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1 Table of Contents Table of Contents Elektrische Energietechnik Energieübertragung EUL Hochspannungs-Übertragungsleitungen EUL 3 Leitung mit Erdschlusskompensation Lucas Nülle GmbH Seite 1/17

2 Elektrische Energietechnik Trainingssysteme zur Erzeugung, Verteilung und zum Management elektrischer Energie: Energieerzeugung, Regenerative Energieerzeugung Transformatoren, Hochspannungsleitungen, Schutztechnik Energiemanagement, Smart Grid Trainer Die Lehrsysteme von Lucas-Nülle sind auf die neusten Entwicklungen bestens vorbereitet: Smarte Messgeräte, die über verschiedene Kommunikationsschnittstellen (z. B. LAN, RS485, USB) und Steuerelemente verfügen Didaktische SCADA Power Engineering Lab Software zur intelligenten Steuerung und Auswertung des smarten Netzes mittels Soft SPS Intelligentes Energiemanagement Untersuchung von dynamisch wechselnden Lasten und Erzeugungen im Labor Modulare Integration der Regenerativen Energien mit Schutztechnik in das Smart Grid Integration der Windkraftanlage mit doppelt gespeistem Asynchrongenerator (DFIG) mit Netzsychronisation Interaktive multimedia Trainingskurse Energieübertragung Lucas Nülle GmbH Seite 2/17

3 Energieübertragung Hochspannungsnetze werden in der Regel mit Spannungen von 110 kv bis 380 kv betrieben, wobei Großstädte und große Industriebetriebe mit 110 kv versorgt werden und für die Fernübertragung 380 kv gewählt wird. Die Leitungsnachbildung ist so konzipiert, dass die Modellspannungen zwischen 110 V und 380 V liegen. Verschiedene Spannungsebenen und Leitungslängen können über entsprechende Auflagemasken gewählt werden. Die Untersuchungen am Trainingssystem können im Leerlauf, im Normalbetrieb, im Kurzschlussfall und bei Erdschluss mit und ohne Erdschlusskompensation durchgeführt werden. Darüber hinaus bietet sich die Möglichkeit, komplexe Strukturen aufzubauen, indem die Leitungsnachbildungen parallel oder in Reihe geschaltet werden. Die Spannungseinspeisung kann über ein starres Netz oder via Synchrongenerator erfolgen. Lucas Nülle GmbH Seite 3/17

4 EUL Hochspannungs-Übertragungsleitungen EUL Hochspannungs-Übertragungsleitungen Die Untersuchung von 380-kV- und 110kV Übertragungsleitungen und deren Zusammenschaltung findet zu Ihrer Sicherheit auf der Niederspannungsebene statt, ohne dass die Eigenschaften der echten Hochspannungsleitung verloren gehen! Diese realistischen Nachbildungen einer 380-kV-Übertragungsleitung und einer 110kV Kabelnachbildung schalten automatisch nach Auflegen der Auflagemaske zwischen verschiedenen Leitungslängen um. Durch Verwendung verschiedener Leitungsnachbildungen bietet sich die Möglichkeit, komplexe Netze aufzubauen. Die Erdschlusskompensation dient in elektrischen Energieversorgungsnetzen dazu, Fehler durch Erdschlüsse eines Außenleiters zu kompensieren. Die Erdschlusskompensation ist auf Dreiphasensysteme beschränkt und verwendet eine Spule, welche in diesem Zusammenhang nach ihrem Erfinder auch als Petersen-Spule oder als Erdschlusslöschspule bezeichnet wird. Diese kompensiert den elektrischen Strom an der Erdschlussstelle und verhindert so Folgefehler an der elektrischen Anlage. An dreiphasigen Leitungsnachbildungen sollen bei Parallelschaltung die Kenngrößen der Energieübertragung mit Einspeisung aus einem starren Netz oder mit einer Generatoreinspeisung gemessen und betriebstechnische Zusammenhänge quantitativ und qualitativ bewertet werden. Lucas Nülle GmbH Seite 4/17

5 EUL 3 Leitung mit Erdschlusskompensation EUL 3 Leitung mit Erdschlusskompensation Lerninhalte: Erdschluss auf einer Leitung mit isoliertem Sternpunkt Verhalten bei Erdschluss Erdschlusskompensation Lucas Nülle GmbH Seite 5/17

