Ausgabe 2 2023 Magazin VALIDIERUNG VON SCHUTZSYSTEMEN MIT DIGITAL TWINS
OMICRON electronics GmbH, Oberes Ried 1, 6833 Klaus (AT) OMICRON electronics GmbH up! consulting, Industriering 10, 9491 Ruggell (FL) OMICRON electronics GmbH, Matthias Rhomberg (S. 9–13), Landsnet (S. 4, S. 14–15), Semar Electric (S. 4, S. 18–19), Firmengruppe Max Bögl (S. 26–27), iStock.com (S. 29, S. 33), Idur Representaciones S.A. (S. 32), SHB Electric (S. 35), MARKE (S. 36) magazine@omicronenergy.com Herausgeber Verantwortlich für den Inhalt Redaktion und Umsetzung Bildnachweis E-Mail an die Redaktion LIEBE LESER:INNEN, willkommen zur neuesten Ausgabe unseres OMICRON Magazins! Wir freuen uns, Ihnen wieder interessante Artikel rund um Wissensvermittlung, Innovation, Qualität und Support präsentieren zu können. Die Artikel in der Rubrik „Wissen“ bieten Lesestoff mit wertvollen Informationen und Fachwissen. Auf Seite 20 tauchen wir ein in die Welt der UHF-TE-Messungen und beschäftigen uns damit, wie UHF 800 mit Messungen im Ultrahochfrequenzbereich das Prüfen von GIS erleichtert. Einblicke in die Praxis vertiefen das Verständnis für wichtige Verfahren. Auf Seite 18 laden wir Sie in einer spannenden Studie dazu ein, zu erfahren, wie das italienische Unternehmen Semar Electric VOTANO 100 erfolgreich in seine Produktionslinie integriert hat. In der Rubrik „Innovation“ stellen wir die neuesten Technologien und technischen Fortschritte vor. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, was ein „Digital Twin“ ist und wie er sowohl in den Frühstadien der Entwicklung als auch in allen anderen Phasen des Lebenszyklus Prüfungen ermöglicht, gehen Sie zur Seite 6. Dort können Sie lesen, wie diese Innovationen die Prüflandschaft transformieren und effizientere und genauere Bewertungen ermöglichen. Auf Seite 24 stellen wir Ihnen die neuesten Features unseres CMC Swift vor, mit denen wir unser fortgesetztes Engagement für Verbesserungen und Innovation unter Beweis stellen. Qualität ist eine der Grundsäulen von OMICRON und es ist unser erklärtes Ziel, unseren Kund:innen zuverlässige und sichere Lösungen bereitzustellen. Auf Seite 28 machen wir Sie mit einer neuen Sicherheitsfunktion in PTM 5.00 für CPC 100 bekannt, die ein weiteres Mal unsere Selbstverpflichtung unterstreicht, Qualitätsprodukte zu liefern, die strenge Sicherheitsnormen erfüllen. Bei allem, was wir tun, steht die Unterstützung unserer Kund:innen bei der Durchführung ihrer Projekte im Vordergrund. Auf Seite 14 lesen Sie die bemerkenswerte Geschichte der Inbetriebnahme einer digitalen Schaltanlage in Island, die exemplarisch zeigt, wie sehr uns daran gelegen ist, Sie bei komplexen Vorhaben zu unterstützen. Und auf Seite 9 berichten wir über eines unserer wichtigsten Events, die IES 2023, die unserem weltweiten OMICRON-Team die wertvolle Gelegenheit geboten hat, sich zu vernetzen, sich weiterzubilden und Wissen auszutauschen. Auf Seite 32 finden Sie ein Interview mit Federico Hahn von unserem Vertriebspartner 2
Magazin | Ausgabe 2 2023 Aristoteles »Qualität ist kein einmaliger Akt, sondern eine Gewohnheit.« IDUR Representaciones S.A. in Chile. Das Interview zeigt einmal mehr, dass uns sehr daran gelegen ist, solide Partnerschaften aufzubauen und unsere Partner:innen so zu unterstützen, wie es bei den jeweiligen Gegebenheiten vor Ort erforderlich ist. Wir hoffen, dass Sie das Magazin inspiriert und dass Sie wertvolle Informationen mitnehmen und sich ein Bild davon verschaffen können, wie wir uns für Wissen, Innovation, Qualität und Support engagieren. Und wir hoffen, dass Sie das gleiche Wissen für Ihre Zwecke nutzen können. Viel Spaß beim Lesen! Wenn Sie Feedback zu dieser Ausgabe geben möchten, lassen Sie es mich bitte wissen – ich freue mich darauf, von Ihnen zu hören. Mit freundlichen Grüßen, Lia Thum Editor in Chief, OMICRON Magazine 3
INHALT 9 Connect.Inspire.Share. Unser weltweites Vertriebsteam und Vertriebspartner: innennetzwerk kommen zusammen 14 Wie Island neue Wege geht Landsnet und OMICRON ebnen gemeinsam den Weg für die Zukunft digitaler Schaltanlagen 18 Spannungswandlerprüfung bei Semar Electric Mehr Effizienz durch modellbasierten Ansatz 20 Teilentladungsprüfung an gasisolierten Schaltanlagen Unser UHF 800 System bietet verschiedene Modi für Ultrahochfrequenzmessungen und ermöglicht so empfindliche Vor-OrtMessungen von Teilentladungen an GIS 26 Runter vom Dach! Inbetriebnahme einer schwimmenden PV-Anlage 24 Neue Features: CMC Swift trifft CPOL2 Polaritätsprüfungen und schnelle Checks so mobil wie noch nie durchführen 6 Validierung von Schutzsystemen mit Digital Twins „Iterative Closed-Loop“-Prüfung für virtuelle IEDs 4
Magazin | Ausgabe 2 2023 WISSEN SUPPORT INNOVATION QUALITÄT 32 Vor Ort: OMICRON in Chile Federico Hahn von Idur Representaciones S.A. berichtet, wie er den Energiesektor sieht 34 Für die Anforderungen von heute entwickelt Gute Lösungen haben stets die Nutzer:innen und das Umfeld im Blick 30 OMICRON Anwendertagung 30 Jahre Wissenstransfer mit und für unsere Kund:innen 28 PTM 5.00 bietet neue Sicherheitsfunktionen für CPC 100 5
