Verdrahtung in Umspannwerken
Effiziente Verdrahtungsprüfungen in Umspannwerken
In elektrischen Energiesystemen müssen bei der Inbetriebnahme von Schutz- und Leittechniksystemen alle relevanten Stromkreise validiert werden. Dazu gehören die Verdrahtung von Messwandlern, Auslöse- und Schließerkreise, Logiksignale sowie Gleich- und Wechselspannungsversorgungen.
Falsche Polarität, vertauschte Signale oder doppelte Erdung können die Genauigkeit und die Leistungsfähigkeit des Schutzsystems beeinträchtigen. Dies kann zu Fehlfunktionen, verzögerter Fehlerklärung oder unnötigen Ausfallzeiten führen.
Mit der richtigen Prüfausrüstung können Ihre Betriebs- und Instandhaltungsteams die Verdrahtung in Umspannwerken sicher und effizient überprüfen.
Herausforderungen
Mehr Anlagen, weniger Fachkräfte, höhere Anforderungen
Ein wachsendes Stromnetz
Durch den Netzausbau entstehen viele neue Umspannwerke und Schaltanlagen, die in Betrieb genommen werden müssen. Diese Anlagen werden häufig von externen Unternehmen geliefert und erfordern vor dem Zuschalten eine gründliche Überprüfung.
Es treten nach wie vor Fehler bei der Verdrahtung und Konfiguration auf, die zu Ausfällen, Geräteschäden oder Sicherheitsrisiken führen, wenn sie nicht rechtzeitig erkannt werden.
Qualifiziertes Personal
Während der Bedarf an qualifizierten Fachkräften weiter steigt, gehen erfahrene Mitarbeitende in den Ruhestand, und gleichzeitig entscheiden sich weniger Nachwuchskräfte für dieses Fachgebiet. Die Einarbeitung neuer Mitarbeitender braucht Zeit, und komplexe Prüfabläufe erhöhen den Druck zusätzlich.
Klare und effiziente Prüfmethoden, optionale Schulungen und technischer Support rund um die Uhr können Teams dabei unterstützen, diese herausfordernde Situation zu meistern.
Hoher Automatisierungsgrad
Effiziente moderne Stromnetze basieren auf hochautomatisierten Schutz- und Leittechniksystemen. Entscheidungen, die früher manuell getroffen wurden, beruhen heute auf Daten und automatisierter Logik.
Verdrahtungsfehler in Sekundärkreisen können zu einem fehlerhaften Systemverhalten führen. Dadurch werden sorgfältige Verdrahtungsprüfungen für einen stabilen Netzbetrieb noch wichtiger.
Prüfverfahren
Innovative sägezahnbasierte Prüfung
Diese innovative sägezahnbasierte Prüfmethode ermöglicht eine vollständige End-to-End-Verifizierung des gesamten Signalpfads. Prüfungen können auf der Primärseite eines Stromwandlers (CT) oder eines Spannungswandlers (VT), über Klemmenleisten und Schutzrelais oder Zähler in den Steuerschränken durchgeführt werden.
Ein gleichanteilsfreies Signal verhindert eine unerwünschte Magnetisierung des Wandlers sowie Remanenz. Da keine Änderung des Sekundärkreises erforderlich ist, kann die Spannung direkt oder mit einer Stromzange gemessen werden, um maximale Sicherheit zu gewährleisten. Sowohl die Polarität als auch die Bürde können in einem Schritt überprüft werden. Die Wellenformanzeige bietet zusätzliche Sicherheit und liefert wertvolle Hinweise für die Fehlersuche.
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Lösungen
Umfassende Lösungen für die Verdrahtungsprüfung
Wir bieten eine Reihe von Prüfgeräten an, die das sägezahnbasierte Prüfverfahren unterstützen. Unser leichtes COMPANO 100 eignet sich ideal für grundlegende Aufgaben, während das dreiphasige CMC 500 erweiterte Schutzprüfungen ermöglicht und das CPX 200 leistungsstarke Primäreinspeisungsprüfungen unterstützt.
In Kombination mit dem CPOL3 lassen sich Verdrahtungsprüfungen effizient durchführen. Das CPOL3 prüft die Polarität, identifiziert Phasen und misst die True-RMS-Spannung. Sein Modus mit niedriger Eingangsimpedanz unterdrückt eingekoppelte Signale, während das oszilloskopähnliche Display klare und unmittelbare Einblicke in das Signalverhalten bietet.
