Dimensionierung/Auswahl des richtigen Trafos

[D.S.]

Guten Tag,

ich wäre sehr dankbar, wenn sich hier jemand findet, der mir weiter helfen könnte.
Es geht um die richtige Auswahl/Berechnung eines kundeneigenen Mittelspannungstrafos.

Gegeben sind:
Bezugsleistung:440kW
Einspeiseleistung durch PV: 500kWp

Ist anzunehmen, dass man über einen 630kVA Trafo sowohl 630kW beziehen als auch zeitgleich einspeisen kann ? Sicherlich steht die volle Leistung nicht zu Verfügung, weil ein Sicherhitsfaktor eingehalten werden muss!?

Mich würde mal interessieren, wie man anhand der Bezugs- und Einspeiseleistung, den richtigen Trafo ermittelt?

Besten Dank für eure Zeit und Hilfe

 

[werner_1]

Hallo,
um dir wissensgemäß zu antworten, welche Qualifikation hast du?
Wenn du zeitgleich 630kW einspeist und 630kW beziehst, ist die zu übertragende Leistung NULL.

Du willst einen Trafo berechnen? Und bauen?
Um einen Trafo zu berechnen, braucht es ein bisschen mehr, als 2 Zahlen.
Oder handelt es sich um eine Hausaufgabe?

 

[edi]

Nach meiner Meinung muss dir zuerst mal klar sein was der Unterschied zwischen 630kva und 630kw sind ...
Google ; Wirkleistung Scheinleistung eines Trafo´s

 

[EBC41]

Mich würde mal interessieren, wie man anhand der Bezugs- und Einspeiseleistung, den richtigen Trafo ermittelt?

Die jeweils höchste Leistung bestimmt die Größe des Trafos. Bezug und Einspeisung summiert sich ja nicht. Letztendlich muss man den Strom berechnen, der bei bestimmten Leistungen unter Berücksichtigung des cos phi zum fließen kommt. Auch etwaige Leistungs-Reserven für die Zukunft sollte man bedenken.

 

[Stromberger]

Zusätzlich kann man bedenken (sagen wir besser: positiv berücksichtigen), wie das Lastprofil der bezogenen Leistung ist und welcher Natur der Trafo ist.
So können Öltrafos sehr gut auch mal eine gewisse Zeit (im Stundenbereich) überlastet werden, ohne dass die Lebensdauer sinkt oder es zu Schäden kommt.
Genaueres steht in den Herstellerangaben oder grob z.B. auch in einem Planungsbuch (z.B. ABB Schaltanlagen Handbuch).
Dadurch kann man ggf. eine Trafogröße einsparen, wenn man Geld und Platz sparen möchte und KEINE Reserve erforderlich ist.

 

[D.S.]

Besten Dank für die hilfreichen Kommentare.
@ werner1 ich bin Bauingenieur und arbeite als Projektleiter für eine Firma die aus dem Bereich Elektrotechnik kommt.
Für den elektrotechnischen Part haben wir eine eigene Abteilung, die im Normalfall genau für diese Thematiken zuständig ist.

Ich würde mir nur gerne ein klein wenig wissen aneignen wollen, um die Kosten eines Projektes im Vorfeld besser abschätzen zu können. Diesbezüglich würde es mir unteranderem weiterhelfen, wenn ich in der Lage wäre abschätzen zu können welche Größenordnung der Trafo hat.

Bekannt sind mir zu beginn immer nur die Vorhandene Anschlussleistung (z.B vorhandener Hausanschluss 160A [ 400V*160A*1,73= 110kW) und die Leistung geplanten Erzeugungsanlage kWp.

Um Ein Konkretes Beispiel zu nennen:

Wir errichten zur Zeit bei einem Kunden Ladeinfrastruktur mit einer gesamt Leistung von 450kW. Als Auflage gab es hier die ansage vom Netzbetreiber, dass eine Kundeneigene Mittelspannungsstation errichtet werden muss. Zusätzlich zu der Ladeinfrastruktur möchte der Kunde an den neuen Trafo dann auch sein Gewerbe inkl. vorhandener PV und BHKW ansschließen. Hier wurde von unsere E-Abteilung ein 630kVA Trafo ermittelt.