Virtuelle Geräte, die sogenannten „Digital Twins“, finden immer größere Verbreitung und verändern die Prozesse in immer mehr Branchen. Digital Twins ahmen physische Geräte so genau wie möglich nach. Die Verwendung virtueller Geräte in den verschiedenen Lebenszyklusphasen eines Systems bietet erhebliche Vorteile. Digital Twins ermöglichen Prüfungen in frühen Entwicklungsstadien und können in späteren Phasen des Lebenszyklus die Fehlersuche vereinfachen. Selbst systemrelevante Branchen wie die Energiewirtschaft machen sich diese neue Technologie zunehmend zu eigen. In den Schutzsystemen von Elektrizitätsnetzen ermöglichen Digital Twins von IEDs die Prüfung der Leistung von Schutzsystemen bereits in frühen Entwicklungsphasen oder vor der Einführung neuer Einstellungen oder FirmwareVersionen für die physischen IEDs. RelaySimTest 4.20 ist das erste Werkzeug, das solche virtuellen Systeme effizient nutzt. Virtuelle IEDs enthalten alle Schutzfunktionen, Algorithmen und Schnittstellen der physischen IEDs, die sie emulieren. Sie machen es möglich, das Konzept und die Logik von Schutzsystemen zu validieren, bevor die physischen IEDs installiert werden. Diese frühzeitigen Prüfungen können dazu beitragen, das Schutzkonzept und die Prüfqualität zu verbessern, und so die Zeit für die Inbetriebnahme und die Prüfung im Feld zu verkürzen. Für die Prüfung eines solchen virtuellen Systems wird keine Hardware benötigt, da weder physische IEDs noch physische Prüfgeräte erforderlich sind. Alle Prüffälle können auf virtuellen IEDs erstellt und wiedergegeben werden, die das zukünftige Schutzsystem virtuell nachbilden. Auf diese Weise können Fehler im Konzept und in der Logik frühzeitig erkannt werden. Digital Twins können aber auch verwendet werden, um Fehler im Prüfplan des Schutzsystems aufzuspüren. Der korrigierte Prüfplan kann anschließend zur effizienten Prüfung des physischen Schutzsystems wiederverwendet werden. VALIDIERUNG VON SCHUTZSYSTEMEN MIT DIGITAL TWINS „Iterative Closed-Loop“-Prüfung für virtuelle IEDs 6
Magazin | Ausgabe 2 2023 Das Prüfen von Schutzsystemen anhand virtueller IEDs hat unter anderem die folgenden Vorteile: › Es müssen keine Ersatz-IEDs an einem zentralen Ort vorgehalten werden. › Es sind keine physischen Prüfgeräte erforderlich. › Es können unbegrenzt viele Prüfsignale verwendet werden. › Es gibt keine Einschränkungen in Bezug auf die Ausgangsleistung des Prüfgeräts. › Es sind intensive Prüfungen möglich, ohne dass physische IEDs der damit verbundenen Belastung ausgesetzt werden müssen. › Die Fehlersuche wird beschleunigt. › Es kann eine höhere Prüfqualität sichergestellt werden. Eine ordnungsgemäße Validierung von Schutzsystemen erfordert in der Regel die Einspeisung präziser Transienten in das zu prüfende System – das ist bei virtuellen IEDs nicht anders als bei physischen. Für eine derartige umfassende Validierung müssen die verschiedensten Prüffälle berücksichtigt werden. Je nach zu prüfendem System können dies wechselnde Einspeise- und Lastbedingungen, Leistungsschalterereignisse, Stabilitätsprüfungen mit Fehlern außerhalb der Schutzzone und verschiedene Fehlerszenarien innerhalb der Schutzzone sein. Frühe Versuche der Branche, virtuelle Schutzsysteme zu prüfen, beinhalteten die Wiedergabe von COMTRADE-Dateien. COMTRADE-Dateien können von einem Störschreiber stammen und von Schutzprüfungslösungen erstellt werden. Dieser Ansatz ist jedoch mit mehreren Einschränkungen verbunden. In der Regel steht nur ein Bruchteil relevanter Netzereignisse in einer von einem Störschreiber stammenden COMTRADE-Datei zur Verfügung. Das Erstellen von COMTRADE-Dateien für jeden Prüffall und das Importieren dieser Dateien in die virtuelle IED-Plattform ist zeitaufwendig. Noch wichtiger ist, dass beim Prüfen virtueller Schutzsysteme durch die Wiedergabe von COMTRADE-Dateien das Prüfsystem nicht dynamisch auf die Reaktion des Schutzsystems reagieren kann. »Virtuelle IEDs machen es möglich, das Konzept und die Logik von Schutzsystemen zu validieren, bevor die physischen IEDs installiert werden.« 7
Mit RelaySimTest können Anwender:innen virtuelle Schutzsysteme, einschließlich Schutzkonzept, Logik und Kommunikation, effizient validieren. Mit dieser Version ist es genau wie bei physischen Schutzsystemen möglich, die Netzberechnung iterativ an die Reaktion der virtuellen IEDs anzupassen. Für den COMTRADE-Austausch zwischen dem DigitalTwin und RelaySimTest kommt die Programmierschnittstelle (API) von Siemens SIPROTEC DigitalTwin zum Einsatz. Die patentierte „Iterative Closed-Loop“-Technologie (ICL) erzeugt Prüfsignale, die präzise auf die von den IEDs ausgegebene Abfolge von Auslöse- und Einschaltbefehlen reagieren. OMICRON CMC-Anwender:innen setzen ICL bereits seit vielen Jahren zur effizienten Validierung physischer Schutzsysteme mit physischen IEDs ein. Jetzt können auch aus virtuellen IEDs bestehende virtuelle Systeme mit ICL geprüft werden. Derzeit ist die Digital-Twin-Schutztechnologie für die SIPROTEC-Reihe verfügbar. Zum Prüfen eines virtuellen Schutzsystems benötigen Sie lediglich Folgendes: › ein SIPROTEC DigitalTwin-Abonnement › ein RelaySimTest Digital Twin-Abonnement › eine gute Internetverbindung › einen Webbrowser Einschaltbefehl integriert Auslösebefehl integriert Ausführen des Prüfschritts Vorbereitung des Digitalen Zwillings Testaufbau 1 2 3 4 5 PODCAST ZUM THEMA Sie finden das Thema interessant? In dieser Folge erfahren wir mehr über das Konzept des Digital Twin und seine Anwendung als Diagnose- und Zustandsbewertungsinstrument in der Elektrizitätswirtschaft. Scannen Sie den QR-Code oder besuchen Sie: omicron.energy/episode55 8
