Anforderung für kleine Windenergieanlagen

Neue Norm für Windenergieanlagen

7. Juli 2015

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Der komplette Titel der neuen Norm DIN EN 61400-2 (VDE 0127-2): 2015-05 lautet »Windenergieanlagen – Teil 2: Anforderungen für kleine Windenergieanlagen«. Die Qualitätssicherung, Sicherheitsphilosophie und die technische Integrität kleiner Windenergieanlagen (KWEA) sind die vordergründigen Themen dieser Norm. Sie beschreibt Anforderungen an die Bemessung, Installation, Instandhaltung und dem Betrieb unter bestimmten Bedingungen.

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Diese Norm gilt für Windenergieanlagen, deren vom Rotor überstrichene Fläche kleiner oder gleich 200 m2 ist und die Elektrizität mit einer Spannung unter 1 000 V Wechselspannung oder 1500 V Gleichspannung sowohl für netzgekoppelte Anwendungen (On-Grid) als auch Inselanwendungen (Off-Grid) erzeugen.

Durch das Einhalten der Anforderungen aus dieser Norm entsteht ein angemessenes Sicherheitsniveaus gegen Beschädigung durch die Betriebsrisiken, die von diesen Anlagen während ihrer geplanten Lebensdauer ausgehen.

Betroffen sind alle zugehörigen Teilsysteme von KWEAs. Anforderungen zu Sicherheitsmechanismen, internen elektrischen Anlagen, mechanischen Systemen, tragende Strukturen, Fundamente und die elektrischen Verbindungseinrichtungen mit der Last sind formuliert.

Eine KWEA umfasst die Windenergieanlage einschließlich tragender Strukturen. Steuer- und Regeleinrichtung des Ladereglers und falls erforderlich des Wechselrichters, Verkabelungen und Trenneinrichtungen, Installations- und Betriebshandbücher, sowie Dokumentationen sind weitere Bestandteile.

KWEAs unterliegen Umwelt- und elektrischen Bedingungen. Dadurch sind die Belastung, die Haltbarkeit und der Betrieb beeinflusst. Um ein angemessenes Sicherheits- und Zuverlässigkeitsniveaus gewährleisten zu können, müssen bei der Planung die genannten Bedingungen berücksichtigt werden. Zusätzlich sind noch die Bodenparameter der Örtlichkeit an dem die Anlage aufgestellt werden soll den Konstruktionsunterlagen beizufügen.

Umweltbedingungen werden dabei in Wind- und anderen Umweltbedingungen unterteilt. Die elektrischen Bedingungen beziehen sich entweder auf das Netz oder lokalen elektrischen Einrichtungen, wie Batterien, Hybridsysteme oder Ortsnetze.

Alle Arten von externen Bedingungen können in  »normale-« oder in »extreme externe Bedingungen« eingeteilt werden. Die externen Bedingungen beschreiben dabei die Langzeitbelastungen und Betriebsbedingungen. Die extremen externen Bedingungen erläutern kritische Situationen, wie Sturm, Eis oder weitere extreme Betriebsbedingungen.

Die normalen elektrischen Bedingungen beschreiben die Eigenschaften wie Spannung, der Frequenz, Spannungsunsysmmetrie, sowie Ausfälle und Wiedereinschaltzyklen. Man spricht von extremen elektrischen Bedingungen, wenn die Spannung +/- 20% vom Nennwert abweicht. Auch eine Abweichung von +/- 10% der Frequenz und eine erhebliche Spannungsunsysmmetrie von 15% beschreiben extreme elektrische Bedingungen. Auch ein Ausfall bis zu einer Woche ist mit diesem Zustand in Verbindung zu bringen.

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