Phasenschiebertransformatoren und HGÜ Kurzkupplungen

11.07.18

Im bestätigten Netzentwicklungsplan 2017 – 2030 wurden an folgenden Standorten sogenannte Phasenschiebertransformatoren als Maßnahme bestätigt: Gleichzeitig sind bereits in den Umspannwerken Diele und Röhrsdorf Phasenschiebertransformatoren in Betrieb. In Vierraden gehen weitere mit der Inbetriebnahme der Uckermarkleitung ans Netz.

Was es genau sich hinter dem Begriff Phasenschiebertransformator verbirgt, möchte ich in dem folgenden Bericht erläutern.

Normale Transformatoren in einem Umspannwerk verändern die Spannung eines Neztabschnittes. So kann dieser als Bindeglied zwischen einem 380 KV / 220 kV und 110 kV Netz eingesetzt werden. Phasenschiebertransformatoren verändern jedoch nicht die Spannung sondern die Leistung eines Netzabschnittes. So ist es möglich mittels dieser Technik Leitungen gezielt zu Steuern. Die gleiche Möglichkeit bietet eine HGÜ Kurzkupplung. Leider ist diese jedoch wesentlich teurer, und der Stromverlust beim Konvertieren nochmals um einges größer. Dagegen ist die Regelbarkeit mit einer HGÜ-Kurzkupplung wesentlich schneller und genauer.

Durch den Einbau eines Phasenschiebertransformators in ein Umspannwerk ist es somit möglich, eine wesentlich gleichmäßigere Auslastung der Nord-Süd Verbindungen zu erzielen. Hier ein kleines Beispiel:


Der Strom folgt immer der Leitung mit dem geringsten Wiederstand. So ist die Auslastung der 2 dargestellten Leitungen sehr ungleichmäßig verteilt.


Durch einen Phasenschiebertransformator kann die linke Leitung geregelt werden. Der restliche Stromfluss erfolgt somit über die Rechte Leitung, trotz unterschiedlicher Leitungslängen. Dies sorgt dafür, das beide Leitungen etwa gleich belastet werden.

Weshalb Ad-Hoc Maßnahmen?

Ad-Hoc Maßnahmen wurden erstmals im Netzentwicklungsplan 2017 – 2030 aufgenommen.

Da es abzusehen, das die letzten AKW‘s vor Fertigstellung der HGÜ Leitungen ende 2022 vom Netzt gehen, sind erhebliche kosten zur Netzregulierung zu erwarten. Es wurden daher einzelne Projekte ausgewählt, die bis zu diesem Zeitpunkt realisiert werden können und bis zur endgültigen Fertigstellung der HGÜ-Leitungen Kosten zur Netzstabilisierung vermeiden können. Hierbei muß die Kosteneinsparung die Kosten des Projektes um einiges übersteigen.

So wurde zum Beispiel berechnet, das Durch den Einbau von Phasenschiebertransformatoren in Würgau ein Gesamtnutzen von 979 Mio. € entsteht. Diesem stehen gerade mal 80 Mio. € Investitionskosten gegenüber. Somit werden hierbei 899 Mio € eingespart.

Fazit:

Es ist absolut sinnvoll, Phasenschiebertransformatoren in bestimmten Umspannwerken einzusetzen. Dies verhindert zwar nicht einen weiteren notwendigen Netzausbau, aber es verringert enorm die Kosten für die Erhaltung der Netzstabilität, und somit die Kosten für den Endverbraucher. Darüber hinaus ist hierdurch die Netzstabilität nach dem abschalten der letzten AKW‘s um einiges einfacher zu gewährleisten.

Marcus Hufgard