WELCOME WILLKOMMEN BIENVENIDO Modulares Konzept für die einfachen und strategisch wichtigen i-ons Matthias Beermann 15.11.2017
Unternehmen Gründungsjahr 1946 71 Jahre Erfahrung Mittelständisch geprägtes Familienunternehmen Fokus: Lösungen für Energie-Verteilnetze Erfinder des Kurzschlussanzeigers 175 Mitarbeiter Heiligenhaus: Entwicklungszentrum, Verwaltung + Vertrieb, hochmoderne Elektronik-Fertigung (Erweiterung 2012) Körperich/Eifel: Zweigwerk mit Fertigung und Mechanik-Kompetenzzentrum Spezialisiert auf die Entwicklung und Produktion weltweit gefragter Produkte und Lösungen 2
Produkt- und Systemlösungen Kurz- + Erdschlussanzeiger Fernmeldung über Mobilfunk Erdungsvorrichtungen + Zubehör Spannungsprüfer + Spannungsprüfsysteme 3
Modulares Konzept für die einfachen und strategisch wichtigen i-ons Was ist der Unterschied zwischen einer einfachen Ortsnetzstation und strategisch wichtigen ONS? Warum sollte das MS- Energienetz intelligent ausgerüstet werden? Wie kann eine intelligente Ortsnetzstation (i-ons) ausgerüstet werden? 4
Einfache Ortsnetzstationen KKT-Schaltanlage (Kabel-Kabel-Trafo) Tendenz : vermehrt kompakte Station, nicht begehbar Stationen mit einem Trafo Mittelspannung Niederspannung Kabelzugang Kabelabgang
i-on als strategisch wichtige Station / Schwerpunktstation Kotenpunkt Stationen / mehrfeldrige Stationen mit mehr als 2 Kabelabgängen Kompakt als auch begehbare Stationen Kritische Infrastruktur Wichtige Übergabestation (Großbetriebe) Direkte Einspeisungen in die Mittelspannung.. *1 *2 *3 Quellen:, www.auto.de www.oko-tech.de, www.cfact.com
1,5 schaltbare Stationen je Stich HS/MS Umspannwerk LS1 N.O. LS2 i-ons mit Fernwirktechnik normale Stationen, optional mit GSM/GPRS Anbindung 8
Lastfluss unidirektional Warum sollte das Energienetz intelligent ausgerüstet werden? Früher Heute und zukünftig HS HS MS MS NS NS 9
Modul Moderne i-ons Vollausstattung So viel Technik wie möglich oder nötig? Was sind die Ziele? Fernwirkunterstation RONT-Regler Batterie/USV Monitoring vor Ort Thermische Trennung Schlüssel- Verantwortlichkeiten Anzeiger je Feld! Fehlerrichtungserkennung Monitoring vor Ort U, I, P, Q, S, cos φ, f Stellungsrückmeldungen? Ferngesteuerte Stellantriebe? Intuitive vor Ort Bedienung Trafolaststromüberwachung Temperatur Überwachung Zugangsüberwachung.. Messwerte erfassen und beobachten Warnungen/Alarm bei Grenzwertüberschreitung Temperaturüberwachung? Powerquality? Weitbereichsregelung?! Schlüssel-Verantwortlichkeiten Quelle: www.graeper.de 10
Motivation 1. Fehlerfall Fehlerorteingrenzung, Zielgerichtet Frei-/Umschaltung Schnelle Wiederversorgung Kosten sparen, Erlöse optimieren 2. Monitoring im Mittel- + Niederspannungsnetz Netzsituation beurteilen + berechnen + simulieren Einfache Stationsmeldungen + i-ons Status Vorausschauende Wartung 11
Fokus Mittelspannungsschaltanlage Stromsignale Spannungssignal Anzeiger 12
Umspannwerk/Einspeisung Prinzip der Fehlereingrenzung einfache Netze Fehlersuche, Eingrenzung des Fehlers Offener Ring, typisch 10 20 kv Kurzschlussanzeiger (angesprochen) Fehlerort lokalisiert! Leistungsschalter Trafostation Trennstelle geöffnet Leistungsschalter 14
Dezentrale Einspeisung? Geschlossene Ringe? SMART GRID? Fehler-Richtungs-Anzeige und Netz-Monitoring wird benötigt! I1 100A 0.0 I2 100A -120.0 I3 V12 100A 10.0kV 120.0 30.0 IE V23 0A 10.0kV 0.0-90.0 V31 S 10.0kV 150.0 1723kVA VNE P 0.0kV + 1673kW 0.0 Q +448kVAr cos φ +0.966 Ind. 15
Umspannwerk/Einspeisung Prinzip der Fehlereingrenzung/Dezentrale Einspeisung Netz ausgerüstet mit Fehler-Richtungsanzeiger G Leistungsschalter Trafostation Leistungsschalter G 16