Jetzt lässt der Kunde gerade prüfen ob er noch eine weitere PV mit insgesamt 200kWp bauen kann und möchte gerne Sicherstellen, dass bei Trafo diese 200 kWp Mehrleistung berücksichtig werden.

Meine Frage ist wie berechnet man das, welche weiteren Größen werden benötigt? Wie schon gesagt mir geht es hier rein um das grobe Überschlagen um im Vorfeld besser die Kosten eines Projektes bestimmen zu können.

Besten Dank im Voraus für euer Engagement

 

[Octavian1977]

160A x 230V x 3 ergeben keine 110kW sondern 110kVA.
Das kann bei reinen Ohmschen Verbrauchern (Heizwiderständen z.B.) maximal 110kW sein, für normale Analgen ist aber immer mit einem cosphi von maximal 0,9 zu rechnen.

Zusätzlich rechnet man für die Sicherung eine Reserve ein.

ergäbe also
160A x 3 x 230V x 0,9 x 0,8 = 90kW

Der Trafo wird allerdings auf kVA ausgelegt da würde der Cosphi erst mal entfallen in der Rechnung.

Die Grundlage der gesamten Leistungsrechnung ist die Aufstellung der Geräte / Anlagen mit entsprechendem Gleichzeitigkeitsfaktor.

Nehmen wir mal an Du hast zwei PV Anlagen mit je 100kWp die Eine nach Osten die eine nach Westen.
Beide zusammen werden keine 200kWp erreichen, sondern eher so bei 100kW bleiben.
Denn erstens wird keine von beiden überhaupt je 100kW produzieren, da dieses nur in der perfekten Ausrichtung nach Süden erfolgen wird und zusätzlich geht die eine mit der Leistung nach unten wenn die andere nach oben geht.
Zusätzlich kann man die Leistung der PV natürlich nicht einfach zur Anlagenleistung dazu rechnen, denn das sind ja Erzeuger und keine Verbraucher.

Die Erzeuger wären zunächst unabhängig von den Verbrauchern zusammen zu rechnen.
Der größere Bestimmt die Auslegung des Anschlußes.
Ob jetzt ein Teild er PV Leistung immer von den Verbrauchern schon verwendet wird wäre zu überlegen, für einen Nachtclub mit PV Anlage geht das eher nicht, für ein Bürogebäude mit PV wäre das möglich.
Die Verbrauchsleistung ist aber immer komplett auf zu rechnen, denn die PV Anlage kann ja auch mal außer Betrieb sein oder auch mal nichts produzieren.
Auch kann man natürlich auch Lastspitzen Regeln in dem man z.B. bei hohem PV Ertrag bestimmte Dinge aktiviert.
Diese gesamten Betrachtungen wären erst mal zu machen bevor man eine Leistung bestimmt.

 

[D.S.]

@Octavian1977 besten dank für deine Beschreibung. Jetzt habe ich zumindest mal eine grobe Vorstellung davon welche Gegebenheiten berücksichtig werden müssen und wie diese sich beeinflussen? Das hilft mir für mein Verständnis sehr. Könntest du mir noch sagen woher du den Faktor 0,8 als Reserve nimmst? Wo ist dieser Wert festgelegt?

 

[Stromberger]

Um das mal abzukürzen und auf den Punkt zu bringen, denn als Bauingenieur interessiert Dich weder cosphi noch irgendwelche Bürobetriebsnutzungen und anderes Geschwurbel etc.

1.) Dein Elektriker hat 630kVA ausgerechnet und das ist überhaupt nicht infrage zu stellen. Weder von "Forengurus", noch von Dir. Wenn Du als Bauing. an der Trafogröße herumschrauben möchtest, kann ich davon nur dringend abraten, Stichwort "Rübe hinhalten". Dafür ist AUSSCHLIEßLICH Dein Elektroing. zuständig. Der kennt auch sämtliche Faktoren, über die hier Einige lediglich spekulieren können.
2.) Kommt jetzt PV "obendrauf", so ENTLASTET es den Trafo. Von 0kW bis hin zur maximalen Peakleistung, also 200kWp. Da Du (richtiger: der verantwortliche Projekteur) mit dem worst-case rechnen musst (also Dunkelheit und kein PV-Ertrag), gibt es für die Auslegung auch schlechtestenfalls keine Entlastung und es BLEIBT bei den 630kVA Trafoleistung.
3.) Dem Kunden kannst Du also mitteilen, dass seine PV-Anlage(n) ja keine "Mehrleistung" bedeutet, sondern eine POTENTIELLE Minderleistung für den Trafo.