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COMPANO 100 + CPOL3
Unser mobiles, akkubetriebenes Gerät COMPANO 100 eignet sich ideal für Verdrahtungsprüfungen, bei denen Wechsel- und Gleichspannungen sowie Wechsel- und Gleichströme erforderlich sind. Durch die Kombination des gleichstromfreien Sägezahnsignals mit dem tragbaren Polaritätsprüfer CPOL3 können Sie die Verdrahtung von Messwandlern überprüfen, ohne den Wandler zu magnetisieren.
Das COMPANO 100 Advanced Package umfasst sämtliches erforderliches Zubehör sowie die notwendigen Softwarelizenzen für diese Anwendung.
Dreiphasige Prüfung
Obwohl unsere CMC-Geräte hauptsächlich auf die Schutzprüfung ausgerichtet sind, können sie für Verdrahtungsprüfungen auch mit dem CPOL3 kombiniert werden. Vom Einstiegsmodell CMC 310 bis zum leistungsstarken CMC 500 unterstützen alle Geräte mit analogen Ausgängen diese Anwendung. Sowohl CMControl als auch Test Universe unterstützen einstellbare Spannungs- und Stromausgänge sowie das für diese Anwendung erforderliche CPOL-Polaritätsprüfsignal.
Mit der CMC Swift App können Sie außerdem dreiphasige Verdrahtungsprüfungen mit PhaseID* durchführen.
* PhaseID ermöglicht die Unterscheidung der Phasen anhand von Wellenformeigenschaften. Die CMC Swift App ist für das CMC 310 nicht verfügbar.
Ein modulares, mehrphasiges Schutzrelaisprüfgerät und Inbetriebnahmewerkzeug, das neue Maßstäbe bei Effizienz, Anwendungssicherheit und Cybersicherheit setzt
Ermöglicht die effiziente Erkennung von Verdrahtungsfehlern in Sekundärkreisen von Energiesystemen. Das CPOL3 ist ein tragbares Gerät zur Polaritäts- und Verdrahtungsprüfung für Messwandler, Auslöse- und Logikschaltungen.
CPX 200 + CPOL3
Das multifunktionale Prüfsystem CPX 200 ermöglicht Verdrahtungsprüfungen an Strom- und Spannungswandlern mittels Primär- und Sekundäreinspeisung.
In Kombination mit dem CPOL3 speist es sicher ein gleichanteilsfreies Sägezahnstrom- oder Spannungssignal ein, ohne die Wandlerkerne zu magnetisieren. So können Sie an jedem Anschlusspunkt eine präzise Verifizierung der Verdrahtung durchführen – von den Messwandlerklemmen bis zur Bürde.
Relevante Eigenschaften für Verdrahtungsprüfungen
| COMPANO 100 | CMC-Serie | CPX 200 | CT Analyzer | |
|---|---|---|---|---|
| Unterstützte gleichzeitige Phasen | 1 | 3 | 1 | 1 |
| PhaseID unterstützt* | Nein | Ja* | Nein | Nein |
| Batteriebetrieben | Ja | Nein | Nein | Nein |
| Gewicht | 10 kg | 9 – 16 kg | 11 – 14 kg | 8 kg |
| Fokus der Verdrahtungsprüfung | Mobil, universell | 3-phasig, universell | Primäreinspeisung | Stromwandler |
* PhaseID ermöglicht die Unterscheidung der Phasen anhand von Wellenformeigenschaften und wird in der CMC Swift App unterstützt. Diese App ist derzeit für CMC 310 nicht verfügbar.
Prüfung von Relaisprüfschaltern und Relaisprüfsteckern
Relaisprüfschalter und Relaisprüfstecker werden direkt vor Schutzrelais oder Zählern installiert. Sie überbrücken Stromwandlerkreise durch unterbrechungsfreies Kurzschließen und ermöglichen so die Prüfung Ihrer Relais, während die Anlage weiterhin unter Spannung steht.
Eine Unterbrechung eines Stromwandlerkreises kann zu gefährlich hohen Spannungen führen, die Lichtbögen verursachen und Ihre Geräte beschädigen können. Fehler treten häufig während der Inbetriebnahme auf, wenn Überbrückungsbrücken oder Verbindungen fehlen.
Mit dem CPOL3 und dem COMPANO 100 können Sie jeden Schalter im Rahmen einer Verdrahtungsprüfung sicher prüfen, indem Sie ihn wiederholt betätigen. Tritt eine kurze Unterbrechung auf, stoppt das Gerät sofort die Ausgabe und zeigt eine Meldung an.
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Welche Art von Verdrahtung muss überprüft werden?
