Netz- und Anlagenschutzsysteme (NA-Schutz)
Netz- und Anlagenschutzsysteme sind für Erneuerbare-Energien-Anlagen (EEA) wie z.B. PV-Anlagen oder auch industrielle Erzeugungsanlagen von großer Bedeutung. Es gibt grundsätzlich zwei Arten von NA-Schutzsystemen: den internen NA-Schutz und den externen NA-Schutz. Ob ein interner und/oder externer NA-Schutz erforderlich ist, hängt von der Einspeiseleistung des Systems ab. Bei Wechselrichtern mit kleiner Einspeiseleistung kommt in der Regel ein interner NA-Schutz zum Einsatz. Bei größeren Anlagen wird meist ein externer NA-Schutz in Form eines NA-Schutzrelais benötigt. Bei beiden Varianten ist der Netzentkupplungsschutz eine wichtige Funktion, der im Fehlerfall die Anlagen oder kleinere inselfähige Teilnetze über einen Kuppelschalter vom Verteilnetz trennt. Zum Funktionsumfang des Anlagenschutzes gehört neben der sofortigen Trennung der Anlage im Fehlerfall auch die Stützung des Netzes unmittelbar nach Auftreten des Netzfehlers (Fault Ride Through).
Derartige Systeme zum Anlagenschutz sind für den störungsfreien Betrieb der Verteilungsnetze und für eine hohe Sicherheit der Versorgung mit elektrischer Energie unerlässlich. Dabei spielen sowohl die Prüfungen bei der Inbetriebnahme als auch die regelmäßige Wartung eine entscheidende Rolle. Heutzutage werden diese Schutzprüfungen zunehmend auch von kleineren Unternehmen als Dienstleistung durchgeführt.
Für eine optimale Unterstützung der Nutzer:innen von Prüfgeräten bei Inbetriebnahme- und Wartungsaufgaben sollten die verwendeten Geräte "Ad-hoc"-Prüfungen unterstützen, die eine schnelle, einfache und effiziente Prüfung ermöglichen. Dies ist besonders wichtig, da sich die Prüfer:innen aufgrund wechselnder Einsatzorte mit ständig wechselnden Prüfanforderungen und sehr unterschiedlichen Schutzfunktionen befassen müssen.
Die Schutzfunktionen für den NA-Schutz sind prinzipiell relativ einfach. Die Anforderungen an die Prüfung richten sich jedoch nach den Vorgaben der Netzbetreiber (Einspeiseverordnung, Technische Anschlussbedingungen, Grid Code etc.), an deren Netz die jeweiligen Erzeugungsanlagen angeschlossen sind. Hier gibt es je nach Land und Norm unterschiedliche Vorgaben für den sogenannten Netzentkupplungsschutz.
Normen und Richtlinien
Für den Anschluss einer Erzeugungsanlage an das öffentliche Niederspannungsnetz gibt es bestimmte Vorschriften, Verordnungen, Richtlinien und Normen, in denen die Mindestanforderungen an den NA-Schutz festgelegt sind. Auf internationaler Ebene sind dies die Normen der International Electrotechnical Commission (IEC). Im europäischen Raum bilden auch EU-Richtlinien eine Grundlage, die in den einzelnen Ländern, wie z. B. in Deutschland, durch weitere Anforderungen wie VDE- und VDI-Richtlinien ergänzt werden. Neben den Prüfungen für den Netzschutz bei der Inbetriebnahme sind auch routinemäßige Wartungsprüfungen vorgeschrieben. In Deutschland und einigen anderen Ländern ist die Schutzprüfung sogar bereits zertifizierungspflichtig. Mit diesen Maßnahmen wird per Gesetz ein hohes Maß an Sicherheit für den Anlagenschutz gewährleistet und ein notwendiger Standard für das Verhalten bei Netzfehlern oder Spannungseinbruch definiert.