6 Ergänzung zur Grundausstattung bestehend aus: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 1 Erdschlusskompensationseinheit CO3301-4X 1 Die Erdschlusskompensationseinheit wird zwischen dem Netzsternpunkt und der Erde angeschlossen, um den kapazitiven Erdschlussstrom bei passender Bemessung der Induktivität zu kompensieren. Um die Erdschlussspule den verschiedenen Schaltzuständen des Netzes anpassen zu können, ist sie variabel einstellbar (Petersen-Spule). Nennstrom: 230V Max. Strom: 0,5A Spule: 1,0...2,0H; in 9 Stufen variabel Ein- und Ausgänge: 4mm-Sicherheitsbuchsen Abmessungen: 297 x 228 x 120mm (HxBxT) Gewicht: 5kg Medien: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 2 Interactive Lab Assistant: Hochspannungsübertragungsleitungen SO2800-6K 1 Die Versuchsanleitung bildet ein Interactive Lab Assistent Kurs. Dieser Multimediakurs führt Schritt für Schritt in die Thematik der modernen Energietechnik. Grundlagen werden durch leicht verständliche Animationen vermittelt. Der Interactive Lab Assistent bildet zusammen mit dem SCADA Viewer eine komfortable Experimentierumgebung. Besonderheiten: Interaktive Versuchsaufbauten Messwerte und Grafiken können per Drag und Drop in der Versuchsanleitung gespeichert werden Der SCADA Viewer lässt sich direkt aus der Versuchsanleitung starten Fragen mit Feedback und Auswertelogik zur Wissensstandkontrolle Druckdokument zum komfortablen Ausdruck der Versuchsanleitung mit Lösungen Lucas Nülle GmbH Seite 6/17

7 CD-ROM mit Labsoft-Browser, Kurssoftware und SCADA Viewer Lerninhalte: Untersuchungen an Drehstromleitungen Spannungserhöhungen an leerlaufenden Leitungen Spannungsabfall in Abhängigkeit von der Leitungslänge Spannungsabfall in Abhängigkeit vom cos-phi Kapazitive und induktive Verlustleistung der Leitung in Abhängigkeit von U und I Phasenverschiebung auf der Leitung Parallel- und Reihenschaltung von Leitungen Leistungs- und Stromverteilung bei parallelen Leitungen mit gleicher Länge Leistungs- und Stromverteilung bei parallelen Leitungen mit ungleicher Länge Leistungs- und Stromverteilung bei Reihenschaltung von Leitungen mit gleicher Länge Leistungs- und Stromverteilung bei Reihenschaltung von Leitungen mit ungleicher Länge Lastverteilung, Leistungsfluss Spannungsverteilung Betriebstechnische Zusammenhänge quantitativ und qualitativ bewerten Leitung mit Erdschlusskompensation Erdschluss auf einer Leitung mit isoliertem Sternpunkt Verhalten bei Erdschluss Erdschlusskompensation Übertragungssysteme mit Synchrongenerator Leistungs- und Stromverteilung eines generatorgespeisten Leitungsnetzes Parallelbetrieb eines Generators und einer Leitung mit dem Netz Steuerung der Wirkleistungseinspeisung Steuerung der Blindleistungseinspeisung Untersuchungen an Drehstromkabeln Ferranti-Effekt, Ladeleistung, kritische Länge Ohmsche-, induktive- und gemischt ohmsch-induktive Last Kompensation einer ohmsch-induktiven Last Bestimmung der Nullimpedanz Symmetrische und unsymmetrische Kurzschlüsse Sternpunktbehandlung und Erdschluss Verbundnetze aus Kabeln und Leitungen Unterschiede zwischen Kabeln und Freileitungen Untersuchung der Übertragungsstrecken: - Freileitung, Transformator und Kabel - Kabel, Transformator und Freileitung Verlustbetrachtung der einzelnen Komponenten Kenngrößen der Umspannstation Leistungsflussregelung in vermaschten Netzen Lucas Nülle GmbH Seite 7/17

