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Diagnosefall :

Hintergrundinformation Netzstörungen

Hintergrundinformation Netzstoerungen

Vom Wechselrichter erkannte Netzstörungen werden durch folgende Ereignisnummern signalisiert:

• Ereignisnummer 1, 10x: Netzspannung zu hoch

• Ereignisnummer 2, 20x: Netzspannung zu niedrig

• Ereignisnummer 3, 30x: 10-Minuten-Mittelwert der Netzspannung zu hoch

• Ereignisnummer 4, 40x: Inselnetz erkannt

• Ereignisnummer 5, 50x: Netzfrequenz zu hoch oder zu niedrig

• Ereignisnummer 6, 60x: Unzulässiger Gleichanteil im Netzstrom

• Ereignisnummer 7, 70x: Netzfrequenz oder Netznennfrequenz unzulässig

• Ereignisnummer 8, 80x: Netzausfall

• Ereignisnummer 15, 150x: Wiederzuschaltbedingungen nicht erfüllt

Die Gründe für Einspeiseunterbrechungen durch Netzstörungen sind in der Regel nicht auf Defekte des Wechselrichters zurückzuführen. Vielmehr konnte in der Praxis als Fehlerquelle häufig der Netzanschlussbereich identifiziert werden.

Inwiefern kann aber der Netzanschlussbereich Einfluss auf den Wechselrichter haben?

Hier können im Wesentlichen drei Punkte genannt werden:

1. Ein zu geringer Leitungsquerschnitt zwischen dem Einspeisepunkt (z. B. Hausanschlusskasten) und Zählerschrank oder zwischen Zählerschrank und Wechselrichter

2. Übergangswiderstände an Klemm- und Sicherungselementen

3. Spannungs-, Impedanz- und Frequenzschwankungen im öffentlichen Stromnetz

Zu 1.) Zu geringer Leitungsquerschnitt

Um die vom Wechselrichter erzeugte Leistung in das Netz einspeisen zu können, wird ein ausreichender Leitungsquerschnitt benötigt. Dazu müssen bei der Kabeldimensionierung alle Einflussfaktoren berücksichtigt werden. Im Wesentlichen sind dies: die Umgebungstemperatur, die Verlegeart des Kabels, die Temperaturbeständigkeit der Isolierung, die Entfernung vom Wechselrichter zum Einspeisepunkt, die Höhe der Netzspannung sowie der maximal mögliche Strom.

Wird der Leitungsquerschnitt zwischen Wechselrichter und Einspeisepunkt zu gering gewählt, kann der Leitungswiderstand für die einzuspeisende Leistung zu hoch sein. Um dennoch seine gesamte Leistung in das Netz einspeisen zu können, hebt der Wechselrichter die Spannung an seinem AC-Ausgang an. Ist nun die Unterdimensionierung der AC-Leitung zu groß, kann die Spannung am Wechselrichterausgang über den in der Norm zulässigen Wert ansteigen. In diesem Fall muss sich der Wechselrichter selbständig vom Netz trennen.

Um in der Praxis eine Aussage treffen zu können, ob der Leitungsquerschnitt im vorliegenden Fall ausreichend dimensioniert ist, ist es hilfreich den Spannungsfall im Nennbetrieb zu berechnen und/oder durch Messung zu ermitteln.

In Sunny Design kann die Verlustleistung der gewählten Leitungsdimensionierung berechnet werden. SMA Solar Technology AG empfiehlt eine relative Verlustleistung bei einem Nennbetrieb von weniger als 1%.

Beachten Sie bei Auswahl der Leitungsquerschnitte stets die nationalen und internationalen Richtlinien (z. B. VDE, NEC etc.).

Zu 2.) Übergangswiderstände an Klemm- und Sicherungselementen

Einen weiteren Einfluss auf die Spannungsanhebung können auch zu hohe Übergangswiderstände haben. Diese können beispielsweise entstehen, wenn zusätzlich zu den Kabelenden versehentlich die Isolierung eines Kabels an Klemmeinrichtungen und Sicherungselementen untergeklemmt wird, Schraubanschlüsse an den Leitungsschutzschaltern nicht fest gezogen werden oder die Konfektionierung der AC Anschlussstelle im Wechselrichter nicht fachgerecht vorgenommen wird. In diesen Fällen müssen die Anschlussbedingungen vom Wechselrichter zum Einspeisepunkt optimiert werden.

Zu 3.) Spannungs-, Impedanz - und Frequenzschwankungen im öffentlichen Stromnetz

Drei Merkmale des öffentlichen Stromnetzes sind die Netzspannung –Impedanz und -Frequenz, deren Höhe maßgeblich vom Niederspannungstransformator, dem Kabelquerschnitt, der Länge des Kabels und den angeschlossenen Verbrauchern bestimmt wird. Im Fall der Überschreitung der zulässigen Grenzwerte für die Netzspannung oder Netzfrequenz muss der Wechselrichter dies gemäß den Forderungen der VDEW-Richtlinie erkennen und seinen Einspeisebetrieb unterbrechen.

Eine zu geringe oder zu hohe Spannung oder Frequenz am Einspeisepunkt kann daher zu ungewollten Wechselrichterabschaltungen führen.

Folgende Maßnahmen können zur Verbesserung der Situation beitragen:

• Spannungsanpassung

Auf die Spannungssteigerung im Netz durch Eigenerzeugungsanlagen kann der Netzbetreiber reagieren, indem er eine Spannungseinstellung am vorgeschalteten Niederspannungstrafo vornimmt.

• Ausbau des Netzes

Sollten die Spannungsanpassung zu keiner Besserung der Situation führen, kann der Ausbau des Netzes sinnvoll sein. Ein größerer Leitungsquerschnitt kann Impedanz-Schwankungen und zu hohe Spannungen am Einspeisepunkt verringern. Gemäß dem „Erneuerbaren Energie Gesetz (EEG)“ ist der zuständige Netzbetreiber für den Ausbau seines Leitungsnetzes verantwortlich. Alternativ kann durch den Netzbetreiber geprüft werden, ob ein anderer Einspeisepunkt besser geeignet ist.

• Änderung der Netzschnittstellenparameter am Wechselrichter

Sollte der Ausbau des Netzes problematisch oder unwirtschaftlich sein, kann der Netzbetreiber seine Zustimmung erteilen, die Spannungs- und Frequenzparameter der Netzschnittstelle am Wechselrichter zu ändern. Die Änderung der Parameter kann durch einen zugelassenen Elektroinstallateur vorgenommen werden. Da Änderungen an der Netzschnittstelle jedoch sicherheitsrelevant sind, wird für die Änderung ein persönlicher Zugangscode (Grid Guard Code) benötigt. Dieser kann von der Elektrofachkraft bei SMA Solar Technology AG beantragt werden. Das Antragsformular kann von der SMA Homepage unter www.SMA.de (Downloadbereich) heruntergeladen werden. Die weitere Vorgehensweise zur Änderung der Betriebsparameter ist in der Betriebs- bzw. Installationsanleitung des Wechselrichters beschrieben.

Hinweis: Sollte bei der Änderung der Netzschnittstellenparameter der Spannungswert erhöht werden, kann dies im Einzelfall negative Auswirkungen auf andere Verbraucher haben!

Alle Arbeiten am Wechselrichter und der Verkabelung des PV-Generators dürfen ausschließlich durch eine ausgebildete Elektrofachkraft vorgenommen werden. Für die im Online Service Center genannten Hinweise und Lösungen übernimmt SMA keine Haftung. Weitere Informationen finden Sie in unseren Nutzungsbedingungen des Online Service Centers.


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