Das Maximum aus Wind herausholen

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1 Das Maximum aus Wind herausholen Höchste Verfügbarkeit und Effizienz von Windenergieanlagen durch das perfekte Zusammenspiel zuverlässiger Komponenten siemens.de/wind-equipment Answers for industry.

2 Intelligente Standardisierung auf Basis bewährter Plattformen Im Rahmen der intelligenten Standardisierung sind für wind- und herstellerspezifische Anforderungen keine aufwändigen Spezialanfertigungen mehr erforderlich. Wir arbeiten mit Plattformstrategien, verwenden Komponenten und abgestimmte Systeme, die sich in rauer Industrieumgebung zigtausendfach bewähren und sich so kombinieren lassen, dass die jeweilige Spezifikation passgenau erfüllt wird. Dabei ist es für uns selbstverständlich, dass die hier immer wichtiger werdenden Industriestandards, Maschinenrichtlinien und Sicherheitsvorschriften konsequent eingehalten werden. Durch umfassende Systemtests der Hard- und Software im Vorfeld wird das perfekte Zusammenspiel der standardisierten Produkte und Systeme sichergestellt. Aufwändige Systemtests beim Kunden entfallen somit. Einheitliche Engineering-Tools reduzieren den Aufwand für Programmierung sowie Inbetriebnahme und minimieren das Fehlerrisiko. Ein Beispiel ist die SIMATIC-Wind- Library, eine eigens für die Automatisierung von Windanlagen entwickelte Software-Bibliothek, in der 80 % aller Funktionen einer Windenergieanlage hinterlegt sind. Wettbewerbsvorteile in der Serienfertigung Zunehmender Wettbewerb und Kostendruck fordern die Windbranche zur nachhaltigen Optimierung der Entwicklungs- und Fertigungsprozesse. Wir unterstützen den Übergang zur optimierten Serienfertigung mit unserer Hard- und Software, u.a. durch standardisierte Baukastensysteme für Ihre Plattformstrategien, reduzierte Komponentenvarianz und industriegerechte Logistik- und Supportprozesse. Product-Life-Cycle-Management-Software unterstützt Sie zukünftig bei der Fertigungsautomatisierung von Windturbinen. Beispielsweise optimiert sie das Layout der Turbinenproduktion bereits in der Planungsphase. Dies erschließt frühzeitig Einsparpotenziale und vermeidet Engpässe in der späteren Produktion. Darüber hinaus sorgt unsere Software für Transparenz über den gesamten Lebenszyklus. Zudem dient sie als einzige Datenquelle für sämtliche Produkt- und Prozesskenntnisse in der Turbinenproduktion. Mit spezieller Konstruktions-Software werden neue Windturbinen entwickelt und modifiziert. Vielfältige Simulationsmöglichkeiten helfen, Szenarien richtig zu bewerten und ersetzen teure und aufwändig herzustellende Turbinen-Prototypen. Durch die Zeitersparnis können die Windturbinen auch schneller auf den Markt gebracht werden. Der vertrauensvolle Partner für die Zukunft Siemens ist der erfahrene und verlässliche Partner für alle Produkte, Systeme und Lösungen für den elektrischen Antriebsstrang sowie für die Automatisierung und Energieverteilung in Windenergieanlagen. Unsere jahrzehntelange, einzigartige Expertise macht uns zum weltweit führenden Anbieter der Industrieautomatisierung. Diese fließt nun direkt in unser Angebot für die Windbranche ein. Zudem leisten mehr als unserer LOHER-Windgeneratoren rund um den Globus zuverlässig ihren Dienst.

3 Die Kraft der Natur optimal nutzen Windkraft nimmt im Rahmen der erneuerbaren Energien eine Schlüsselrolle ein. Um diese Kraft optimal aus zunutzen und tatsächlich das Maximum aus dem Wind herausholen zu können, spielen unsere Produkt- und Systemangebote optimal zusammen. Das Resultat: maximale Verfügbarkeit und Effizienz, niedrige Produktionsund Wartungskosten, Zeitersparnis bei Engineering und Inbetriebnahme sowie eine verkürzte Time-to-Market für neue Turbinenkonzepte. Maximale Verfügbarkeit bei minimalen Lebenszykluskosten Intelligente Standardisierung auf Basis bewährter Plattformen Das Maximum aus Wind herausholen Vertrauensvoller Partner für die Zukunft Unterstützung in jeder Richtung: Für Ihren Erfolg stellen wir unser gesamtes Know-how für die Windkraft zur Verfügung. Wettbewerbsvorteile in der Serienfertigung Maximale Verfügbarkeit bei minimalen Lebenszykluskosten Unsere Produkte und Systeme haben sich in den unterschiedlichsten Industrien unter rauesten Bedingungen vielfach bewährt. Darüber hinaus spielen sie perfekt zusammen und erhöhen somit die Verfügbarkeit weiter. Alle Komponenten, Systeme und Gewerke kommunizieren nahtlos miteinander über alle Ebenen von der einzelnen Klemme bis zur übergeordneten Leitwarte. Dadurch lassen sich alle Anlagenteile lückenlos überwachen. Auch in Extremsituationen kann somit schnell und präzise reagiert werden, um Schäden an der Anlage abzuwenden. Durch vorbeugende und vorausschauende Wartungs- und Instandhaltungskonzepte lassen sich reparaturbedingte Stillstandzeiten minimieren oder ganz vermeiden. Zusätzlich sorgt unser umfassendes Serviceangebot an 365 Tagen rund um die Uhr für maximale Verfügbarkeit. Über unser globales Servicenetzwerk bieten wir weltweit kundenorientierte Dienstleistungen. Das Standardangebot umfasst unter anderem Fernwartung, Instandhaltung, Ersatzteillogistik und Online-Support.