8 Regeltransformatoren Unterschiede zwischen ungeregelten/geregelten Transformator Transformator Längsregelung Transformator Querregelung Transformator Schrägregelung Leistungsflüsse im Netz beobachten und beeinflußen Kursdauer: ca. 22 h Software: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 3 Software SCADA Viewer SO4001-3H 1 Der 'SCADA Viewer' ist eine Software zur Steuerung und Überwachung energietechnischer Anlagen. In der Software können alle Messwerte und Zustände der im System vorhandenen Messgeräte in Echtzeit angezeigt werden. Wichtige Parameter und Signale können von der Software gesteuert werden. Die Messwerte und Zustände der Geräte können ausgewählt, aufgenommen und über die Zeit dargestellt, ausgewertet und exportiert werden. Mit dem 'SCADA Viewer' lassen sich Projekte aus der Energietechnik lesend öffnen und verwenden. Funktionen der Software: Anzeige der Messwerte und Zustände in Echtzeit Aufnahme von Diagrammen der Messwerte über die Zeit Bearbeitung, Analyse und Export der Diagramme Im SCADA Viewer sind mehr als 20 vordefinierte Projekte enthalten Um beliebig viele individuell mit dem SCADA Designer erstellte Projekte erweiterbar 4 Patchkabel Cat5E 1x 1m gelb, 2x 2m gelb LM x 1m yellow 2x 2m yellow Lucas Nülle GmbH Seite 8/17

9 5 USB-Network Adapter 10/100 BaseTX RJ45 LM USB-Ethernet-Adapter bietet einen einfachen Netzwerkzugang ohne den Einbau einer Steckkarte. Der Adapter eignet sich damit besonders, wenn im PC kein Steckplatz mehr frei ist oder das Gehäuse nicht geöffnet werden soll. Eine Alternative sind die Adapter auch für Notebooks: Statt einer PC-Card mit Ethernet-Anschluss bietet der Adapter universelle Anschlussmöglichkeit für alle PCs mit USB-Schnittstelle. USB 2.0 High-Speed-Gerät Abwärtskompatibel zu USB 1.1 und 1.0 Host Controllern Kompatibel zu IEEE 802.3u, 10/100Base-T and TX Sowohl Voll- als auch Halbduplexmodus werden auf Ethernet-Schnittstelle unterstützt Betriebssysteme: Windows ME/200/XP/Vista,7 (32+64 Bit), Linux, Mac OS 10.x 6 5-Port Ethernet Switch LM Port Ethernet Switch 5 Anschlüsse Netzteil inklusive Lucas Nülle GmbH Seite 9/17

10 Stromversorgung: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 7 Regelbare Drehstromversorgung 0-450V/2A CO3301-3Z 1 Drehspannungsversorgung regelbar /450V zur stufenlosen Versorgung mit Drehstrom Netzanschluss: 230/400V, 50/60Hz Ausgangsspannung: 3x V, 50/60Hz einstellbar über 3 Phasenstelltransformator (0,5 % Toleranz) DC- Ausgang V Ausgangsstrom: 2,0A 4mm Sicherheitsbuchsen (L1, L2, L3, N, PE, L-, L+) 1 Spannungsmesser V (Dreheiseninstrument) 1 Strommesser 0...3A (Dreheiseninstrument) 3 Phasenkontrollleuchten 1 Messstellenumschalter L1-N, L2-N, L3-N, L1-L2, L1-L3, L2-L3 1 Messstellenumschalter I1, I2, I3 Absicherung: 3 thermisch-magnetische Geräteschutzschalter, Motorschutzschalter einstellbar von 1,6...2,5A mit Unterspannungsauslöser Tischgehäuse mit einklappbarem Aufstellfuß Abmessungen: 175 x 370 x 260mm (HxBxT) Gewicht: 15kg 8 Steckdosenleiste, 6-fach, mit Netzschalter beleuchtet ST8010-4J 2 6-fach Steckdosenleiste mit Schalter, 2-polig beleuchtet 6 Schutzkontaktsteckdosen DIN49440, 250V~,16A 35-Grad Anordnung der Steckdosen für abgewinkelte Stecker Zuleitung 1,75m mit Schutzkontaktstecker Abmessungen: 431 x 71 x 54mm (LxBxH) Material: Außenseiten aus Aluminium, Steckdosen + Befestigungsaufnahmen aus Kunststoff, schwarz Lucas Nülle GmbH Seite 10/17

