Umspannwerksplanung in vier Ländern — FEM-Erdung, Blitzschutz-Abschirmung, Isolationskoordination und Energiestudien für Überspannungsableiter
StandortKolumbien · Chile · Mexiko · USA
Zeitraum2022 – 2024
KategorieUmspannwerksplanung
Hochspannungs-Freiluftumspannwerk.Steve Karg · Public domain
HS / MSUmspannwerksplanung
XGSLABFEM-Erdung
4 LänderCO · CL · MX · US
Projektkontext
Zwei Jahre Umspannwerksplanung mit GERS S.A.S., einem Ingenieurbüro, das Hoch- und Mittelspannungs-Umspannwerke sowie Netzanschlüsse von PV-Anlagen für Kunden in Kolumbien, Chile, Mexiko und den USA liefert. Die Arbeit deckte die gesamte Sekundärplanung ab: Erdungsauslegung mit finiten Elementen in XGSLAB, Blitzschutz-Abschirmung von Schaltanlagen und PV-Anlagen, Isolationskoordination mittels EMT-Simulation und Auswahl von Überspannungsableitern auf Basis der Energieumsatzwahrscheinlichkeit aus Störfallsimulationen — gestützt auf eigene MATLAB-Werkzeuge nach IEEE Std 1243, IEC 62305 und IEC 60071-2.
Leistungsumfang
Planung von Hoch- und Mittelspannungs-Umspannwerken, einschließlich Übersichtsschaltplänen, Layoutplanung und Betriebsmittelauswahl.
Abschirmungsauslegung gegen direkte Blitzeinschläge für HS-Umspannwerke und Photovoltaikanlagen (Blitzkugelverfahren nach IEC 62305).
Erdungsauslegung für Umspannwerke und PV-Anlagen mit der Finite-Elemente-Methode in XGSLAB, einschließlich Prüfung der Berührungs- und Schrittspannungen.
Isolationskoordination und Überspannungsstudien mittels EMT-Simulation (MATLAB / EMTP) zur Sicherstellung der korrekten BIL-Auswahl für Betriebsmittel.
Auswahl von Überspannungsableitern auf Basis der Wahrscheinlichkeit des Energieumsatzes unter Störfallsimulationen in EMTP.
Netzberechnung in NEPLAN; Prüfung und Validierung von CAD-Zeichnungen für Umspannwerkslayouts, Erdungssysteme und Kabelführung.
Entwicklung normbasierter MATLAB-Werkzeuge: Abschirmversagens- und Überschlagsraten von Leitungen (IEEE 1243), Blitzkugelradius (IEC 62305), Isolationskoordination (IEC 60071-2) und Bürdenprüfung von Strom-/Spannungswandlern.
Ein vollständiger, normkonform nachvollziehbarer Sekundärplanungs-Workflow — Erdung, Abschirmung, Isolationskoordination und Ableiterenergie — konsistent angewendet auf Projekte in vier Rechtsräumen, mit wiederverwendbaren Berechnungswerkzeugen, die die Planungszyklen verkürzten und jede Bemessungsentscheidung prüfbar machten.
Galerie
63-kV- und 20-kV-Anschlüsse an einen Haupttransformator in einem Hochspannungs-Umspannwerk. · PtiBzh · Wikimedia Commons · CC0
Umspannwerk im Bau — Erdarbeiten und Erdungsphase. · Victor Valore · Wikimedia Commons · CC BY-SA 2.0