Magazin | Ausgabe 2 2023 CONNECT. INSPIRE.SHARE. Unser weltweites Vertriebsteam und Vertriebspartner:innennetzwerk kommen zusammen Diesen Juni hatten wir endlich wieder die Gelegenheit, unser weltweites Vertriebsteam und unser Vertriebspartner:innennetzwerk für ein Treffen in Feldkirch und Klaus in Österreich zusammenzubringen. Im Rahmen unserer zehntägigen International Event Series (IES), die unter dem Motto „Connect.Inspire.Share“ stand, fanden verschiedensten Veranstaltungen und Aktivitäten statt. Die Veranstaltungsreihe bot eine gute Gelegenheit, sich mit Kolleg:innen und Vertriebspartner:innen aus der ganzen Welt zu treffen und sich über die neuesten Entwicklungen, Erkenntnisse und Erfolgsgeschichten auszutauschen. Ein wachsendes Netzwerk kommt zusammen Die Auftaktveranstaltung der IES war unser „International Sales and Sales Partner Meeting“ im Montforthaus in Feldkirch. Diesen wunderschönen Veranstaltungsort hatten wir auch schon für unser letztes weltweites Meeting 2015 ausgewählt. 9
Insgesamt haben 360 Teilnehmer:innen die Meetings besucht, 140 davon waren Vertreter:innen unseres weltweiten Vertriebspartner:innennetzwerks. Es war offensichtlich, dass dieser persönliche Austausch von Angesicht zu Angesicht längst überfällig war: Die unglaubliche Energie und der Teamgeist, die die gesamte Zeit über zu spüren waren, haben viele Teilnehmende berührt. Willkommen auf unserem „Spielplatz“ Unsere Vertriebspartner:innen schätzen unsere Innovationskraft und unser wachsendes internationales SupportNetzwerk. Dazu gehören auch unsere Trainingszentren und Online-Studios in aller Welt, über die wir virtuell mit unseren Vertriebspartner:innen und Kund:innen in Kontakt bleiben und Schulungen, Webinare und Produktpräsentationen abhalten sowie Support anbieten können. Wie bereits in einer früheren Ausgabe des OMICRON Magazins (Ausgabe 1/2022) berichtet, haben wir letztes Jahr in Klaus (Österreich) das OMICRON Customer Care Center eröffnet. Im Rahmen der IES konnten unsere Vertriebspartner:innen diesen „Spielplatz für Energietechniker:innen“ selbst erleben und in einer Hausmesse in den verschiedenen Standorten von OMICRON in Klaus die neuesten Produktinnovationen kennenlernen. 10
Magazin | Ausgabe 2 2023 »Alectrix ist schon mehr als 25 Jahre OMICRONVertriebspartner und ich bin vor Kurzem als Sales Engineer dazugestoßen. Die vergangenen Tage gab es viele spannende Einblicke und Diskussionen. Ich freue mich auch, Frauen unter den Teilnehmenden zu sehen, das ist sehr motivierend für mich. Mir ist es ein großes Anliegen, unsere Branche diverser zu machen und unsere verschiedenen Hintergründe wertzuschätzen.« Pinky Seshabela, Alectrix, Südafrika Connect. »Wir verkaufen fantastische Prüfprodukte, aber am Ende geht es immer um die Menschen, die verschiedenen Kulturen und unsere Hintergründe. Was uns eint, ist dieses eine gemeinsame Thema: OMICRON.« Alexander Dierks, Alectrix, Südafrika »Wir arbeiten seit mehr als 15 Jahren mit OMICRON zusammen. Mich beeindruckt die Innovationskraft des Unternehmens und ich schätze es sehr, dass ich mich hier mit all den Expert:innen treffen und austauschen kann. Wissen wird hier selbstverständlich geteilt – das macht OMICRON einzigartig für mich. Das ist für uns als Vertriebspartner:innen ein großer Vorteil, von dem auch unsere Kund:innen profitieren.« Mike Dogget, Robert W. Chapman & Co., USA »Ich bin seit 2006 Vertriebspartner von OMICRON. Mich beeindruckt die Unternehmenskultur und die Qualität der Lösungen und Produkte. Meine Kund:innen arbeiten sehr gern mit ihnen. Ich freue mich auf die Schulungen und darauf, mehr über die neuesten Trends zu erfahren.« Constant, PT. Citra Wahana Sekar Buana, Indonesien 11
»Wir arbeiten seit 2002 mit OMICRON zusammen. In erster Linie habe ich an diesem Treffen teilgenommen, um die Mitglieder des OMICRONTeams, mit denen ich tagtäglich kommuniziere, einmal persönlich zu sehen. Ich finde es wunderbar, sich einmal von Angesicht zu Angesicht austauschen zu können.« Evi Katogoudis, PROTASIS S.A, Griechenland »Wir arbeiten seit über 25 Jahren in Ägypten mit OMICRON zusammen. Für mich war dies das erste Mal bei einem Vertriebspartner:innentreffen und ich habe es genossen. Ich konnte hier mit Kolleg:innen aus aller Welt sprechen und mich mit ihnen vernetzen, das war großartig.« Lina El-Laithy, Sahara, Ägypten »Ich finde es inspirierend, so viele alte und neue Bekannte zu treffen. Wir sind jetzt schon seit 19 Jahren Vertriebspartner von OMICRON und ich bin sehr glücklich, hier zu sein. Es motiviert mich sehr, so ein starkes Netzwerk im Rücken zu haben und zu wissen, dass meine Kund:innen und ich sich darauf verlassen können.« Federico Hahn, IDUR, Chile Inspire. »Menschen zu inspirieren bedeutet, ihnen dabei zu helfen, aufzusteigen und sie fliegen zu lassen. Inspiration ist der Wind in ihren Flügeln. In der wertvollen Zeit, die wir hier miteinander verbringen, haben wir viele Gelegenheiten, uns gegenseitig Auftrieb zu geben.« Marc Andreas Vogg, OMICRON, USA 12
Magazin | Ausgabe 2 2023 Umfassendes Schulungsprogramm Nach den ersten fünf Tagen voller Meetings wurde das Wochenende für gesellige Aktivitäten und zum gemeinsamen Feiern mit Teamangehörigen, Vertriebspartner:innen und Familien beim OMICRON World Festival an unserem Standort in Klaus genutzt. Den Abschluss der Veranstaltungsreihe bildete ein ausführliches dreitägiges Schulungsprogramm mit über 200 Teilnehmenden. Mehr als 100 Schulungseinheiten unter der Leitung von 30 Trainer:innen haben die neuesten Trends für Prüfung, Diagnose und Monitoring abgedeckt. Dabei wurde auch detailliert auf unser Lösungsportfolio eingegangen. Die International Event Series 2023 waren ein voller Erfolg und werden als Meilenstein in unsere Unternehmensgeschichte eingehen. Wir tragen das, was wir unter „Connect.Inspire.Share“ erleben durften, als Gemeinschaft weiter und werden diese Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit unseren Kund:innen bestmöglich nutzen. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, was „Connect.Inspire.Share“ für uns bedeutet, sehen Sie sich unser IES-Video an: youtu.be/Ct9A26Aww2s Share. »Diese Veranstaltungsreihe gibt uns die Chance, die verschiedenen Regionen und die dortigen Prozesse besser kennenzulernen. Ich freue mich darauf, von allen hier dazulernen zu können.« Itzel Guerrero, OMICRON, Mexiko 13