11 Messgeräte: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 9 Power Quality Meter mit Grafikdisplay und Langzeitspeicher CO5127-1S 2 Das Dreiphasenmessgerät ermöglicht die Messung und Anzeige aller relevanten Netzparameter. Es ist in der Lage ein-, zwei- oder dreiphasig zu messen. Die Anzeige und Bedienung erfolgt menügeführt über ein LC-Display oder die integrierte Ethernet - Schnittstelle. Mit der optionalen SCADA Software lassen sich alle Messwerte anzeigen und intelligente Netze (Smart Grid) realisieren und analysieren. Das Smart Meter misst als digitaler Stromzähler an den Endpunkten des Stromnetzes den Stromverbrauch und kann in Abhängigkeit von Zuständen Verbraucher zu- und abschalten. Dreiphasige Messung von Strom und Spannung 3x400V/5A Messung von Phasenspannungen, verketteten Spannungen und Strömen Bestimmung von Schein-, Wirk- und Blindleistung Bestimmung von Wirk-, Blind- und Scheinarbeit Bestimmung von Frequenz und Verzerrungsfaktoren für Strom und Spannung Erfassung von Netzharmonischen und Nullleiterstrom Impulsmessung Spitzen- und Mittelwerterfassung Lastgangaufzeichnung und Ereignisaufzeichnung Echtzeituhr Großes, kontrastreiches hintergrundbeleuchtetes Grafikdisplay Darstellung in Tabellen, Diagrammen und Zeigerbildern 2 Digitalein- und Ausgänge zur freien Belegung mit Funktionen Ethernetschnittstelle Menüführung in DE / EN / FR / ES / IT / PT / TR / ZH / RU / PL Demonstrationsmessgerät für Netzbetrieb max. Messwerte: Spannung: L-L: 690 V Strom: 5A Fehlergrenzen: Spannung 0,2% Strom 0,2% Scheinleistung 0,5% Wirkleistung 0,2% Blindleistung 1% Wirkenergie Klasse 0,2 Blindenergie Klasse 2 Betriebsspannung: 110V-230V, 50/60Hz Abmessungen: 297 x 228 x 140mm (HxBxT) Gewicht: 2kg Lucas Nülle GmbH Seite 11/17

12 Zubehör: Pos. Bezeichnung Bestell-Nr. Anz. 10 Sicherheitsverbindungsstecker schwarz 4mm mit Anzapfung, 1000V/32A CAT II SO5126-3R 40 Beidseitig berührungsgeschützt Sicherheitsstecker + Sicherheitsbuchsen im 19mm-Abstand Durchgangswiderstand max. 6mΩ Bemessungsdaten: 1000V/32A CAT II Farbe schwarz 11 Sicherheitsverbindungsstecker blau 4mm mit Anzapfung, 1000V/32A CAT II SO5126-3V 2 Beidseitig berührungsgeschützt Sicherheitsstecker + Sicherheitsbuchsen im 19mm-Abstand Durchgangswiderstand max. 6mΩ Bemessungsdaten: 1000V/32A CAT II Farbe blau 12 Sicherheitsverbindungsstecker gn/ge 4mm mit Anzapfung, 1000V/32A CAT II SO5126-3W 7 Beidseitig berührungsgeschützt Sicherheitsstecker + Sicherheitsbuchsen im 19mm-Abstand Durchgangswiderstand max. 6mΩ Bemessungsdaten: 1000V/32A CAT II Farbe gn/ge Lucas Nülle GmbH Seite 12/17