4 Das umfassende Produkt- und Systemspektrum für Windturbinen im Überblick 1. Automation und Turbinensteuerung mit SIMATIC Zuverlässiger Betrieb von -40 C bis +60 C Fehlersichere Softwarecontroller ohne drehende Teile wie Lüfter und Festplatten für wartungsfreien Betrieb und extreme Robustheit Hot Swapping: im Fehlerfall unter Spannung zieh- und steckbare Module, wie die dezentrale Peripheriebaugruppe SIMATIC ET200 Stehende Verdrahtung: Im Fall eines Austauschs müssen die Einzelverdrahtungen nicht gelöst werden Hohe Schutzarten bis IP67 Höchste Robustheit gegen Vibrationen Salznebelfeste Varianten speziell geeignet für den Offshore-Bereich Leistungsstarke Softwarebibliothek mit allen relevanten Standardfunktionen einer Windenergieanlage Safety Integrated auf offener PC-basierender Plattform Einfache Integration von z.b. C-Programmen und MATLAB/Simulink Algorithmen 2. Kommunikation und SCADA mit SCALANCE Höhere Verfügbarkeit der Netze durch Redundanzmechanismen Integrierte Standard-Sicherheitsfunktionen Uneingeschränkte Durchgängigkeit in der Kommunikation über PROFINET und optimale Diagnose Real-Time-Kommunikation für Echtzeitanforderung mit allen Diagnosemöglichkeiten Windpark- und Windturbinen-Kommunikation, u. a. mit dem Schwerpunkt: DIN EN (Norm für die Überwachung und Steuerung von Windturbinen) Netzwerkkomponenten der SCALANCE Produktfamilie, geeignet für raue Bedingungen und Temperaturbereiche von -40 C bis +70 C Höchste Flexibilität durch Einsatz von Industrial- Wireless-LAN mit zuverlässiger PROFINET/ PROFIsafe - Kommunikation SIMATIC Panels in Schutzart IP65, auch für den Einsatz im rauen Offshore-Bereich lieferbar: rüttelund stoßfest sowie in salzwasser- und temperaturbeständiger Ausführung 3. Pitch-Systeme auf Basis von SINAMICS, SIMATIC und SIRIUS Komponenten Geringe Belastung für Pitch-Getriebe und Blatt-Lager durch Verwendung innovativer Regelalgorithmen Einfache Realisierung der Turbinensicherheit durch integrierte Sicherheitskonzepte Reduzierter Energiebedarf des Pitch-Systems durch trägheitsarme, effiziente Synchronmotoren im 4-Q-Betrieb sowie energieeffiziente Schalttechnik Lastreduzierungen für die gesamte Windenergieanlage durch individuelle, höchst präzise Einzelblattverstellung Reduzierte Belastung der Mechanik durch sanfte Antriebsregelung beim Anfahren und Bremsen 4. Yaw-Systeme mit den Produktfamilien SINAMICS und SIRIUS Vorausschauende Wartung durch integrierte Zustandsdiagnose Hochpräzise, zuverlässige Messergebnisse durch robuste Sensoren auch bei extremen Umgebungsbedingungen GL-Zertifizierung: Speziell für Windkraftanlagen geprüfte Schalttechnik sorgt im Notfall für das sichere Drehen der Flügel in die stabile Ruheposition Steigerung der Verfügbarkeit durch langlebige und wartungsfreie Komponenten Reduzierter Verschleiß durch Einsatz innovativer Regelalgorithmen Verminderung der Strukturbelastung durch individuelle Anpassung einzelner Antriebsparameter Erhöhte Anlagenverfügbarkeit durch Verwendung von langlebigen und wartungsfreien Komponenten Vorausschauende Wartung durch integrierte Zustandsdiagnose Integrierte Sicherheitskonzepte für maximalen Schutz der Windturbine und der Personen Reduzierte Lasten auf Getriebe und Lager und verminderte mechanische Schwingungen durch sanfte Antriebsregelung Höhere Energieeffizienz der gesamten Windenergieanlage durch die in SINAMICS integrierte Rückspeisefähigkeit Schnellere Planung, Inbetriebnahme und Wartung der Windturbine durch reduzierte Anzahl an Komponenten Optionaler Einsatz von Standard-Asynchronmotoren in Premium Effizienz IE3 mit einen bis zu 10 % höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Motoren

5 3 4 Komponenten und Systeme für die komplette Elektrotechnik der Windenergieanlage