Landsnet betreibt das rund 3 200 km lange Übertragungsnetz in Island mit insgesamt 83 Schaltanlagen. Im Jahr 2019 hat man sich dazu entschlossen, alle Schaltanlagen in den nächsten Jahren vollständig gemäß IEC 61850 zu digitalisieren. Seit 2021 arbeiten Landsnet und OMICRON gemeinsam an diesem ehrgeizigen Projekt. Die Umstellung ist bisher ein voller Erfolg und mehrere digitale Schaltanlagen sind bereits in Betrieb. Lesen Sie weiter, um mehr über den Übergang zu digitalen Schaltanlagen und das ehrgeizige Projekt in Island zu erfahren. Pionierarbeit treibt Innovation Es ist nicht die erste Umsetzung einer digitaler Schaltanlage, aber das Projekt von Landsnet erreicht durch seinen Umfang und Pioniercharakter eine neue Dimension. Bisher wurden die neuen Technologien oft nur in Pilotanlagen eingesetzt, hier werden sie direkt in das Übertragungsnetz implementiert. Wir unterstützen Landsnet dabei, die vollständige Umstellung des landesweiten Übertragungsnetzes auf digitale Schaltanlagen systematisch und effizient durchzuführen. Neue Herausforderungen bewältigen Neben den vielen Vorteilen durch die Einführung digitaler Schaltanlagen, ergeben sich dabei auch einige neue Herausforderungen. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, ist von Anfang an ein schrittweises und systematisches Vorgehen notwendig. Unser OMICRON Consulting Service verfügt über langjährige Projekterfahrung mit digitalen Schaltanlagen. Daher konnte er Landsnet mit einer geeigneten Strategie und exzellenter Planungsberatung unterstützen. Darüber hinaus konnte OMICRON in Form von WIE ISLAND NEUE WEGE GEHT Landsnet und OMICRON ebnen gemeinsam den Weg für die Zukunft digitaler Schaltanlagen 14
Magazin | Ausgabe 2 2023 »Das Projekt war in vielerlei Hinsicht ein Sprung ins kalte Wasser. Besonders in der Design- und Spezifikationsphase gab es viele Hindernisse zu überwinden. Aber mit OMICRON hatten wir einen erfahrenen Partner, der uns maßgeblich unterstützt hat.« Produkten und individuellen Lösungen die passenden Werkzeuge für die neuen Technologien beisteuern. Die Weitergabe unseres Wissens hat Landsnet zudem in die Lage versetzt, diese effizient zu nutzen. Wissen teilen und Menschen befähigen Zu Beginn unserer Partnerschaft waren umfangreiche Spezifikations- und Designarbeiten als Grundlage für die flächendeckende Einführung erforderlich. Es mussten die richtigen Protokolle ausgewählt und umfassende Spezifikationen und Implementierungsanleitungen erstellt werden. Aus diesen konnten dann Vorlagen für die Standard-Topologien bei Landsnet abgeleitet werden. Mit Hilfe dieser Vorlagen ist es möglich, nachfolgende Schaltanlagen wesentlich schneller zu planen und zu realisieren. Die sorgfältige Auswahl und Vorprüfung der Intelligent Electronic Devices (IEDs) und Netzwerkkomponenten trug ebenfalls wesentlich zum Erfolg bei. Durch die Bereitstellung automatisierter Prüfpläne für Funktions- und Kompatibilitätstests konnte Landsnet den Factory Acceptance Test (FAT) Hauptstadt: Reykjavík Einwohnerzahl: ca. 380 000 Fläche: 103 125 km² Energie zu 100 % aus erneuerbaren Energien: 70 % Wasserkraft, 30 % Geothermie Nationalgericht: Hákarl (fermentierter Haifisch) ISLAND Birkir Heimisson, Specialist in Digital & Smart-Grid Development, Landsnet sehr effizient durchführen. Trotz der Reisebeschränkungen setzten wir alles daran, den FAT optimal aus der Ferne zu unterstützen. Eine wirklich außer- gewöhnliche Erfahrung Im Februar 2023 konnten wir den Site Acceptance Test (SAT) in der digitalen Schaltanlage in Hrútatunga durchführen. Die gasisolierte 132-kV-Schaltanlage mit sechs Schaltfeldern liegt etwa 160 km von Reykjavik entfernt in einer eisigen Landschaft von atemberaubender Schönheit. Der SAT war auch aus technischer Sicht ein Highlight. Die Systemarchitektur, bestehend aus IEDs verschiedener Hersteller mit Netzwerkredundanzmechanismen, war anspruchsvoll und komplex. Einige 15
»Die Zusammenarbeit mit LANDSNET ist eine großartige gemeinsame Reise in Richtung vollständig digitaler Schaltanlagen. Durch den Austausch von Wissen und Erfahrungen und durch neue Lösungen für Herausforderungen stellen wir sicher, dass die Erfolgsgeschichte weitergeht.« Matthias Wehinger, Digital Substation Expert, OMICRON unserer Lösungen für die Prüfung und Inbetriebnahme von digitalen Schaltanlagen wurden im SAT eingesetzt. Das Kommunikationsnetz der Schaltanlage, die Schutz- und Steuereinrichtungen sowie die Messwandler mit den Merging Units wurden gründlich geprüft. Dabei hat die Wiederverwendung der vordefinierten FAT-Prüfpläne mit geringfügigen Anpassungen für den SAT viel Arbeit gespart. Zur Freude aller Beteiligten konnte der SAT erfolgreich und sehr effizient abgeschlossen werden und es fand ein reger und konstruktiver Austausch mit dem Betriebspersonal von Landsnet statt. Passende Lösungen für digitale Schaltanlagen Wir bei OMICRON haben mehrere Produkte und Lösungen für die Prüfung und Inbetriebnahme verschiedener Bereiche von digitalen Schaltanlagen. In diesem Projekt konnten wir viele von ihnen gleichzeitig einsetzen. Dies sind einige davon: › DANEO 400: Für die Netzwerkanalyse und Prüfung der Kommunikation, der Zeitsynchronisation mit Precision Time Protocol (PTP), sowie Redundanz und Performance des Netzwerks. › Test Universe: Für automatisierte Schutzprüfungen einzelner IED-Schutzfunktionen. › RelaySimTest: Für systembasierte Schutzprüfungen des Sammelschienenschutzes und des Leitungsdifferentialschutz mit Netzsimulation. › StationScout: Für die Prüfung von Automatisierungssystemen, z. B. Prüfung von Verriegelungslogik und SCADA-Signalen. › IEDScout: Als Werkzeug zur Visualisierung und Fehlersuche für IEC 61850-Geräte. CMC 850, MBX1 und DANEO 400 16
