Modularer Multilevel Bahnumrichter Nürnberg

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1 Tag 2011 Tag 2011 Modularer Multilevel Bahnumrichter Nürnberg Empfohlen wird auf dem Titel der Einsatz eines vollflächigen Hintergrundbildes (Format: 25,4 x 19,05 cm): Bild auf Master platzieren (JPG, RGB, 144dpi) Reiner Papp Wolfgang Recker Bild in den Hintergrund legen Schutz-Vermerk / Copyright-Vermerk Siemens AG 2011

2 Modularer Multilevel Bahnumrichter Inhalt Was ist ein Umricher Die Funktion des Modularen Multilevel Direktumrichters Die Anlage in Nürnberg Die Messtechnik in Nürnberg Seite 2 Mai 2011 I MO CT

3 16,7-Hz-Bahnstromversorgung Zentrale und dezentrale Energieversorgung Drehstromnetz 3~ kv 50 Hz Bahnstrom- Kraftwerk Umformer Umrichter Umformer G 1~ M 3~ G 3~ 3~ M G 1~ 1~ 1~ 3~ 1~ Bahnstromleitungsnetz 1~ 110 kv 16,7 Hz Unterwerk Oberleitung 1~ 15 kv 16,7 Hz Rückleitung Seite 3 Mai 2011 I MO CT

4 Die Idee Direktumrichter für die Bahneinspeisung Unsere Ansprüche: Einfacher Aufbau Geringer Platzbedarf Geringe Netzrückwirkungen Hohe Verfügbarkeit Reduzierung des Wartungsaufwandes Seite 4 Mai 2011 I MO CT

5 Die Funktionsweise Modular Multilevel Direkt Converter MMDC Phase Regelung / Steuerung Zweig Zweigspannungen U [kv] t [ms] Seite 5 Mai 2011 I MO CT Submodul Jeder Zweig stellt eine Spannungsquelle dar. Sie wird aus jeweils n Submodulen gebildet. Eine Entkopplung der Netze ist ohne Saugkreise möglich!

6 Die Vorteile des neuen Konzeptes Geringe Netzrückwirkungen Nahezu keine Oberschwingungen: THD U50 << 0,6 % Schließen des 110 kv 50 Hz LS => Auch bei niedrigen Umrichterleistungen ist der Einsatz von Filtern nicht notwendig => Niedriger Geräuschpegel der Trafos da der Stromrichterausgangsstrom der Sinusform entspricht Spannung auf der OS und US Seite des 50 Hz Trafos Messung Nürnberg Januar 2011 Seite 6 Mai 2011 I MO CT

7 , Kraftwerk Franken, E.ON 2 Blöcke mit je 37,5 MVA Regelung & Eigenbedarf Leittechnik Container Pump Skid Stromrichter Kreisstrom Drosseln Rückkühler 50 Hz Transformator 16,7 Hz Transformator Seite 7 Mai 2011 I MO CT

8 , Kraftwerk Franken, E.ON Der Stromrichter Die mechanische Anordnung entspricht der elektrischen B6-Struktur: Submodul IGBT Seite 8 Mai 2011 I MO CT

9 Containerbauweise Anlieferung der Stromrichtercontainer in Nürnberg Einsatz von Standard-Betoncontainern Teilausbau der Container beim Containerlieferanten Finalisierung der Montage auf der Baustelle in Nürnberg Seite 9 Mai 2011 I MO CT

10 Anlagenlayout Technische Daten: 2 Blöcke mit je 37,5 MVA Spannungen 50 Hz kv Spannungen Bahnnetz kv Schalleistungspegel < 90 db(a) Grundfläche 27 x 34 m Seite 10 Mai 2011 I MO CT

11 Umrichter + Bahnunterwerk 110 kv 50 Hz Schaltanlage Bahnunterwerk: 3 Umspanner mit 15 MVA Doppelsammelschiene Besonderheit: kv Schaltfelder Messung der 50 Hz Größen in der E.ON Schaltanlage 800 m Kabelverbindung Seite 11 Mai 2011 I MO CT

12 Lage Umrichter Seite 12 Mai 2011 I MO CT

13 Lage 50 Hz Schaltanlage 800 m entfernt Seite 13 Mai 2011 I MO CT

14 Installation Iba Seite 14 Mai 2011 I MO CT

15 Struktur iba TFR Seite 15 Mai 2011 I MO CT

16 TFR in Operation Seite 16 Mai 2011 I MO CT

17 TFR Offline Nachlese mit Iba Analyser Selbstgetriggerter Event Seite 17 Mai 2011 I MO CT

18 TFR in Operation Seite 18 Mai 2011 I MO CT

19 TFR Besonderheiten / Zusammenfassung 4 Messtellen mit insgesamt 64 analogen und 128 digitalen simultan abgetasteten Signalen Kontinuierliche Aufzeichnung mit 20 khz Triggerung bei Auslösung und selbstgemessenen Bedingungen Onlineberechnung von Leistungen und Effektivwerten Datenmanagement auf Backupfestplatte (zum Austausch) Signalauskopplung zur weiteren Datenverarbeitung Seite 19 Mai 2011 I MO CT

20 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Tag 2011 Empfohlen wird auf dem Titel der Einsatz eines vollflächigen Hintergrundbildes (Format: 25,4 x 19,05 cm): Bild auf Master platzieren (JPG, RGB, 144dpi) Bild in den Hintergrund legen Schutz-Vermerk / Copyright-Vermerk Siemens AG 2011