In der Regel die Sekundärverdrahtung von Wandlern, die vom Wandler selbst, zum Beispiel in einer Freiluftschaltanlage, über Steuerschränke bis in die Leitwarte verläuft.
In der Leitwarte muss die Verdrahtung der Leittechnik- bzw. Relaisschränke geprüft werden. Dazu gehören auch zusätzliche Stromkreise wie Versorgungsstromkreise, Verriegelungskreise und Auslösekreise. Alle diese Stromkreise sind Teil der Schaltanlagenverdrahtung und müssen sorgfältig verifiziert werden.
Warum können Prüfsignale mit Gleichanteil bei Verdrahtungsprüfungen problematisch sein?
Wenn Ihr Sekundärkreis einen Strom- oder Spannungswandler enthält, kann ein Gleichanteil im Prüfsignal den Wandlerkern während der Prüfung magnetisieren, sodass nach der Prüfung magnetische Remanenz zurückbleibt.
Remanenz kann das Sekundärsignal während des Betriebs erheblich verfälschen. Im schlimmsten Fall kann dies sogar zu Fehlfunktionen des Schutzsystems und zu Stromausfällen führen.
Wie kann Remanenz beseitigt werden?
Wir empfehlen dringend, nach der Prüfung zu entmagnetisieren. Dafür können Sie beispielsweise den CT Analyzer verwenden.
Die Entmagnetisierung entfernt den Restfluss im Wandlerkern und verhindert unerwünschte Auswirkungen im Normalbetrieb.
Warum sollte für Verdrahtungsprüfungen ein gleichanteilsfreies Sägezahnsignal verwendet werden?
Ein gleichanteilsfreies Sägezahnsignal erzeugt während der Prüfung keine zusätzliche Remanenz. Dadurch kann in den meisten Fällen auf eine Entmagnetisierung nach der Prüfung verzichtet werden.
Wenn Sie die Prüfungen jedoch nach einer Auslösung des Schutzsystems durchführen, sollten Sie den Stromwandler immer entmagnetisieren, um einen zuverlässigen Betrieb sicherzustellen.
Welchen Vorteil bietet ein Sägezahnsignal gegenüber einem Sinussignal?
Beide Signale sind gleichanteilsfrei und erzeugen keine zusätzliche Remanenz in einem Stromwandler.
Sinussignale werden häufig für Polaritätsprüfungen verwendet, insbesondere an Wandlern. Zur Erkennung der Polarität muss die Phase des eingespeisten Signals mit dem gemessenen Signal verglichen werden. Dieser Vergleich erfordert in der Regel zusätzliche Prüfleitungen zurück zum Prüfgerät. In einer großen Freiluftschaltanlage kann dieser Aufbau sehr aufwendig sein.
Mit einem Sägezahnsignal lässt sich die Polarität direkt anhand der Wellenform erkennen. Die Polarität kann anhand der charakteristischen Signalform identifiziert werden, sodass keine zusätzlichen Prüfleitungen zurück zum Prüfgerät erforderlich sind.
Wie kann sichergestellt werden, dass alle drei Phasen an allen Prüfpunkten in der richtigen Reihenfolge vorliegen?
Sie können jede Phase einzeln prüfen, beispielsweise mit dem COMPANO 100 oder dem CPX 200: So lässt sich die Phasenzuordnung Schritt für Schritt verifizieren.
Wenn Sie ein dreiphasiges Prüfgerät wie das CMC 500 verwenden,können Sie jeder Phase unterschiedliche Amplituden zuweisen. Dies hilft, die Phasen zu unterscheiden und die richtige Reihenfolge zu bestätigen.
Durch die Kombination des CPOL3 mit CMC Swift önnen Sie das PhaseID-Verfahren anwenden. Dieses Verfahren verändert die Oberschwingungen des Sägezahnsignals, um zwischen den Phasen zu unterscheiden, und bietet so eine zusätzliche Bestätigung, dass die einzelnen Phasen korrekt verdrahtet sind.
Sollte für Verdrahtungsprüfungen eine Primär- oder Sekundäreinspeisung verwendet werden?
Beide Verfahren bieten spezifische Vorteile.
Die Prüfung mittels Primäreinspeisung ermöglicht es, den gesamten Stromkreis Ende-zu-Ende zu prüfen, einschließlich der Wandler.
Die Prüfung mittels Sekundäreinspeisung ist häufig einfacher durchzuführen. Sie können den Sekundärkreis mit Nennstrom prüfen und gleichzeitig die Bürde messen. Allerdings handelt es sich dabei nicht um eine vollständige Ende-zu-End Prüfung.
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