Beispiele für solche Normen und Richtlinien sind:
- VDE-AR-N 4105 und VDE-AR-N 4110 für Deutschland
- Technische und organisatorische Regeln für Betreiber und Benutzer von Netzen (TOR-Erzeuger)
- ENA EREC G99 (Nachfolger von G59) für das Vereinigte Königreich
- IEEE 1547 für die USA
Prüfen der Netz- und
Anlagenschutzfunktionen
Schutzrelais sind der zentrale Bestandteil von Netz- und Anlagenschutzsystemen. Während der Lebensdauer der Relais werden zahlreiche Prüfungen durchgeführt, um die korrekte Funktion sicherzustellen - typische Beispiele sind die Schutzrelaisprüfung bei der Inbetriebnahme oder die Funktionsprüfung bei regelmäßigen Wartungsarbeiten. Die Prüfung ist jedoch keine leichte Aufgabe, da die Anzahl und Vielfalt der Betriebsmittel ständig zunimmt. Darüber hinaus müssen auch bei der Schutzprüfung unterschiedliche Anforderungen aus Normen, Richtlinien und Vorschriften erfüllt werden.
Wir unterstützen Sie mit geeigneten Lösungen für die Prüfung von Schutzrelais als Teil des Netz- und Anlagenschutzes, insbesondere für:
- Netzentkupplungsschutz (U>, U<, f>, f<, ROCOF, etc.)
- Blindleistungsrichtungs- Unterspannungsschutz (Q-U-Schutz)
- Automatische Frequenzentlastung (AFE)
- Kurzschlussschutzfunktionen verschiedener Gerätehersteller
Diese Prüfungen können entweder manuell oder automatisiert durchgeführt werden.
Manuelles Prüfen
Bei der manuellen Prüfung werden die Prüfschritte der einzelnen Schutzfunktionen für jede Anlage einfach und intuitiv eingestellt. Alle Eingaben erfolgen manuell über Touchscreen und Bedienrad. Einzigartig ist die Flexibilität der CMControl-Bedieneinheit im Einsatz: montiert am Prüfgerät, als Handgerät oder magnetisch haftend auf Stahloberflächen. Darüber hinaus ist eine Bedienung über Laptop oder Tablet mit der CMControl P App möglich, die die gesamte Funktionalität der CMControl-Bedieneinheit abbildet. Der Vorteil der CMControl P App ist die selbsterklärende Benutzeroberfläche, die den Prüfer Schritt für Schritt durch jede Prüfung führt.
Die manuelle Prüfung eines QU-Schutzes mit übergeordnetem Netzentkupplungsschutz kann etwas aufwändiger sein. Aus diesem Grund haben wir Ihnen eine Kurzanleitung als PDF zur Verfügung gestellt.
Automatisiertes Prüfen
Bei der automatisierten Prüfung können Prüfabläufe gespeichert und für andere Anlagen wiederverwendet werden. Um den Prüfaufwand so gering wie möglich zu halten, stehen in unserer Prüfvorlagen-Bibliothek Protection Testing Library (PTL) vorgefertigte Prüfvorlagen zur Verfügung. Mit Hilfe dieser Werkzeuge können individuelle und leicht reproduzierbare Prüfabläufe erstellt und somit die Durchführungszeiten deutlich reduziert werden.
Automatische Prüfungen – Schutzprüfung
Unsere Lösungen zur Inbetriebnahme und Prüfung von
Netz- und Anlagenschutzsystemen
CMC 310
Das CMC 310 ist ein leichtes (13,1 kg) und kompaktes Schutzprüfgerät für schnelle, manuelle ein- und dreiphasige Prüfungen. Es eignet sich besonders für Mittelspannungsverteilnetze, Industrieanwendungen, Leittechnik sowie unter- und übergeordnete Netz- und Anlagenschutzsysteme. Die Bedienung des CMC 310 erfolgt über die modulare Bedieneinheit CMControl. Das Prüfgerät CMC 310 kann jederzeit zu einem CMC 353 aufgerüstet werden, wodurch sich ein noch breiteres Einsatzspektrum eröffnet.
Die Prüfsoftware CMCheck RE für das CMC 310 ist die perfekte Wahl für das Prüfen von Netzentkupplungsschutz in Photovoltaik-Anlagen. Sie erleichtert die Prüfung und bietet zuverlässige Unterstützung bei der Erstellung von Prüfberichten für die offizielle Zertifizierung.