13 13 Sicherheitsmessleitungssatz 4mm (31 Stück) SO5148-1L 1 Satz Sicherheitsmessleitungen mit stapelbaren 4 mm Lamellen- Steckern und hochflexibler, doppelt isolierter Leitung, bestehend aus: 6 x 25cm lang, schwarz 4 x 50cm lang, schwarz 2 x 100cm lang, blau 2 x 100cm lang, rot 1 x 100cm lang, grün/gelb 1 x 150cm lang, blau 1 x 150cm lang, grün/gelb 2 x 150cm lang, grün 4 x 150cm lang, braun 4 x 150cm lang, schwarz 4 x 150cm lang, grau Leitungsquerschnitt 2,5 mm 2 Bemessungsdaten: 600V CAT II, 32A 14 Sicherheitsmessleitung 4mm, 50cm schwarz, 600 V, CAT III ~ 1000 V, CAT II / 32A SO5126-8L 6 Sicherheitsmessleitung, mit stapelbaren, berührungssicheren 4mm- Steckern Farbe: schwarz Länge: 50 cm Leitungsquerschnitt 2,5 mm 2 Bemessungsdaten: 600V CAT II, 32A 15 Sicherheitsmessleitung 4mm, 25cm schwarz, 600 V, CAT III ~ 1000 V, CAT II / 32A SO5126-8B 3 Sicherheitsmessleitung, mit stapelbaren, berührungssicheren 4mm-Steckern Farbe: schwarz Länge: 25 cm / 10" Leitungsquerschnitt 2,5 mm 2 Bemessungsdaten: 600V CAT II, 32A 16 Mobiler Experimentierstand, Aluprofil, 3-etagig, 6 Steckdosen, 1250x700x1995mm ST7200-3A 1 Lucas Nülle GmbH Seite 13/17

14 Hochwertiger, fahrbarer Experimentier- und Demostand der SybaPro Reihe mit Aluprofil-Tischbeinen kompatibel zu allen Anund Ausbauteilen des SybaPro Systems. Der mobile Experimentierstand wird als Bausatz geliefert. Tischplatte: Gestell: 30mm-Tischplatte aus hochverdichteter, mehrschichtiger Feinspanplatte nach DIN EN Farbe grau, RAL 7035, mit beidseitiger, 0,8mm leichtstrukturierter Schichtstoffbelag (Resopal) nach DIN Beständig gegen eine Vielzahl von Chemikalien und Reagenzien, wie verdünnte Säure und Laugen Hitzeunempfindlich, z.b. gegen flüssiges Lötzinn sowie punktförmiges Erwärmungen von Lötkolben oder Zigarettenglut Einfassung der Tischplatte mit massiver, schlagzäher Schutzkante aus 3mm dickem, durchgefärbtem Kunststoff der Farbe RAL 7047 Belag und Umleimer sind PVC frei Spannungsversorgung mit 6-fach Steckdosenleiste, montiert auf die Unterseite der Tischplatte, 2 m Zuleitung und Schuko-Stecker 2 Alu-Strangpressprofil mit Vielnutprofilierung 1800 x 120 x 40mm (BxHxT) 8 gleichwertige Nuten im Alu-Strangpressprofil (3 je Seite + 1 je Kopfseite) Nuten zur Aufnahme von industriegenormten Halterungen 4 Stück Alu H-Profile, 1150mm, für 3 etagige Anordnung von DIN A4 Experimentierplatten Freier Platz zur Ergänzung eines Energieversorgungskanals Tischfüße aus Rechteckrohr mit 4 lenkbaren Doppelrollen, davon 2 gebremst Tischzarge aus stabiler, umlaufender Rechteckrohrkombination Säurebeständige Epoxidharzbeschichtung von ca. 80µm, Farbe RAL 7047 Abmessungen: Tischplattenhöhe 760mm 1250 x 1995 x 700mm (BxHxT) Lucas Nülle GmbH Seite 14/17

15 17 Energieversorgung, für Experimentierstände ST8008-8M 1 Stromverteiler 400V CEE mit Sicherungsautomaten zur Befestigung am Profil der mobilen Experimentierstände oder direkt an der Tischplatte. 2 CEE-Steckdosen (400 V, 16 A, 5-polig) mit Sicherheitsklappdeckel 1 Schutzkontaktsteckdose (230 V) mit Sicherheitsklappdeckel Absicherung: 1 x 3-polig LS B 16 A Netzanschluss: 3x 230/400V, 50/60Hz über CEE-Stecker mit 4 m Kabel Abmessungen: 530 x 130 x 110mm (HxBxT) Gewicht: 3kg 18 Messleitungshalter für Wand- oder Alu-Profil Montage für 48 4mm- Messleitungen ST8003-8E 1 Messleitungshalter aus 1,5mm Stahlblech, passend zu allen Möbeln des SybaPro Aluprofil Systems, zur Aufnahme von 48 4mm-Sicherheitsmessleitungen Breite 200mm, 12 Kabelführungsnuten Montagehöhe am Aluprofil verstellbar links oder rechts montierbar Wandmontage möglich Inklusive 2 Schrauben und Nutensteinen Säurebeständige Epoxidharz-Pulverbeschichtung von ca. 80µm, Farbe RAL 7047 Lucas Nülle GmbH Seite 15/17

