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Kurzschlussstromberechnung
Insgesamt sind in INTEGRAL drei verschiedene Gruppen von Verfahren zur Kurzschlussstromberechnung eingebunden, von denen zwei auf den Vorgaben der IEC 60909 bzw. VDE 0102 basieren. Sämtliche Korrekturverfahren der Normen sind implementiert. Eine detaillierte Nachbildung von Elementen, die an Sternpunkte angeschlossen sind, ist möglich. So werden beispielsweise Sternpunktschienen, auf die Sternpunkte mehrere Generatoren geschaltet sind, realitätskonform in den Rechnungen berücksichtigt.

Berechnung von Kurzschlüssen an allen Knoten (Takahashi-Verfahren)

Verfahren der ersten Gruppe berechnen in einem Schritt Kurzschlüsse an allen Fehlerorten des Netzes. Diese so genannten Takahashi-Verfahren eignen sich sehr gut, um schnell einen Überblick über die Kurzschlussströme im gesamten Netz zu erhalten (Bild 1). In INTEGRAL sind vier verschiedene Takahashi-Verfahren implementiert, die eine Berechnung der vier in der VDE-Norm beschriebenen Fehlerarten zulassen:
  • 3-polige Fehler (K3)
  • 2-polige Fehler (K2)
  • 1-polige Fehler (K1)
  • 2-polige Fehler mit Erdberührung (K2E)
Die Ergebnisse dieser Verfahren können in Netzgrafiken und tabellarisch dargestellt werden.

Berechnung einzelner Kurzschlusssituationen

Im Takahashi-Verfahren werden lediglich die Werte am Fehlerort sowie die Flüsse auf den speisenden Leitungen berechnet. Um einen Fehlerfall genauer zu analysieren, können auch einzelne Kurzschlusssituationen berechnet werden. In diesem Fall werden Spannungen und Ströme im gesamten Netz ermittelt. Neben der Berechnung der vier genannten Fehlerarten erlaubt INTEGRAL die Analyse wesentlich komplexere Fehlerfälle. Beliebige Kombinationen von Leitungsunterbrechungen, Kurzschlüssen und Zwischensystemfehlern können unter Berücksichtigung möglicher Fehlerimpedanzen berechnet werden. Kopplungen zwischen einzelnen Systemen werden dabei nicht nur im Nullsystem berücksichtigt.

Lastflussüberlagerung

Bei einer Kurzschlussstromberechnung entsprechend der Normen wird die Netzauslastung zum Zeitpunkt des Fehlereintritts nicht berücksichtigt. Diese Vereinfachung ist für Planungsrechnungen hilfreich, da die tatsächliche Netzbelastung im Fehlerfall vorab nicht bekannt ist. Zur Analyse tatsächliche aufgetretener Störungen ist es jedoch sehr hilfreich, wenn die Berechnung der Kurzschlussströme auch ohne die in den Normen beschriebenen Vereinfachungen durchgeführt werden kann. So ist beispielsweise eine nachträglich Überprüfung der Anregebedingungen der Schutzgeräte möglich. INTEGRAL bietet daher die Möglichkeit, die Überlagerung von Kurzschlussströmen und Lastflüssen zum Zeitpunkt des Fehlereintritts zu berechnen.