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7 5. Niederspannungs-Energieverteilung mit SENTRON, SIVACON und SITOR Zuverlässiger Schutz von Anlage und Personen durch optimal aufeinander abgestimmte Schutz-, Schalt-, Mess- und Überwachungsgeräte aus dem SENTRON Portfolio Höhere Kurzschlussfestigkeit, reduzierte Brandlast, optimiertes EMV-Verhalten durch spezielle Schienenverteiler-Systeme SIVACON 8PS, die vor Wasser geschützt sind (sprinklergeeignet) Effektiver Schutz empfindlicher Leistungshalbleiter des Umrichters mit Halbleiterschutzsicherungen SITOR durch extrem schnelle Abschaltcharakteristik Sichere Energieversorgung der Nebenstromkreise (z.b. Pitch, Yaw, Hydraulik, Lüfter) durch deren optimalen Schutz vor Kurzschluss und Überlast Vermeidung von Anlagenausfällen und -schäden durch abgestuften Blitz- und Überspannungsschutz Maximale Anlagenverfügbarkeit durch optionales Fernschalten der Leistungsschalter Hohe Anlagentransparenz durch umfassende Messtechnik und kommunikationsfähige Komponenten 6. Mittelspannungs-Energieverteilung mit NXPLUS Zuverlässige Verbindung zwischen Windenergieanlage und Stromnetz z. B. mit gasisolierten Mittelspannungsschaltanlagen NXPLUS Wind Optimaler Schutz des Transformators 7. LOHER Windgeneratoren und Windumrichter LOHER Dynavert XL Hohe Zuverlässigkeit durch strenge Qualitätskontrollen und modernste Prüffelder Wetterfeste Generatoren von 250 kw bis 10 MW für den On- und Offshoreeinsatz mit Feuchtschutzisolation, rüttelfeste Wicklungen und salzwasserfeste Sonderanstriche Cold-Climate-Versionen ebenso verfügbar wie Hot-Climate-Versionen Zuverlässige und wartungsfreundliche Lagerung; Lagerwechsel auch in der Gondel möglich Reibungsloser Betrieb auch bei schwachen Netzen Besonders zuverlässige getriebelose Ringgeneratoren, die sich einfach aus einzelnen fertig vormontierten Generatorsegmenten zusammensetzen lassen Redundante Umrichterkonzepte durch Einsatz individuell schaltbarer Leistungsteile Reibungsloser Betrieb durch exakt aufeinander abstimmte Lasten bei Generator und Umrichter Optimale Abstimmung von Generator und Windumrichter von Entwicklung, über Fertigung, gemeinsame Prüfung im Testfeld und Zertifizierung bis hin zu Service Umfangreiche Überwachungseinrichtungen 8. Hilfssysteme mit SIRIUS, SIMOCODE pro und SIPLUS Verhinderung von Stillstandzeiten und Verlängerung der Lebensdauer der Windenergieanlage durch permanente Überwachung von Motoren, Getriebe, Lager, Lüfter bis hin zur Turmschwingung durch SIPLUS- Condition-Monitoring-Systeme Auswertung von analogen und binären Signalen mit der Aufzeichnung auch hochdynamischer Vorgänge durch Abtastraten von über 40 khz Autarke Ausführung aller Schutz-, Steuer- und Bremsfunktionen durch SIMOCODE pro Motormanagementsysteme: volle Funktionsfähigkeit und Schutz des Motorabzweigs selbst bei Ausfall des Bussystemsoder der Turbinensteuerung Höhere Betriebssicherheit durch zuverlässige Stecktechnik statt Verdrahtung bei SIRIUS Schaltgeräten SIRIUS Überwachungsrelais erfassen Motorströme und -spannungen, Asymmetrie, Kriechströme etc. und geben so Hinweise auf mechanischen Verschleiß, Verstopfung, Komponentenlebensdauer uvm. Geringerer Kühlaufwand im Schaltschrank dank verringerter Eigenverluste von SIRIUS Schaltgeräten Umfassende und integrierte Brandschutzlösungen mit zuverlässiger Branddetektion und effizienter Löschtechnologie

8 Sicherheitshinweis: Weitere Information: siemens.de/wind-equipment Auf unseren Internetseiten finden Sie unter dem Navigationspunkt Support auch weitere Informationsbroschüren und technische Beschreibung. Bei Anbindung eines internen Systems an ein externes System sind geeignete Schutzmaßnahmen zu ergreifen, um einen sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten (u. a. IT-Security, z. B. Netzwerksegmentierung). Mehr Informationen unter: siemens.de/industrialsecurity Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND Änderungen vorbehalten 08/12 Bestell-Nr.: E20001-A90-P550 Dispostelle WÜ/40140 GD.LD.SP.WIND WS Gedruckt in Deutschland Siemens AG 2012 Die Informationen in dieser Broschüre ent halten lediglich allgemeine Beschreib ungen bzw. Leistungs merk male, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungs merkmale sind nur dann ver bindlich, wenn sie bei Vertrags schluss ausdrück lich ver einbart werden. Alle Erzeugnisbezeich nungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zu liefern der Unter - nehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.