Magazin | Ausgabe 2 2023 Den Anforderungen der Zukunft gewachsen sein Landsnet ist davon überzeugt, dass digitale Schaltanlagen die bestehenden Übertragungsnetze besser nutzen und viele neue Möglichkeiten eröffnen können. Lastschwankungen und dynamische Veränderungen im Netz können mit digitaler Technik effizient ausgeglichen werden. Die umfangreichen digitalen Daten aus dem Betrieb ermöglichen eine sofortige Erkennung von Ereignissen, auf die im Normalbetrieb oder bei unerwarteten Ereignissen schnell und ferngesteuert reagiert werden kann. Digitale Schaltanlagen sind auch umweltfreundlicher als konventionelle Schaltanlagen. Durch die kompaktere Bauweise, die geringere Anzahl der benötigten Komponenten und den drastisch reduzierten Verdrahtungsaufwand können wertvolle Ressourcen eingespart werden. Ein Vorbild für den Wandel Die landesweite Umstellung des Stromnetzes durch Landsnet wird die weitere Einführung digitaler Schaltanlagen in anderen Regionen unterstützen. Das Projekt kann als Modell für die Förderung des technologischen Wandels dienen. Versorgungsunternehmen auf der ganzen Welt können bei der Einführung digitaler Schaltanlagen von den isländischen Erfahrungen profitieren. Und mit einer wachsenden Zahl digitaler Schaltanlagen werden die Netze für den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien fit gemacht. Die laufende Zusammenarbeit zwischen Landsnet und OMICRON erwies sich als großer Erfolg für beide Seiten. Bereits jetzt planen wir die nächsten Schritte, denn es liegen noch Herausforderungen vor uns, die wir gerne gemeinsam angehen wollen. Digitale Schaltanlage in Hrútatunga › Betreiber vom Isländischen Stromübertragungsnetz › Gegründet im Jahr 2004 › Zu mehr als 93 % im Besitz vom Isländischen Staat › 148 Mitarbeiter › Übertragungsnetz: › ≈ 3 200 km Überlandleitungen › ≈ 330 km Erdleitungen › 83 Schaltanlagen LANDSNET 17
Spannungswandler müssen Primärspannungen präzise in kleinere Spannungen umwandeln. Diese Spannungen können dann als Eingangssignale für Sekundärgeräte, z. B. Schutzrelais oder Elektrizitätszähler, verwendet werden. Hersteller stehen vor der Aufgabe, hohe Qualitätsanforderungen erfüllen und gleichzeitig die Effizienz ihrer Produktionslinien verbessern zu müssen, um ihren internationalen Kund:innen attraktive Preise bieten zu können. Das in Cairo Montenotte (Italien) ansässige Unternehmen Semar Electric hat es durch Integration von VOTANO 100 geschafft, seine Spannungswandler-Produktionslinie effizienter zu machen. Wandlerhersteller prüfen in den verschiedenen Phasen des Produktionsprozesses mehrfach die Performance ihrer Wandler. Bei Spannungswandlern sind Aspekte wie Übersetzungsverhältnis, Phase, Polarität und Genauigkeitsklasse wichtig und bei Stromwandlern kommt es darauf an, dass Parameter wie Wicklungswiderstand, Magnetisierungskurve, Kniepunkt und Übersetzungsverhältnis stimmen. Um dies sicherzustellen, müssen die Wandler während der Produktion mehrere Prüfphasen durchlaufen. Die ersten Prüfungen finden vor dem Eintritt des vormontierten Wandler-Aktivteils in das Harzgießverfahren statt. Die zweite Phase ist die abschließende Produktionsprüfung. Zur Optimierung von Prüfleistung und Produktionseffizienz in der ersten Prüfphase integrierte Semar Electric vor einigen Jahren CT Analyzer in seine Stromwandler-Prüfungen. Für Spannungswandler-Prüfungen wird seit Kurzem VOTANO 100 eingesetzt. Semar Electric steuert VOTANO 100 direkt über die Produktionssoftware und nutzt dabei die VOTANO 100-API. In der Phase der Umstellung von der bisher verwendeten Messbrücke auf VOTANO 100 nutzte Semar Electric beide Messverfahren, um die Ergebnisse miteinander zu vergleichen. Diese Vergleiche zeigten, dass die Ergebnisse der Messbrücke und die Ergebnisse von VOTANO 100 gut miteinander korrespondierten. Der Hauptvorteil des Einsatzes von VOTANO 100 statt der Messbrücke besteht in der Zeiteinsparung. Bei Verwendung einer Messbrücke muss für jeden Messwert ein Zweig der Brückenschaltung mit dem zu prüfenden Spannungswandler abgeglichen werden. Im Unterschied dazu führt VOTANO 100 automatisch mehrere Messungen schnell hintereinander durch, um die wichtigsten Parameter, wie etwa SPANNUNGSWANDLERPRÜFUNG BEI SEMAR ELECTRIC Mehr Effizienz durch modellbasierten Ansatz den Wicklungswiderstand oder die Magnetisierungskurve, zu bestimmen. Bei diesen Prüfungen ermittelt VOTANO 100 die Elemente des Spannungswandlermodells und berechnet aus diesen Zwischenergebnissen automatisch die Genauigkeit des Spannungswandlers. Nur wenige Sekunden danach gibt VOTANO 100 eine automatische Bewertung der Genauigkeitsklasse des Spannungswandlers aus. Diese Klassenbewertung funktioniert bei allen Klassen 18
