Schutz und Sicherheit sowohl für EVUs als auch für private Energieerzeuger

Netz-Entkupplungsrelais trennt auf Zeit

1. Juni 2010, 16:26 Uhr | Heinz Arnold
UFR 1000 von Ziehl industrie-elektronik
© Ziehl industrie-elektronik

Für die Netzeinspeisung durch Energieerzeugungsanlagen wie Photovoltaik und BHKWs stellen die EVUs neue Anforderungen an die Kontroll- und Überwachungsfunktionen. Das neue Netzentkupplungs-Relais von ZIEHL industrie-elektronik gewährleistet den EVUs einerseits eine hohe Netzqualität und -sicherheit und schützt andererseits die Photovoltaikanlagen und die Generatoren der Privatnutzer.

Immer mehr Menschen entscheiden sich für den Weg, ihre Energie über Photovoltaikanlagen selber zu erzeugen und ins große Netz der Energiegiganten einzuspeisen, um ihren Teil zur Energieeffizienz beizutragen und zu niedrigeren Selbstkosten zu gelangen. Um diese vielen neuen Einflüsse zu kontrollieren und weiterhin eine unkomplizierte, unterbrechungsfreie Stromversorgung zu gewährleisten, haben die großen Energiekonzerne ihre Sicherheitsvorschriften erweitert. Demnach werden zusätzliche Kontroll- bzw. Überwachungsfunktionen zur Netzeinspeisung von Eigenerzeugungsanlagen in die großen Netze notwendig.

Genau für diese neuen Anforderungen der EVUs hat ZIEHL industrie-elektronik das Netz-Entkupplungsrelais UFR 1000 entwickelt. Darüber hinaus erfüllt es sowohl die Anforderungen der Photovoltaikindustrie als auch der Endverbraucher (Kleineinspeiser). Eine der wichtigen Schutzkomponenten des neuen Plug& Play-Relais ist die im Ernstfall in Bruchteilen von Sekunden ausgeführte Trennung der Kleinerzeugeranlagen vom EVU-Netz über den integrierten Entkupplungsschutz. Trotz netzparalleler Eigenerzeugungsanlagen gewährleistet das UFR 1000 den EVUs die ungestörte Netzqualität und die Sicherheit der Netze.

Auf der anderen Seite profitieren die Eigenerzeuger bei einem Störfall: Das Relais schützt nämlich auch die eigene Photovoltaikanlage. Es ist bereits werksseitig mit den von den EVUs geforderten Grenzwertgrundeinstellungen für Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von über 30 kW versehen. Diese Einstellungen umfassen Über- und Unterspannung sowie Überund Unterfrequenz, wobei die Ansprech zeit unterhalb 100 ms liegt. Weil das Relais kompakt aufgebaut ist, lässt es sich einfach und schnell montieren. Gleichzeitig ist es flexibel genug, den Anwendern zu erlauben, individuell spezielle Werte einzugeben. Die EVUs haben den unteren Grenzwert der Netzspannung mit 80 Prozent sehr niedrig festgelegt, um auch bei hohen Belastungen des Netzes weiterhin Strom von der Photovoltaikanlage in die großen Netze einzuspeisen. Das bedeutet für die Endverbraucher und die EVUs weitere Sicherheit. Auch der untere Grenzwert für die Frequenz liegt mit 48 Hz sehr niedrig. Sinken oder steigen jedoch die Werte über die werkseitig eingestellten Marken hinaus, etwa durch äußere Spannungseinflüsse, Kurzschlüsse oder sonstige Störungen, trennt das UFR 1000 die Photovoltai- kanlage millisekundenschnell vom großen Netz. Das schützt den Verbraucher vor Schäden an seiner Anlage und gibt den EVUs die Zeit, Störungen zu beheben, um nach der Beseitigung des Fehlers die Energie kontrolliert wieder hochzufahren. Um die Anlagen weiter zu schützen, ist die dafür notwendige Rückschaltverzögerungszeit beim UFR 1000 nullspannungssicher ausgeführt. Der Ablauf eines solchen Vorgangs kann auf dem Display des Relais verfolgt werden, der jeweilige Betriebszustand ist jederzeit nachvollziehbar.

Im Einsatz in Blockheizkraftwerken (BHKW) mit Synchrongeneratoren übernimmt das UFR 1000 zusätzlich zum Entkupplungsschutz auch den Schutz des Generators vor unvorhergesehenen Vektorsprüngen, aus deren Folge Schäden am Generator oder Antriebsaggregat bzw. der Kupplung entstehen können. Mit der zusätzlichen Erweiterung des Überwachungsschutzes der Vektorsprünge sichert das Netz-Entkupplungsrelais die BHKWs doppelt ab: Erstens trennt es im Fehlerfall den Generator innerhalb von Millisekunden vom Netz, und zweitens schützt es den Generator vor der Wiederzuschaltung bei schlechter Netzqualität und verhindert damit mögliche Schäden nach einem Störfall. Das intelligente Spannungs- und Frequenzrelais mit integriertem Vektorsprungrelais verfügt über eine wahlweise 1- 3-phasige Überwachungs- und Schutzfunktion. Damit bietet das Netzrelais eine Überwachung und gezielten Schutz vor Fehlauslösungen, auch bei extrem kurzen Vektorsprüngen, die nur in einer Phase auftreten. Am Gerät selber kann der Wert des höchsten Vektorsprungs abgelesen werden, um die optimale Einstellung zu ermitteln.

Eine Testfunktion ermöglicht übrigens auch die geräteinterne Simulation von Messwerten des UFR 1000 in Stromverteilern und Schaltschränken. Mit seinen vielseitigen Funktionen ist das Netzrelais auch in anderen Bereichen der Industrie und Gebäudetechnik einsetzbar.



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