 

[D.S.]

@Stromberge danke das du es auf den Punkt gebracht hast. Mein Anliegen ist es auch nicht unseren Technikern / Ingenieuren zu widersprechen. Lediglich möchte ich versuchen meine Scheuklappen abzulegen und etwas über den Tellerrand zu schauen. Um die verschieden Abteilungen/Bereiche die ich zusammenführen/ Koordinieren soll besser zu verstehen und die jeweiligen Kosten besser zu kalkulieren.

 

[Stromberger]

Naja, ob Du die Kosten besser kalkulieren kannst, wenn Du es verstehst.... das verstehe ich wiederum nicht.
Du bekommst Vorgaben ("bau ne Trafostation/Gebäude für einen Trafo 630kVA mit folgenden Abmessungen...")
WARUM der Trafo jetzt die 630kVA hat, ändert doch nichts an Deiner Kalkulation.
Dass Du Dinge verstehen möchtest, steht auf einem anderen Blatt, aber dafür würde sich als Antwortgeber eher Deine andere(n) Abteilung(en) anbieten als das Forum. Oder wie würdest Du Dein neues Wissen anwenden wollen? "Im Forum hat man aber gesagt, dass...."???

Wenn mir so jemand gekommen wäre, hätte ich gesagt: "kein Problem, dann möchten Sie sicher die Auslegung/Projektierung auch verantworten und die Rübe dafür hinhalten!?" Es kam aber niemand und das hatte wohl seinen Grund.....

 

[D.S.]

@Stromberger
Ich habe es bei den entsprechenden Abteilung versucht. Leider sind diese so zu mit Arbeit, das mein anliegen mir die Thematik etwas näher zubringen eher als Klotz am Bein betrachtet wird...
Großprojekte werden bei uns vor kalkuliert. Die Geschäftsführung hat eine Freifläche von x ha ausgemacht auf der sie PV installieren und betreiben will (eigene Anlage) dazu soll jetzt neben an noch ein eigener Ladepark für E- Autos errichtet werden. Es geht darum grob abzuschätzen ob ein Anschluss in der Niederspannung, Mittelspannung möglich ist oder doch ein ganzen Umspannwerk benötigt wird? Die Kosteneinschätzung verlangt die Geschäftsführung zeitnah und wartet nicht Wochenlang darauf bis die Technik und Einkauf die genauen Zahlen liefern. Ob das vorgehen der Geschäftsführung klug oder dumm ist will ich hier nicht ausdiskutieren. Ich habe bis Anfang des Jahres noch die Bauanträge/ Bauleitverfahren gemacht. Anfang des Jahres wurde umstrukturiert und die Geschäftsführung war der Meinung ich könne die neuen aufgaben leitend mit übernehmen.

 

[Stromberger]

Ja, in diese Problematik kann ich mich gut versetzen.
War ja auch nicht böse gemeint, meine Hinweise und ich bin vom "Normalfall" ausgegangen.

Die Kosteneinschätzung verlangt die Geschäftsführung zeitnah und wartet nicht Wochenlang darauf bis die Technik und Einkauf die genauen Zahlen liefern.

Einkauf lassen wir mal ganz außen vor aus Zeitgründen.
Trotzdem verstehe ich nicht, dass Du als teilweise/weitgehend Fachfremder ein weitgehend elektrotechnisches Projekt kalkulieren sollst.
Entweder Du bekommst jetzt zumindest HALBWEGS belastbare Zahlen von den anderen Abteilungen, oder Du kannst nur "aus dem Fenster gucken" und irgendeine Zahl schießen. Dein GF wird Dich aber (wenn er nicht vollkommen verblödet ist) fragen, wie Du auf die Zahl gekommen bist und da solltest Du schon ETWAS liefern können.
Wie ein Anschluss eines Ladeparks und PV erfolgen kann IN DEINER SITUATION, wird von außen niemand beurteilen können.
Wenn ein 630kVA-Trafo verwendet wird (und da ist es egal, ob dieser am Ende 400 kVA oder 800kVA hat (benachbarte Baugrößen)), wird dieser an Mittelspannung (z.B. 6kV oder 10kV) angeschlossen. Das wäre dann mit dem Versorger zu klären, ob der eine Leitung legt. Dann muss eine Schaltanlage (zumindest ein Trenner, kann in die Trafozelle mit rein) gesetzt werden und eine sog. Niederspannungs-Hauptverteilung (NSHV).
Existiert bei Euch irgendwas "industrielles", kann ggf. Eure Mittelspannungsanlage erweitert werden um ein Abgangsfeld.

