15. Juni 2023
Netzschutz bei Erzeugungsanlagen – Aufgabe, Schutzfunktionen und Schutzprüfung
Ohne funktionierenden Netzschutz geht keine Erzeugungsanlage ans Netz. Er erkennt Fehler in Sekundenbruchteilen, trennt die Anlage selektiv vom Netz und schützt so Menschen, Betriebsmittel und die Versorgungssicherheit. Damit das im Ernstfall klappt, verlangen die Netzbetreiber eine Schutzprüfung, bei Inbetriebnahme und in regelmäßigen Abständen.
Was der Netzschutz leistet
Im Netz können jederzeit Fehler auftreten: Kurzschlüsse, Erdschlüsse, Über- oder Unterspannung, Frequenzabweichungen. Aufgabe des Netzschutzes ist es, solche Fehler schnell zu erkennen, zu orten und den betroffenen Netzabschnitt gezielt abzuschalten. Der Rest des Netzes läuft ungestört weiter.
Bei Erzeugungsanlagen kommt eine zweite Aufgabe dazu: Die Anlage darf das Netz im Fehlerfall nicht zusätzlich belasten, soll es aber bei kurzen Spannungseinbrüchen stützen, statt sich sofort abzuschalten (dynamische Netzstützung).
Welche Schutzfunktionen gefordert sind
In Erzeugungsanlagen am Mittel- und Hochspannungsnetz sitzen meist Multifunktionsschutzgeräte. Typische Funktionen sind:
- Überstromzeitschutz und Kurzschlussschutz
- Erdschlussschutz bzw. Erdschlussrichtungserfassung
- Spannungs- und Frequenzschutz (Entkupplungsschutz)
- Blindleistungsrichtungs-Unterspannungsschutz (Q-U-Schutz) am Netzanschlusspunkt
Welche Funktionen mit welchen Einstellwerten gelten, legen die technischen Anschlussregeln
VDE-AR-N 4110 (Mittelspannung) und VDE-AR-N 4120 (Hochspannung) sowie die Technischen Anschlussbedingungen (TAB) deines Netzbetreibers fest. Die konkreten Einstellwerte gibt der Netzbetreiber vor.
So läuft die Schutzprüfung ab
Bei der Schutzprüfung wird ein computergestütztes Prüfgerät an das Schutzgerät angeschlossen. Es speist definierte Ströme und Spannungen ein und simuliert so Netzfehler. Geprüft wird, ob jede Schutzfunktion mit dem richtigen Wert, in der richtigen Zeit und mit dem richtigen Auslösebefehl reagiert – bis hin zum Auslösen des Leistungsschalters.
Das Ergebnis wird in einem Schutzprüfprotokoll dokumentiert. Viele Netzbetreiber nutzen dafür die BDEW-Formularvorlage. Das Protokoll ist Teil der Inbetriebsetzungsunterlagen und wird für den Nachweis gegenüber Netzbetreiber und Zertifizierer gebraucht.
Wiederkehrende Schutzprüfung
Auch nach der Inbetriebnahme muss der Schutz zuverlässig funktionieren. Netzbetreiber und Versicherungen fordern deshalb eine wiederkehrende Prüfung, häufig im Turnus von zwie bis vier Jahren. Maßgeblich sind die TAB deines Netzbetreibers und die Vorgaben deines Versicherers. Wer die Frist verpasst, riskiert im Zweifel Auflagen bis hin zur Abschaltung oder die Versicherung zahlt bei einem Schaden nicht, wenn die Wiederholungsprüfung versäumt wurde.
Typische Fehler aus der Praxis
- Einstellwerte aus der Planung weichen von der finalen Vorgabe des Netzbetreibers ab.
- Wandlerübersetzungen oder Polaritäten stimmen nicht – der Q-U-Schutz erkennt die Richtung falsch.
- Die Prüfung wird zu spät eingeplant und verzögert die Inbetriebnahme.
Schutzprüfung mit ee technik
Wir prüfen Schutzeinrichtungen bei Inbetriebnahme und wiederkehrend, mit Prüfprotokoll, das Netzbetreiber, Zertifizierer und Versicherungen akzeptieren. Und weil wir auch den EZA-Regler und die VDE-Beratung liefern, passen Schutz, Regelung und Anlagenzertifikat zusammen.
Die Beziehung zwischen Scheinleistung, Wirkleistung und Blindleistung kann durch das Leistungsdreieck veranschaulicht werden. Im Leistungsdreieck werden die drei Leistungsarten geometrisch dargestellt. Es gelten folgende Zusammenhänge:
