• Ersatzschaltungen für Fehlerfälle
• Reihen- und Parallelschaltungen
• Begriffe
• Ohm-System und %/MVA-System
• Betriebsmittel in Drehstromnetzen I Gleichstromnetzen
• Drehstrombetriebsmittel I Gleichstrombetriebsmittel

Berechnung der Kurzschlussströme in Drehstrom-Hochspannungsnetzen
• Fehlerarten
• Einfluss von Motoren
• Kleinste Kurzschlussströme
• Berechnung des Kurzschlussstromes bei gekoppelten Einspeisungen
• Dreipoliger generatornaher Kurzschluss
• Einpoliger Kurzschluss

Berechnung der Kurzschlussströme in Niederspannungsnetzen
• Fehlerarten
• Berechnung der Kurzschlussströme
• Impedanzen
• Berücksichtigung von Motoren
• Kleinste Kurzschlussströme

Doppelerdschluss und Teilkurzschlussströme über Erde
• Doppelerdkurzschlussströme
• Einfache Netzanordnungen
• Teilkurzschlussströme über Erde
• Kurzschluss an einem Freileitungsmast
• Doppelerdschluss in einem 20-kV-Netz
• Einpoliger Kurzschluss in einem 10-kV-Netz

Berechnung der Kurzschlussströme in Gleichstrom-Eigenbedarfsnetzen
• Teilkurzschlussströme von Kondensatoren I Batterien I Stromrichtern I fremderregten Gleichstrommotoren
• Gesamtkurzschlussstrom

Wirkungen von Kurzschlussströmen
• Drehstrom- und Wechselstromanlagen
• Thermische Kurzschlussstromfestigkeit
• Leiter und Betriebsmittel
• Mechanische Kurzschlussfestigkeit bei biegesteifen Leitern
• Elektromagnetische Kräfte
• Berechnung der Biegespannungen
• Kräfte auf Stützpunkte
• Einfluss von Leiterschwingungen
• Gleichstrom-Eigenbedarfsanlagen
• Ersatzrechteckfunktion
• Mechanische Kurzschlussfestigkeit bei biegesteifen Leitern
• Kräfte
• Biegespannungen
• Kräfte auf Stutzpunkte
• Thermische Kurzschlussfestigkeit
• Berechnung der thermischen Wirkungen
• Elektromechanische Wirkung

Begrenzung der Kurzschlussströme
• Wahl der Netznominalspannung
• Bildung von Netzgruppen
• Verteilung der Einspeisungen
• Verbindung an Punkten geringer Kurzschlussleistung
• Mehrsammelschienenbetrieb
• Längskupplung
• Strombegrenzende Schaltgeräte
• Veränderung der Kurzschlussspannung von Transformatoren
• KS-Begrenzungsdrosselspulen
• Erdungsimpedanzen
• Einsatz von Generatoren mit höherer subtransienter Reaktanz
• Netzformen
• Strahlennetz
• Ringnetz
• Vermaschte Netze

Daten von Betriebsmitteln
• Drehstrombetriebsmittel
• Netzeinspeisungen
• Transformatoren
• Generatoren
• Freileitungen
• Kabel
• Kurzschlussstrom-Begrenzungsdrosselspulen
• Asynchronmaschinen
• Gleichstrombetriebsmittel
• Leitungen
• Kondensatoren
• Batterien