Magazin | Ausgabe 2 2023 von Spannungswandlern, die im Werk von Semar Electric hergestellt werden, auch bei Klasse 0.1. Durch die Zeit, die mit diesem verbesserten Verfahren bei der Produktion eingespart wird, können jetzt mehr Spannungswandler mit dem gleichen Qualitätsniveau hergestellt werden. Das sorgt für einen effizienteren Prozess mit höherer Produktivität und macht Semar Electric auf dem globalen Markt wettbewerbsfähiger, da das Unternehmen hohe Produktqualität bei gutem Preis-Leistungs-Verhältnis bietet. Semar Electric entwickelt, fertigt und vertreibt MittelspannungsSpannungswandler, Mittelspannungs-Stromwandler und Kleinsignal-Stromwandler. new.semar.biz Spannungswandler bereit zur Prüfung mit VOTANO 100 »VOTANO 100 führt automatisch mehrere Messungen schnell hintereinander durch, um die wichtigsten Parameter, wie etwa den Wicklungswiderstand oder die Magnetisierungskurve, zu bestimmen.« 19
Was sind Teilentladungen? Teilentladungen (TE) sind lokale dielektrische Durchschläge in einer Isolierung bei hoher elektrischer Belastung. TE schwächen mit der Zeit die Isolierung, sodass sie den betrieblichen Belastungen nicht mehr standhalten kann. Wenn sie unentdeckt bleiben oder nicht zeitnah behoben werden, können sie zu einem dielektrischen Ausfall führen. Daher ist es äußerst wichtig, die Isolierung von Hochspannungsbetriebsmitteln wie rotierenden Maschinen, Transformatoren, Schaltanlagen und Energiekabeln regelmäßig zu prüfen, um Teilentladungen zu erkennen, zu messen und zu orten. Teilentladungsmessungen sind eine empfindliche und nicht invasive Methode zur Erkennung von Schwächen in der Isolierung von Hochspannungsbetriebsmitteln, die weltweit anerkannt ist. Sie werden sowohl zur Prüfung des Zustands der Isolierung bei der Qualitätskontrolle im Werk als auch im Rahmen der Inbetriebnahme vor Ort nach der Installation des Betriebsmittels eingesetzt. Auch während des weiteren Betriebs des Betriebsmittels werden regelmäßig TE-Messungen durchgeführt, um den zuverlässigen Betrieb im Netz zu gewährleisten. In gasisolierten Schaltanlagen (GIS), wie auch in anderen Hochspannungsbetriebsmitteln, ist Teilentladungsaktivität ein Zeichen für sich entwickelnde und potenziell zum Ausfall führende Defekte in der Isolierung. Typische Probleme in GIS, die TE verursachen können, sind scharfe leitende Gegenstände oder Partikel, die sich auf dem Außenleiter, dem Innenleiter TEILENTLADUNGSPRÜFUNG AN GASISOLIERTEN SCHALTANLAGEN Unser UHF 800-System bietet verschiedene Modi für Ultrahochfrequenzmessungen und ermöglicht so empfindliche Vor-Ort-Messungen von Teilentladungen an GIS 20
Magazin | Ausgabe 2 2023 oder an den isolierenden Spacern absetzen. Um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, müssen solche Partikel im Inneren von GIS gefunden und entfernt werden, insbesondere bei der Inbetriebnahme vor Ort. Optimieren der Empfindlichkeit für Vor-Ort-TE-Messungen In GIS-Systemen mit SF6-Isolierung erzeugen Teilentladungen aufgrund ihrer kurzen Anstiegszeit elektromagnetische Wellen in einem breiten Frequenzspektrum. Vorstehende Teile und Partikel oder Hohlräume im Inneren von Isolatoren können schwache Teilentladungen erzeugen, die eine hohe Empfindlichkeit bei der TE-Messung erfordern, vor allem, wenn es um Vor-Ort-Prüfungen von GIS geht. Verglichen mit TE-Messungen in optimierten Werks- und Laborprüfumgebungen werden Vor-Ort-Messungen oft durch wesentlich höhere Störsignalpegel, vor allem externe Störungen, beeinträchtigt. Bei der Inbetriebnahmeprüfung vor Ort und der Fehlersuche an GIS hat sich als Standardmethode für TE-Messungen die Ultrahochfrequenz(UHF)-Methode etabliert, da sie für die erforderliche Empfindlichkeit sorgen kann. TE-Messungen im UHF-Bereich werden typischerweise innerhalb eines Bandbreitenbereichs von 100 MHz bis 2 GHz durchgeführt. Bei einer empfindlichen UHF-TE-Messung können selbst kleinere Defekte in GIS, die zu schwachen Teilentladungen führen, erkannt werden. Diese Messung ist eine sinnvolle Alternative zu Blitzstoßspannungsprüfungen und anderen teuren Vor-OrtPrüfungen zur Erkennung schwacher TE. »TE-Aktivität ist ein zuverlässiger Indikator für den Zustand der Isolierung in elektrischen Betriebsmitteln, da sie oft ein Hinweis auf sich entwickelnde Isolierungsdefekte ist, die einen dielektrischen Ausfall zur Folge haben können.« Stefan Hoek, Product Manager, OMICRON 21
Prüfumgebungen hingegen ermöglichen Mittelband- und Schmalbandmessungen mit unterschiedlichen Bandbreitenfiltern eine selektivere Messung, da bei ihnen externes Rauschen und Störungen wirksam unterdrückt werden. Das messbare Signalspektrum hängt stark von der Situation ab. Die Kapselung von GIS ermöglicht einen recht guten Signal-Störabstand. Dort aber, wo sich die TE-Sensoren näher an den im Freien liegenden Durchführungen befinden, lassen sich dennoch in bestimmten Signalfrequenzbereichen externe Störungen messen. Dies kann sich auf die Messempfindlichkeit auswirken, insbesondere dann, wenn nur eine einfache Breitbandmessung durchgeführt wird. Breitbandmessverfahren sind weit verbreitet, Mittelband- und Schmalbandmessverfahren sind aber selektiver und robuster gegenüber externen Störungen. Insbesondere beim variablen Schmalbandmessverfahren ist es in Vor-Ort-Prüfumgebungen möglich, Frequenzfenster ohne Störungen auszuwählen. Ermitteln des optimalen Signal-Störabstands Ein geeignetes Messfrequenzfenster kann ermittelt werden, indem man einfach beobachtet, in welchem Eingangsfrequenzspektrum ein hoher Signal-Störabstand eine hohe Messempfindlichkeit ergibt. Geeignete Frequenzfenster mit akzeptablem Signal-Störabstand sind selbst unter schwierigen Bedingungen mit starken externen Störungen zu finden. Mit einem frequenzselektiven TE-Messsystem, bei dem zwischen verschiedenen Messmodi, Bandbreiten und Mittenfrequenzen umgeschaltet werden kann, lassen sich die TE-Messergebnisse bei Vor-Ort-Prüfungen trotz