Umspannwerk/Einspeisung Prinzip der Fehlereingrenzung/Dezentrale Einspeisung Netz ausgerüstet mit Fehler-Richtungsanzeiger Fehler-Richtungsanzeiger angeregt in Richtung A Fehler-Richtungsanzeiger angeregt in Richtung B G Leistungsschalter Trafostation Leistungsschalter Fehlerstrom Richtung Anlagenfeld Fehlerstrom Richtung Kabelabgang G 17
Modul Stromsensor Stromsignale 18
Funktionsumfang Modul Stromsensor Historie Fehler Anzeiger ALPHA SIGMA ComPass s s B, A Classic Basic Standard B, A U, I, P, cosφ, Advanced 19
Funktionsumfang Modul Stromsensor Ein Sensortyp für alle Applikationen oder ALPHA SIGMA ComPass s s B, A Classic Basic Standard B, A U, I, P, cosφ, Advanced 20
Modul Stromsensor Messwertgeber Sensoren Quelle np Netzpraxis Okt. 2014, Heft 10 21
Modul Stromsensor Durchführungssensoren für alle SF6-Schaltanlagen ABB SafeRing, SafePlus, SafeLink Siemens 8DJH, 8DJ, 8DH, NX Plus C Passend für alle abgesteuerten Steckergarnituren Ormazabal GA, GAE Driescher Minex, Minex C Eaton Industries XIRIA Schneider Electric FBX (RM6) Retrofit 22
Modul Spannungssensor Spannungssignal 23
Modul Spannungssensor Kapazitive Spannungsankopplung in Schaltanlagen Neu + Retrofit Retrofit resistiv hochgenau 24
Modul Spannungssensor Kapazitive Spannungsankopplung 25
Modul Spannungssensor Retrofit integriertes Anzeigesystem Einfaches Ertüchtigen von HO- und HR-Buchsenmodulen C-Anpassung: Rückseite mit Jumper(n) Zusätzlicher Ausgang für ComPass B- und Sigma D-Serie Flexible und einfache Magnetbefestigung WEGA 1.2 C vario mit Anbausatz 26
Modul Spannungssensor Retrofit integriertes Anzeigesystem / Beispiele ALSTOM Siemens 8DJ10/20 Ormazabal GA Driescher MINEX ABB SafePlus Schneider FBX Schneider RM6 27
Modul Fehleranzeiger Modulares Konzept für ONS-Ertüchtigungen Einfache Versorgungsnetze (offene Ringnetze) Netze mit EEG (offene/geschlossene Ringnetze) Basic vor Ort Standard Fernmelden * Advanced Netz-Automatisierung * Trend 1 Trend 2 Sensoren NOSPE/KNOSPE Netze Alle Sternpunktarten 28
Modul Fehleranzeiger Exemplarisch ComPass B 2.0 Eindeutige Fehleranzeige und Ablesemöglichkeit vor Ort: 2 Richtungspfeil-LEDs ohne OLED-Displayaktivierung 5 Erdschluss-Ortungsverfahren kombinierbar Zweistufige Erdschlusswischererkennung Hochgenaues Strom-Monitoring: 3 Sensoren 0,5% Hochgenaues Spannungs-Monitoring: kapazitiv oder/und resistiv 0,5% Monitoring: A B Spannung (U, I, P, Q, S, PT100) Grenzwertüberwachung Lastflussrichtung Leistungsfaktor (cos φ) Energie Frequenz Anwenderfreundliche Bediensoftware via USB Alle Netzarten/Sternpunktbehandlungen 4 Passwort-Ebenen: Inbetriebnahme, nur Lesen, Parametrieren, Schalten 29
Modul Fehleranzeiger ComPass B 2.0 Display L1 L2 L3 E Status: OK 1: Startdisplay U12 10.04kV 30.0 U23 10.00kV -90.0 U31 9.98kV 150.0 4: Spannungswerte und Phasen U1 5.76kV 0.0 U2 5.76kV -120.0 U3 5.76kV 120.0 UNE 110.3V 0.0 5: Spannungswerte und Phasen I1 100A U12 10.0kV I2 102A U23 10.0kV I3 101A U31 10.0kV IE 3A UNE 0,1kV 2: Strom- und Spannungswerte I1 100.0A -15.0 I2 102.0A -133.0 I3 101.0A 105.0 IE 0.1A 0.0 3: Stromwerte und Phasen Frequenz 50.00Hz Temperatur + 20.5 ºC Lastfluss B 6: Lastflussrichtung ƩS 1723.3kVA ƩP 1673.5kW ƩQ 448.7kVAr Ʃcos φ 0.966 ind. 7: Gesamtenergie in Richtung A/kWh 30
