Effiziente Prüfung intelligenter Ortsnetzstationen

Was zeichnet eine intelligente Ortsnetzstation aus und welche zusätzlichen Betriebsmittel sind bei der Inbetriebnahme, der Anlagenprüfung
und -wartung zu berücksichtigen?

 

Die Zahl an Photovoltaikanlagen, Windparks und anderen dezentralen Energieresourcen nimmt aufgrund diverser Dekarbonisierungsinitiativen im Energiesektor nach wie vor zu. Dieser fortschreitende Ausbau bringt jedoch vorhandene Verteilnetze und Trafostationen an ihre Grenzen.

 

Die bestehende Infrastruktur ist nicht konzipiert für die Einspeisung aus dezentralen erneuerbaren Energien und dem damit einhergehenden wechselnden Energiefluss. Um mit den zusätzlichen Last- und Spannungsschwankungen umgehen zu können, ist der Ausbau der Netze in Richtung Smart Grid notwendig. Eine Schlüsselrolle nehmen dabei intelligente Ortsnetzstationen ein, die eine kleinteiligere Überwachung und Steuerung der Nieder- und Mittelspannungsnetze ermöglichen.

Was ist eine intelligente Ortsnetzstation? 


Klassische Trafostationen sind auf einen Lastfluss von den Kraftwerken zu den Konsumenten ausgelegt. Um den derzeitigen Herausforderungen von wechselnden Lastflüssen, Problemen bei der Spannungsqualität und neuem Verhalten bei Fehlern im Netz gerecht zu werden, wird eine Viehlzahl neuer Betriebsmittel benötigt. Diese machen eine Ortsnetzstation nicht nur "intelligent", sondern sind auch notwendig um die durchschnittliche Stromausfalldauer je versorgtem Verbraucher zu minimieren. Im System Average Interruption Duration Index (SAIDI) wird diese Ausfalldauer systematisch festgehalten. Anhand dieses Index werden Netzbetreiber vergleichbar, weshalb dieser einen Ansporn darstellt, die Ausfalldauer möglichst niedrig zu halten. Dadurch wird einerseits sichergestellt, dass Bevölkerung und Wirtschaft konstant mit Energie versorgt werden und andererseits Investitionen in die Infrastruktur erfolgen, welche die Stabilität des Smart Grids erhöhen.

 

Bei der Aufrüstung bestehender Trafostationen mit neuen Komponenten, stehen zwei Punkte im Vordergrund. Der Erste ist die Sammlung von Messwerten, um den Zustand und die Auslastung des Netzes beurteilen zu können. Der Zweite ist der Zugriff auf die Anlage, um aus der Ferne regelnd eingreifen zu können. Zusätzlich zur Nutzung der Messdaten für die Diagnose und Steuerung dienen sie auch als Grundlage für die Planung notwendiger Kapazitäten, um Engpässe zu vermeiden. Im Folgenden werden einige neue Komponenten von Trafostationen näher beschrieben, die einen intelligenten Betrieb ermöglichen.

Neue Betriebsmittel von Ortsnetzstationen

Neben tatsächlich neuen technischen Komponenten die das bestehende System ergänzen, erhalten einige vorhandene Betriebsmittel von modernen Ortsnetzstationen auch eine neue Funktion innerhalb der Station um die notwendige Intelligenz umzusetzen.

 

Fehlerklärung in modernen Ortsnetzstationen

Zusätzliche Betriebsmittel gehen allerdings auch mit einer höheren Komplexität in den Trafostationen einher. Deshalb ist einerseits eine höhere Sorgfalt bei der Inbetriebnahme notwendig, um kein unerwünschtes Verhalten zu parametrieren, andererseits kann der Zeitaufwand für die Klärung von Fehlern steigen,
wie folgende Beispiele zeigen:


Prüfungskoordination bei Werksabnahme,
Vor-Ort-Inbetriebnahme und Routineprüfung


Eine Trafostation ist kein Umspannwerk, im Vergleich sollte sich daher auch der Prüfaufwand entsprechend im Rahmen halten. In der Regel lohnt es sich, in eine intensive Prüfung bei der Werksabnahme zu investieren und einen Fingerabdruck des Betriebsmittels zu erstellen. Bei der Inbetriebnahme und den folgenden Routineprüfungen vor Ort reicht dann meist ein einfacher Check der beispielsweise mit dem akku-betriebenen COMPANO 100 durchgeführt werden kann. Mit dieser Herangehensweise lässt sich der Prüfaufwand über die gesamte Lebensdauer eines Betriebsmittels deutlich reduzieren, da Routineprüfungen bei der Wartung wesentlich kürzer ausfallen.
 

BetriebsmittelPrüfungWerksabnahmeIBN vor OrtRoutineprüfung
Erd- und KurzschlussanzeigerRichtungGgf. nicht möglichCOMPANO*
AnsprechwerteCMC oder COMPANO**
Funktion*COMPANOGgf. COMPANO
SchutzrelaisSchutzeinstellungenCMC**
Funktion*COMPANOCOMPANO
SchaltgeräteFunktionCMC oder CIBANO*COMPANO
SchaltzeitCMC oder CIBANO*COMPANO
ÜbergangswiederstandCOMPANO oder CIBANO*COMPANO
LeittechnikVerriegelungenStationScout oder CMC**
Steuerung der SchaltkomponentenStationScout oder CMC**
MesswertübertragungStationScout oder CMCCOMPANOGgf. COMPANO
ErdungssystemDurchgängigkeitGgf. COMPANOCOMPANOGgf. COMPANO
Erdungsimpedanz*COMPANOCOMPANO
Berührspannung*Ggf. COMPANOGgf. COMPANO

 

Unsere Lösungen für die Prüfung
intelligenter Ortsnetzstationen


Sowohl für die Werksabnahme, als auch für die Inbetriebnahme und die routinemäßigen
Wartungen haben wir die passenden Lösungen für Sie:
 

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OMICRON Academy Webinar: Check von modernen Ortsnetzstationen

In unserem Webinar erfahren Sie Grundlagen zum Aufbau von intelligenten Ortsnetzstationen und wir geben ein Überblick zu unseren Empfehlungen rund um die Prüfung der einzelnen Komponenten. In einer Live-Vorführung zeigen wir Ihnen die praktische Durchführung der Prüfungen.
 

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Weitere Informationen:

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