erhöhter Störpegel verbessern. Unser UHF 800 TE-Messsystem ermöglicht die Wahl zwischen verschiedenen Messmodi: (a) Breitbandmodus, (b) Mittelbandmodus und (c) Schmalbandmodus mit auswählbarer Messfrequenz und Bandbreite. Unterschiedliche UHF-TE-Messmodi für unterschiedliche Prüforte Für TE-Messungen im UHF-Bereich gibt es verschiedene Ansätze. In störungsfreien Prüfumgebungen, z. B. in Prüflaboren, bieten sich Breitbandmessungen mit minimalen Aufwand für die Prüfeinrichtung an. In störungsanfälligen Vor-Ort- Prüfaufbau für die Erkennung und Ortung von TE in einer GIS Laptop oder Bürocomputer mit MPD-Suite-Software UHF-TE-Sensor UHF-TE-Sensor OMICRON- Glasfaserkabel MCU2 OMICRON- Glasfaserkabel Optional: Sync via Spannungssignal des Spannungs- wandlers geerdet geerdet UHF-TE-Sensor VT UHF 800 RBP1 UHF 800 RBP1 UPG 620 TE-Amplitude Filterbandbreite Bandbreite: 50 … 150 MHz Frequenzgang des UHF- Sensors ~ 100 MHz ~ 12 GHz Frequenz Filterbandbreite: < 20 MHz TE-Amplitude Variable Mittenfrequenz Frequenz Variable Mittenfrequenz TE-Amplitude Frequenz 22
Magazin | Ausgabe 2 2023 UHF 800 AUF EINEN BLICK System zur Messung und Analyse von Teilentladungen im Ultrahochfrequenz-Bereich (UHF-Bereich) › TE-Messungen im UHF-Bereich von 100 bis 2 000 MHz › Funktion zur Spektrenauswertung und anpassbare Messfilter für einen optimalen Signal-Störabstand › Unterstützt die Vorgaben gemäß der technischen CIGRE-Broschüre 654, „Application Guide for Sensitivity Verification“ › Robust und flexibel für TE-Messungen in Laboren, auf Prüfständen und im Feld › Einkanalige und synchrone mehrkanalige Offline- und Online-TE-Messungen › Konfigurierbare Bedienoberfläche für individuell angepasste TE-Prüfungen und Reports PODCAST ZUM THEMA Sie finden das Thema interessant? Wenn Sie mehr über Teilentladungsprüfungen im UHF-Bereich erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen die folgende Folge unseres Podcasts Energy Talks. Scannen Sie den QRCode oder besuchen Sie: omicron.energy/episode29 omicronenergy.com/uhf800 VIDEO ANSEHEN In unserem Video erfahren Sie, wie Sie unser UHF 800-System einrichten und für TE-Prüfungen an gasisolierten Schaltanlagen einsetzen können. youtu.be/WvcztcgmBwY 23
CMC Swift ermöglicht Ihnen Ihre CMC-Prüfgeräte einfach und kabellos zu steuern. So führen Sie eine ganze Reihe an Checks ganz ohne Laptop direkt mit Ihrem Smartphone durch und genießen dabei völlige Bewegungsfreiheit. Die Features des aktuellen Updates erweitern nochmals Ihre Möglichkeiten beispielsweise bei der Durchführung von Verdrahtungschecks in Kombination mit dem Polaritätsprüfer CPOL2. Verdrahtungsprüfungen unkompliziert durchführen Bei der Inbetriebnahme von Schaltanlagen und Sekundärtechnik müssen buchstäblich Hunderte von Verbindungen und Funktionen überprüft werden. Neben der korrekten Verdrahtung von Messwandlern sind es insbesondere Logiksignale, Auslöse- und Steuersignale für Leistungsschalter und verschiedene Hilfssignale die verdrahtet werden müssen. Dabei kann schnell etwas schiefgehen oder übersehen werden. Tatsächlich gehören Verdrahtungsprobleme, wie beispielsweise die falsche Polarität eines Spannungs- oder Stromwandlerpfads, zu den häufigsten Fehlern in elektrischen Anlagen. Verdrahtungs- und Polaritätschecks sind daher unter den ersten wichtigen Checks, die bei der Inbetriebnahme durchgeführt werden sollten. Mit CMC Swift können Sie jetzt über die Spannungs- oder Stromausgänge Ihres Prüfgeräts die Ausgabe eines DC-freien Prüfsignals steuern. Anhand dieses Sägezahn-Signals führen Sie mit dem CPOL2 NEUE FUNKTIONALITÄT: CMC SWIFT TRIFFT CPOL2 Polaritätsprüfungen und schnelle Checks so mobil wie noch nie durchführen 24
Magazin | Ausgabe 2 2023 unkompliziert Polaritäts- und Verdrahtungschecks in Ihren Anlagen durch – und zwar komplett ohne zusätzliche Kabelverbindungen. Aufgrund des DCfreien Signals findet zudem keine unbeabsichtigte Magnetisierung der Messwandler statt. Eine weitere neue Funktion ermöglicht Ihnen darüber hinaus die Anzeige von Leistungen bei Verdrahtungsprüfungen. Dadurch können Sie auf einfache Art und Weise die Leistungsflussrichtung durch das Ablesen der Wirkleistung am Schutzrelais überprüfen. Rampen und Trigger mit CMC Swift Für simple Prüfaufgaben bietet Ihnen CMC Swift nun ebenfalls zwei neue Funktionen, mit denen Sie schnell manuell Rampen oder Trigger einrichten können. Die Ausgabewerte bei der Rampenfunktion können Sie dabei live über einen eigenen Eingabebereich anpassen bis eine Auslösung erfolgt. Trigger für die Steuerung des Prüfablaufes lassen sich in der App sowohl für die Binäreingänge als auch für Überlasten einrichten. So können Sie zum Beispiel die Ausgabe der Prüfgrößen sofort stoppen, wenn ein bestimmtes Schaltereignis eintritt. Schutzrelais mit Spannung versorgen Neben der Ausgabe des Sägezahn-Signals bietet die aktuelle Version von CMC Swift auch die Möglichkeit den DC Ausgang Ihres CMC zu steuern, um das Schutzrelais während der Prüfung mit Strom zu versorgen. Mehr Informationen zu CMC Swift und CPOL2 finden Sie auf unserer Webseite: omicronenergy.com/cmcswift omicronenergy.com/cpol2 JETZT HERUNTERLADEN Probieren Sie CMC Swift gleich aus und lassen Sie Ihren Laptop bei einfachen Checks in Zukunft im Dienstwagen. PODCAST ZUM THEMA Sie finden das Thema interessant? Dann hören Sie sich unsere Podcast-Folge “CMC Swift: die Entwicklung einer mobilen TestApp für CMC Testgeräte” an. Scannen Sie den QR-Code oder besuchen Sie: omicron.energy/episode64 25