Modul Fehleranzeiger ComPass B 2.0 Display ƩE-A 1.250kWh ƩE-B 3.750kWh 8: Gesamtenergie Richtung A/B I1 maxt 140.0A I2 maxt 146.0A I3 maxt 135.0A T : Tag 12: Stromwerte max. 24h S1 576.0kVA S2 580.5kVA S3 583.8kVA 9: Phasenselektiv S, P, Q, cos φ I1 maxw 145.0A I2 maxw 151.0A I3 maxw 149.0A W : Woche 13: Stromwerte max. 7 Tage Richtung A 1E 45250kWh 2E 45250kWh 3E 45250kWh 10. Phasenselektive Energie Richtung A/B I1 maxj 155.5A I2 maxj 161.2A I3 maxj 165.1A J : Jahr 14: Stromwerte max. 365 Tage I1 Ø15min 81.5A I2 Ø15min 82.0A I3 Ø15min 81.0A 11: Stromwerte Ø 15 min I1 maxlr 155.0A I2 maxlr 161.5A I3 maxlr 165.4A NR : Last Reset 15: Maximum Schleppzeigerfunktion 31
Modul Fehleranzeiger ComPass B 2.0 Fehleranzeige/Fehlermeldungen L1 L2 L3 E L1 L2 L3 E I>> B IEP> A Kurzschlussanzeige Richtung B 03.02.2016 10:16:50.625 L1 L2 L3 I>> B start I1 1612.0A -15.0 I2 1612.0A -133.0 I3 1612.0A 105.0 IE 0.0A 0.0 U1 0.07kV 0.0 U2 0.11kV - 120.0 U3 1.22kV 120.0 Frequenz 50.01 Hz Temperatur + 22.5 ºC Datumsstempel Zeitstempel Fehler mit Fehlerrichtung Max. Fehlerstrom Spannung Phasenwinkel Frequenz Temperatur Erdschlussanzeige Richtung A 01.01.2016 10:11:50.625 L1 E IEP> A start I1 80.3A -15.0 I2 79.5A -133.0 I3 80.9A 105.0 IE 20.3A 80.0 U1 0.07kV 0.0 U2 9.66kV - 150.0 U3 9.66kV 150.0 Frequenz 49.98 Hz Temperatur + 20.5 ºC Scroll 32
Modul Spannungssensor Resistiver Spannungsteiler 33
Modul Spannungssensor Einbau der resistiven Teiler Typ A-Konus Adapter mit seitlichen Anschluss für C-Konus Anschlusspunkte für resistive Teiler nach EN 50180 und EN 50181 Für Trafos mit standardisierten Komponente 34
Modul Spannungssensor hochgenaue Spannungsmessung mit resistiven Teilern Ein Sensorsatz für 4 ComPass B 2.0/Bs 2.0 35
Modul Fehleranzeiger Parametrierung und Inbetriebnahme Systemvoraussetzungen: Windows-Betriebssystem (XP/7/8) Microsoft Net-Frameworks 4.0 USB-Port 36
Modul Fehleranzeiger Parametrierung und Inbetriebnahme Explorer Software 37
Modul Fehleranzeiger Parametrierung und Inbetriebnahme Explorer 5,8 0 5,8-120 5,8 120 0 0 60 62 61 0-10 -130 110 0 U1 B 10 10 10 30-90 150 50 13 38
Modul Motorantrieb Bei Neuanlage / Nachrüstsatz von Hersteller / Universal Nachrüstsatz Siemens 8DJH Quellen:, www.siemens.com www.driescherwegberg.de, www.etz.de *1 Driescher G.I.S.E.L.A. ETZ 6/2011 Fa Linak *2 *3 39
Modul Schalten Schalt-ComPass Bs 2.0 Lasttrenn- und Leistungsschalters fernsteuern 4 Ausgangsrelais Zustandserfassung 6 bin. Eingänge Doppelbefehle/Doppel-Rückmeldungen einstellen Schalterpositionen Trenner + Erder melden Schaltvorgang überwachen Zeitüberlauf Schalterrückmeldung Last- u. Blindstromanteil Freiprogrammierbare SPS-Logik der Schaltbedingungen Störung Motorsteuerung fernmelden Fehlerprotokollierung und Fehlerauswertung Ausschaltvorgängen zählen 40
Modul Fernmeldung exemplarisch von ComPass B/ BS 2.0 / SIGMA D++ 4 Relais Fernwirksysteme IEC 60870-5-101 / -104.61850 GPRS DSL LWL UMTS LTE. Leitwarte RS485/MODBUS 4 Relais Schaltbefehl/ Stellungsmeldungen V DC USV 24 V 230 V AC/DC 41
Modul Fernmeldung ihost ihost TLS 1.2 möglich Modbus Relaiskontakte 42
Modul Fernmeldung ihost RTU s + ihost ihr Netz zu jeder Zeit voll im Blick 44
So viel Technik wie möglich oder nötig? Was sind die Ziele? Was bringt die Zukunft? 45
EIN TEAM FÜR ÖSTERREICH ib Rauscher GmbH T+43 (7586) 20040 30 F+43 (7586) 20040 20 M+43 (676) 7713312 info@ibr.co.at & Wasserweg 18 4655 Vorchdorf Dipl.-Ing. H. Horstmann GmbH Matthias Beermann T +49 2056 976-135 M +49 151 167 568 13 matthias.beermann@horstmanngmbh.com Humboldtstraße 2 D-42579 Heiligenhaus 46
Innovative Mittelspannungstechnik Dipl.-Ing. H. Horstmann GmbH Humboldtstraße 2 D-42579 Heiligenhaus T +49 2056 976-0 F +49 2056 976-140 info@horstmanngmbh.com www.horstmanngmbh.com