Elektrische Energieversorgung

Dr.-Ing. Klaus-Dieter Dettmann ist Akademischer Direktor und Laborleiter beim Fachgebiet Energieversorgung und Hochspannungstechnik an der Universität der Bundeswehr in Hamburg.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Klaus Heuck ist Professor an der Universität der Bundeswehr in Hamburg und vertritt dort das Fachgebiet Energieversorgung und Hochspannungstechnik.

Das Buch "Elektrische Energieversorgung" vermittelt vornehmlich die Kenntnisse, die von sei ten der Industrie und Energieversorgungsunternehmen bei Jungingenieuren als Grundwissen erwartet werden. Besonderer Wert wird auf die Vermittlung der physikalischen Zusammenhange gelegt, die fiir die Energieversorgung bestimmend sind; die Darstellung der Technologie be schrankt sich auf das Mafi, welches fiir das Verstandnis von Planung und Betrieb von Netzen notwendig ist. Das Buch ist so angelegt, dafi es auch fiir ein Selbststudium geeignet ist. Zu diesem Zweck ist strikt darauf geachtet worden, dafi die einzelnen Begriffe bzw. Definitionen streng und folge richtig nacheinander entwickelt werden. Die in diesem Zusammenhang erforderlichen Grund lagenkenntnisse wie z.B. die Berechnung galvanisch-induktiv gekoppelter Kreise, die nach den Erfahrungen der Autoren nicht generell bei Studenten nach dem Vorexamen zu erwarten sind, werden erlautert oder zumindest noch einmal gestreift. Urn die Verstandlichkeit weiter zu erhohen, werden die Modelle, von denen ausgegangen wird, zunachst sehr einfach gehalten. Fiir die analytische Formulierung werden, von einer Ausnahme abgesehen, die Kenntnisse der Mathematik benotigt, wie sie iiblicherweise nach dem Grundstu dium an einer Fach- oder wissenschaftlichen Hochschule vorliegen. Es werden die Giiltigkeitsbe reiche dieser Modelle im Hinblick auf ihre Anwendung in der Praxis herausgearbeitet. Sofern die Idealisierungen fiir wichtige Bereiche der Praxis zu weitreichend sind, wird auf kompliziertere Modelle eingegangen. Urn die mathematischen Anforderungen niedrig zu halten, wird jedoch bei diesen Modellen vielfach mit der physikalischen Plausibilitat argumentiert. Dabei wird auch auf Feinheiten eingegangen, die fiir den bereits im Berufsleben stehenden Ingenieur von Interesse sein diirften.

1 Überblick über die geschichtliche Entwicklung der elektrischen Energieversorgung.- 2 Grundzüge der elektrischen Energieerzeugung.- 2.1 Fossil befeuerte Kraftwerke.- 2.2 Wasserkraftwerke.- 2.3 Kernkraftwerke.- 2.4 Kraftwerksregelung.- 2.5 Kraftwerkseinsatz.- 2.6 Aufgaben.- 3 Aufbau von Energie Versorgungsnetzen.- 3.1 Übertragungssysteme.- 3.2 Wichtige Netzstrukturen.- 3.3 Aufgaben.- 4 Aufbau und Ersatzschaltbilder wichtiger Netzelemente.- 4.1 Berechnung von Netzwerken mit induktiven Kopplungen.- 4.2 Transformatoren.- 4.3 Wandler.- 4.4 Synchronmaschinen.- 4.5 Freileitungen.- 4.6 Kabel.- 4.7 Lasten.- 4.8 Leistungskondensatoren.- 4.9 Drosselspulen.- 4.10 Schalter.- 4.11 Schaltanlagen.- 4.12 Überblick über wichtige Einrichtungen zum Schutz von Netzelementen.- 4.13 Aufgaben.- 5 Bemessung von Netzen im Normalbetrieb.- 5.1 Bemessungskriterien für den Normalbetrieb und Erläuterungen zu elektrisch kurzen Leitungen.- 5.2 Einseitig gespeiste Leitung ohne Verzweigungen.- 5.3 Einseitig gespeiste Leitung mit Verzweigungen.- 5.4 Zweiseitig gespeiste Leitung.- 5.5 Vermaschtes Netz.- 5.6 Nachbildung von Teilnetzen.- 5.7 Lastflu?rechnung.- 5.8 Aufgaben.- 6 Dreipoliger Kurzschlu?.- 6.1 Generatorferner dreipoliger Kurzschlu?.- 6.2 Generatornaher dreipoliger Kurzschlu?.- 6.3 Aufgaben.- 7 Kurzschlu?festigkeit von Anlagen.- 7.1 Lichtbogenkurz Schlüsse in Anlagen.- 7.2 Mechanische Kurzschlu?festigkeit.- 7.3 Thermische Kurzschlu?festigkeit.- 7.4 Ma?nahmen zur Beeinflussung der Kurzschlu?leistung.- 7.5 Auswirkungen von Kurzschlüssen auf das transiente Generatordrehzahlverhalten.- 7.6 Aufgaben.- 8 Grundzüge der Betriebsfuhrung und Planung von Netzen.- 8.1 Betriebsfuhrung von Netzen.- 8.2 Wichtige Gesichtspunkte zur Planung von Netzen.- 8.3 Aufgaben.- 9 Berechnung vonunsymmetrisch gespeisten Drehstromnetzen mit symmetrischem Aufbau.- 9.1 Methode der symmetrischen Komponenten.- 9.2 Anwendung der symmetrischen Komponenten auf unsymmetrisch betriebene Drehstromnetze.- 9.3 Impedanzen wichtiger Betriebsmittel im Mit- und Gegensystem der symmetrischen Komponenten.- 9.4 Impedanzen wichtiger Betriebsmittel im Nullsystem der symmetrischen Komponenten.- 9.5 Veranschaulichung des Berechnungsverfahrens an einem Beispiel.- 9.6 Aufgaben.- 10 Berechnung von symmetrisch gespeisten Drehstromnetzen mit punktuellen Asymmetrien im Aufbau.- 10.1 Beschreibung häufiger Asymmetrien.- 10.2 Erläuterung des Berechnungsverfahrens.- 10.3 Anwendung des Berechnungsverfahrens auf verschiedene Fehlerarten.- 10.4 Berechnung von transienten Netzvorgängen.- 10.5 Aufgaben.- 11 Sternpunktbehandlung in Energieversorgungsnetzen.- 11.1 Netze mit isolierten Sternpunkten.- 11.2 Netze mit Erdschlu?kompensation.- 11.3 Netze mit niederohmiger Sternpunkterdung.- 11.4 Aufgaben.- 12 Wichtige Ma?nahmen zum Schutz von Menschen und Tieren.- 12.1 Direkter und indirekter Berührungsschutz in Netzen mit Nennspannungen über 1 kV.- 12.2 Berührungsspannungen bei Erdern ..- 12.3 Berechnung von Erdungsspannungen bei unsymmetrischen Fehlern.- 12.4 Wichtige Auslegungskriterien für Erdungsanlagen.- 12.5 Indirekter Berührungsschutz in Niederspannungsnetzen.- 12.6 Aufgaben.- Lösungen.- Quellenverzeichnis.- Sachwortverzeichnis.