16 19 PC-Halterung für SybaPro-Experimentierstand, höhen- + breitenverstellbar ST7200-5A 1 PC-Halterung für Labortische der SybaPro Reihe, aus gelochtem 1,5mm Stahlblech, zur Montage am Aluprofil. variable Höhenmontage Breite verstellbar ( mm) mit variabel einstellbarer Fallsicherung sowie Gummistopper Links oder rechts montierbar Inklusive sämtl. Montagematerial Säurebeständige Epoxidharz-Pulverbeschichtung von ca. 80µm, Farbe RAL Flachbildschirmhalter m. Faltarm, bis 15kg zur Aluprofilbefestigung, VESA 75/100 ST8010-4T 1 Schwenkbare Monitorhalterung zur Montage an Aluprofilen des SybaPRO Systems. Ermöglicht die optimale Positionierung des Monitors für ermüdungsarmes Arbeiten und Experimentieren. Faltarm mit 2-teiligem Gelenk Schnellverschluss für stufenlose Höhenverstellung am Alu Strangpressprofil VESA Befestigung 7,5 x 7,5 cm inkl. Adapter von VESA 75 (7,5x7,5) auf VESA 100 (10x10) 2 Kabelspangen zur Kabelführung am Haltearm Belastbar bis 15kg Der TFT Monitor kann parallel zur Tischkante gedreht werden Abstand von 105 bis 480 mm stufenlos verstellbar Zusätzlich enthalten: Kabelführungsset zur geführten Kabelverlegung an den Alu-Profilen der Laborsysteme der SybaPro-Serie Set bestehend aus: 3 Kabelbinderkreuzblöcke für die vordere/hintere Nut des Alu- Profils 3 Kabelbinderkreuzblöcke für die seitlichen Nuten des Alu- Profils 12 Kabelbinder 4 Aluminiumabdeckprofile zur Verschließung/Kabelverlegung innerhalb der Nuten des Alu-Profils inkl. Montageanleitung Lucas Nülle GmbH Seite 16/17

17 21 Tastaturadapter als Erweiterung für Flachbildschirmhalter ST8010-4G 1 Tastaturadapter zur Verwendung in Kombination mit Flachbildschirmhaltern Montage zwischen Monitor und Aufnahme des Flachbildschirmhalters Variable 3-stufige Höhenanpassung durch mehrere vorgebohrte Aufnahmelöcher Aufnahmelöcher doppelreihig zur Verwendung mit VESA 75 und VESA 100-Standard Tastaturplatte für komfortable und ergonomische Bedienbarkeit um ca. 30 abgeschrägt Tastaturplatte als Fallschutz vorne 11mm aufgekantet inkl. Handgriff Variable 2-stufige Tiefenbefestigung der Tastaturplatte möglich (252/276mm) Extra breite Tastaturplatte (640mm) erlaubt zusätzlich die Ablage einer Maus Tastaturplattentiefe 172mm Inkl. zweier Kabelclips zur geführten und gebündelten Kabelverlegung Maximale Belastbarkeit 10kg Maße (HxBxT) 360x640x276mm Dieser Adapter sollte nur in Verbindung mit Monitorhaltern bis 15kg Tragkraft verwendet werden. 22 Schutzhülle für den mobilen Experimentierstand - 3-etagig ST8010-9Y 1 Schutz der Geräten vor Staub und Feuchtigkeit Sichtschutz (Schutzhülle darf nicht transparent sein, Blickdicht) Farbe: Dunkelgrau matt mit Siebdruck Material: Polyamidgewebe mit PU-Beschichtung Hochreißfest, imprägniert, abwaschbar, wasserdicht Lucas Nülle GmbH Seite 17/17