CMC 500
Mit nur einem Gerät sämtliche Herausforderungen der Schutzrelaisprüfung meistern und damit einen essentiellen Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten? Keine Zukunftsmusik mehr mit dem leichten und kompakten CMC 500. Dank unseres modularen Hardware- und Software-Konzeptes erfüllt das CMC 500 perfekt Ihre Anforderungen unter Berücksichtigung höchster Sicherheitsstandards.
CMC 430
Das CMC 430 steht mit einem Gewicht von gerade mal 8,7 kg für höchste Transportfähigkeit und ermöglicht die Ausgabe von drei Strömen mit jeweils bis zu 12,5 A und sechs Spannungen bis 150 V. In Kombination mit dem VBO3 kann der Anwendungsbereich auf 600 V (L-N) erhöht werden. Wie das CMC 353 ermöglicht es die Verwendung sogenannter generischer Prüfabläufe, mit denen gleichartige Prüfungen von Netz- und Anlagenschutzsystemen in einen automatisierten Prüfablauf durchgeführt werden können. Auch dafür ist der Zugriff auf unsere automatisierte Prüfvorlagen-Bibliothek Protection Testing Library (PTL) verfügbar. Diese enthält u.a. Vorlagen für die Prüfung von Einrichtungen zum Netzentkupplungsschutz nach VDE-AR-N 4105, VDE-AR-N 4110, den TOR Erzeuger und G99 Normen.
Protection Testing Library (PTL)
Mit Schutzprüfgeräten wie dem CMC 353 oder CMC 430, die mit Test Universe kompatibel sind, können automatisierte Prüfvorlagen aus der Protection Testing Library verwendet werden. Unter den Prüfvorlagen befinden sich auch Vorlagen für die Prüfung vom Netzentkupplungsschutz nach VDE-AR-N 4105, VDE-AR-N 4110 oder den TOR-Generator-Normen. Damit lassen sich individuelle und leicht reproduzierbare Prüfabläufe erstellen und somit die Prüfzeiten deutlich verkürzen.
VBO3
Bei Prüfungen in Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien und in industriellen Netzen können auch höhere Spannungen von z.B. 400 V (L-N) [690 V L-L] auftreten. Das VBO3 ist ein dreiphasiger Spannungswandler mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:2 und erweitert den Anwendungsbereich eines CMC auf bis zu 600 V (L-N).
CMTAC 1
Erneuerbare-Energien-Anlagen (EEA) wie z.B. Windkraft- oder PV-Anlagen verfügen häufig über kein Batteriesystem zur Bereitstellung einer DC-Hilfsspannung. Deshalb werden in diesen Anlagen oft 230 V AC für die Steuersignale verwendet. Mit dem CMTAC 1 können beim CMC 310 sowie beim CMC 353 auch Triggersignale in Wechselspannung gemessen werden.
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Mit unserem technischen Support unterstützen wir Sie gerne deutschsprachig von 8:00 bis 18:00 Uhr und englischsprachig rund um die Uhr - auch am Wochenende. Unabhängig davon, ob es sich um Fragen zur Bedienung von Prüfgeräten, Durchführung von Messungen, Software und technischen Anlagen handelt, stehen Ihnen unsere hochqualifizierten Techniker:innen zur Seite.
Sie können sich auf uns verlassen, denn unser engagiertes Support-Team verfügt nicht nur über fundierte Kenntnisse unserer Produkte, sondern auch über ein tiefes Verständnis aller Anwendungen im Bereich des Netz- und Anlagenschutzes. Wir wissen, wie wichtig Ihre Arbeit für den sicheren Betrieb unserer Stromnetze ist und bieten Ihnen deshalb einen umfassenden Support von der Installation über die Schulung bis hin zur Fehlerbehebung. Wir unterstützen Sie dabei, die Effizienz, Genauigkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Prüfungen und damit den reibungslosen Betrieb Ihrer Netz- und Anlagenschutzsysteme zu gewährleisten.