Das mal so gaaaanz grob und anhand dessen siehst Du schon, dass das nicht "mal eben" kalkuliert wird.
Ich EMPFEHLE in Deinem Fall mal Kontakt mit einer Firma aufzunehmen, für die das "täglich Brot" ist und die "schießt" Dir auch einen Preis für die Elektrik in einer Woche. Unverbindlich als Richtpreis, denn Deinem GF geht es ja anscheinend eher um die "Hausnummer" der Investition.
Vielleicht kommst Du auch an jemanden, der das als Generalunternehmer machen würde und der kann Dir die Abschätzung (€) vornehmen.

 

[Octavian1977]

Der Faktor 0,8 ist ein Erfahrungswert um nicht in die Überlastung zu kommen.
Auch wäre ja zu vermuten, daß der Energiebedarf in Zukunft leicht steigt da ist ein wenig Reserve immer gut.

 

[Stromberger]

Wer auf "Vermutungen" hin projektiert, sollte sich noch einmal die Sache von der Pike auf beibringen lassen.

 

[Octavian1977]

Ah sehr gut Stromberger dann gib doch mal die "Zukunftsformel" heraus mit der sich der zukünftige Bedarf exakt bestimmen lässt.

 

[Stromberger]

Es gibt keine "Zukunftsformel". Allein die Vermutung, dass es eine gäbe, schließt auf grobe Unkenntnis.
Eine Projektierung beruht auf einem Lastenheft und entsprechenden VORGABEN, auf entsprechender Fachkenntnis und (im Idealfall jahrelanger) Berufserfahrung.
Um mal die wesentlichen Faktoren zu nennen.

"Vermutungen" wie "Energiebedarf in Zukunft leicht steigt" sind da völlig fehl am Platze.
Er kann nämlich auch sehr stark steigen oder aber auch (erstaunlicherweise!) sinken. Warum, erspare ich hier.
In jedem Fall wären irgendwelche Vermutungen keine Grundlage für eine seriöse Planung/Projektierung und wenn sowas von Dir angenommen wird, zeigt es mir, dass in der Praxis noch nie projektiert wurde oder aber dass es Firmen gibt, wo solche Elektrik-Wild-West-Methoden keinerlei Kontrolle unterliegen und am Ende allseits Erstaunen herrscht, wenn mal wieder ein Projekt völlig aus dem Ruder gelaufen ist, weil analog dazu ja alle Abteilungen nach Wild-West und Gusto (Du nennst es eben "Vermutungen") agieren.

 

[Octavian1977]

Also entweder gilt ein Faktor aus Erfahrung oder eine exakte Berechnung.
Du kannst nicht auf der einen Seite eine exakte Berechnung wünschen und dann auf der anderen Seite Berufserfahrung als Meßlatte einbringen.

Grundsätzlich sind in alle Anlagen Reserven ein zu planen, kein Fachmann baut eine Anlage die er auf 100% auslegt.

Ich sollte Deinen Mist einfach in Zukunft nicht mehr lesen.

 

[Stromberger]

Du kannst nicht auf der einen Seite eine exakte Berechnung wünschen und dann auf der anderen Seite Berufserfahrung als Meßlatte einbringen.

Habe ich nicht.
Nur wer zur Grundlage seiner Arbeit "Vermutungen" nimmt, sollte sich sein Lehrgeld am Besten wiedergeben lassen.

 

[Axel Schweiß]

Erfahrungswert

und (im Idealfall jahrelanger) Berufserfahrung

Ähm ja

Du kannst nicht auf der einen Seite eine exakte Berechnung wünschen und dann auf der anderen Seite Berufserfahrung als Meßlatte einbringen.

Habe ich nicht.

Also ich behaupte, genau das hast du getan. Das du andere Gründe auch noch genannt hast, spielt dahingehend aber keine Rolle, da diese ja auch aufgrund diverser Erfahrungen sowieso berücksichtigt werden.