Netzschutzsysteme

Netzschutzsysteme bezeichnen die Schutz- und Sicherungsmechanismen in elektrischen Netzen, die Fehler erkennen und betroffene Netzabschnitte schnell vom Netz trennen. Ziel ist die Begrenzung von Schäden an Anlagen, Vermeidung von Systemausfällen und die Aufrechterhaltung der Netzstabilität und Versorgungssicherheit.

Sie arbeiten durch Messung relevanter Größen wie Strom, Spannung, Systemzustand und Phasenlage, Vergleich mit festgelegten Grenzwerten und Koordination der Schutzebenen. Bei Erkennung eines Fehlers lösen Schutzrelais Schütze aus, die Leistungsschalter betätigen und so den fehlerhaften Abschnitt vom Netz isolieren, während benachbarte Bereiche weiterhin betrieben bleiben.

Zu den zentralen Komponenten gehören Schutzrelais (Überstrom-, Differenz-, Distanzschutz), Sekundärtechnik (CTs, PTs, Funktionsmodule), Leistungsschalter und Automatisierungseinheiten am Umspannwerk oder Verteilerstation. Die Kommunikation zwischen Schutzgeräten erfolgt über moderne Automatisierungssysteme wie IEC 61850, die Synchronisation von Messungen ermöglicht.

Hauptschutzarten sind Differenzschutz, Distanzschutz, Leitungsschutz und Überstromschutz; oft sind Backup- oder sekundäre Schutzebenen vorgesehen. Eine koordinierte Schutzauslösung sorgt dafür, dass im Störfall der jeweils nächstgelegene und schnellste Schutzkreis auslöst, um nur den betroffenen Abschnitt zu trennen.

Netzschutzsysteme finden Anwendung in Hoch- und Mittelspannungsnetzen, Umspannwerken, Verteilnetzen sowie in automatisierten Netzbetriebszentren (SCADA/EMS). Sie sind eng mit der Netzausfallsicherheit und Netzstabilität verknüpft und werden regelmäßig gewartet und auf neue Belastungen angepasst.

Wesentliche Normen und Standards betreffen Schutztechnik und Automatisierung, darunter IEC 61850 für Substation Automation, IEC 60255 für Mess- und Schutzrelais sowie weitere Normen zur Fernwirktechnik und Netzzustandsüberwachung.