RUNTER VOM DACH! Teil 2: Inbetriebnahme einer schwimmenden PV-Anlage Um Strombezugskosten zu senken und bei länger andauernden Versorgungsausfällen den Produktionsbetrieb aufrecht zu erhalten oder kontrolliert abzuschalten, verfügen viele Betriebe bereits über eigene Stromerzeugungsanlagen. Im Inselbetrieb, d. h. wenn das übergeordnete Netz nicht verfügbar ist, müssen Erzeugungsanlagen, Speicher- und Lastmanagementsysteme optimal zusammenspielen. Umgekehrt können solche Industriezellen im Zuge der Energiewende hin zu Erneuerbaren Energien zur Stabilität des öffentlichen Stromnetzes beitragen. Beide Aspekte werden im Projekt INZELL erforscht. Leistungsstarke PVA Die Daten der Industriezelle der Firmengruppe Max Bögl sind beeindruckend: Rund 25,5 GWh Strom werden jedes Jahr erzeugt. Neben Windenergieanlagen tragen die Photovoltaikanlagen einen Großteil zur Stromproduktion bei. Rund 2,5 MW Leistung sind als Dachanlagen installiert. Besonders ist jedoch der schwimmende PV-Park, der sich auf dem betriebseigenen Baggersee befindet. Dieser verfügt über eine Anschlussleistung von 1,6 MW. Uneingeschränkt im Einsatz Wir wurden mit der Inbetriebnahme der schwimmenden PVA beauftragt. „Wir führen hier eine Primärprüfung der Anlage mit Überprüfung der Phasenzuordnung und des Übersetzungsverhältnisses der Strom- und Spannungswandler durch. Dabei ist es irrelevant, ob sich die PVA auf einem Dach oder einem See befindet“, erzählt Michael Biller, Application Engineer bei OMICRON Engineering Services. „Zudem muss der Entkupplungsschutz geprüft werden. Im Fehlerfall, wie z. B. bei einer Netzabschaltung, wird die PVA dadurch sofort abgeschaltet. Dies schützt sowohl das Netz als auch den Stromerzeuger selbst.“ Zusätzlich zu den Standardtests prüften die Techniker:innen auch die Einbindung der PVA in die Melde- und Fernwirktechnik. So wird sichergestellt, dass Messwerte und Meldungen der PVA zuverlässig an die Leitstelle übertragen werden. Zudem wurde die Fernsteuerung der PVA überprüft. Mit der schwimmenden PVA konnte die Firmengruppe Max Bögl seine Solarkapazitäten zur Stromproduktion deutlich erhöhen – obwohl keine geeigneten Dachflächen mehr zur Verfügung standen. „Die einwandfreie Funktion konnten wir mit unseren Tests bestätigen und die PVA konnte uneingeschränkt in Betrieb gehen“, so Michael. Großangelegtes Forschungsprojekt Die positiven Effekte schwimmender PV-Anlagen werden aktuell weltweit INZELL ist ein Forschungsprojekt, das in der Industriezelle der Firmengruppe Max Bögl in Sengenthal (Deutschland) durchgeführt wird (mehr dazu im OMICRON Magazin Ausgabe 1/2023). Nach Abschluss des Forschungsprojektes ist angestrebt, die Industriezelle im Notfall als Inselnetz betreiben zu können. Zahlreiche Stromerzeuger, die auf Erneuerbare Energien zurückgreifen, produzieren den für die Industriezelle benötigten Strom. Unter anderem wurde auf dem betriebseignen Baggersee eine schwimmende Photovoltaikanlage (PVA) errichtet. OMICRON arbeitet aktiv am Projekt INZELL mit und hat auch die Inbetriebnahme der PVA auf dem See durchgeführt. 26
Magazin | Ausgabe 2 2023 ERSTEN TEIL VERPASST? Lesen Sie in Teil 1 über die Hintergründe des Forschungsprojekts. Scannen Sie den QR-Code oder besuchen Sie: omicron.energy/inzell-teil1 erforscht. Das Fraunhofer Institut in Deutschland sieht allein auf künstlichen Seen in der Bundesrepublik ein Potential von 44 GW installierbarer Leistung. Und erörtert die Vorteile: › Nutzungskonkurrenzen um Landflächen werden entschärft › Der Kühleffekt des Gewässers führt zu einer erhöhten Stromproduktion › Wasserverluste durch Verdunstung werden reduziert „Durch den Kühlungseffekt des Wassers wird bei der schwimmenden Anlage von Bögl eine Ertragssteigerung von bis zu fünf Prozent im Vergleich zu am Dach installierten Anlagen erwartet. Eine begleitende Studie wird in den kommenden Monaten konkrete Ergebnisse liefern“, erklärt Christoph Trabold, Application Engineer bei OMICRON Engineering Services und Project Manager für INZELL bei OMICRON, und ergänzt: „Auch hinsichtlich der ökologischen Auswirkungen dürfte eine parallellaufende Studie spannende Einsichten liefern. So sollte die Gewässeraufheizung durch direkte Sonneneinstrahlung verringert werden. Zudem sind im Gewässer befindliche Lebewesen durch die PVA vor Greifvögeln geschützt, was dem Artenschutz dienen kann.“ Die Ergebnisse werden mit Spannung erwartet. Immerhin könnten sie für den weiteren Ausbau von Solarenergie auf ungenutzten Baggerseeflächen richtungsweisend sein – nicht nur in Deutschland, sondern weltweit. »Für die Inbetriebnahme ist es irrelevant, ob sich die PVA auf einem Dach oder auf einem See befindet.« Michael Biller, Application Engineer, OMICRON 27
Stellen Sie sich die folgende Situation vor: Es ist ein heißer Tag und Jan ist im Feld, um Spannungswandler zu prüfen. Er hat den ganzen Vormittag damit verbracht, in die Hochspannungsanschlüsse mehrerer Stromwandler 1 400 V einzuspeisen und Sekundärmessungen am Verteilerkasten, an den Relaisklemmen und an anderen nachgeschalteten Ausrüstungsgegenständen durchzuführen. Er wiederholt diese Prüfungen seit Stunden und nutzt dabei die Quick-Karten-Funktion von CPC 100. Nach den letzten Messungen geht er zurück zum Spannungswandler, um die Stromzange abzunehmen, bemerkt aber nicht, dass CPC 100 noch Spannung ausgibt. Er kommt mit der Hochspannung in Berührung und erleidet einen tödlichen Stromschlag. Solche Fehler passieren sehr schnell, weil der Mensch mit seinen Sinnesorganen keine Elektrizität erfassen kann – entsprechende Gefahren bleiben damit unsichtbar. Wie bei den meisten Unfällen tragen mehrere Faktoren zu ihrem Entstehen bei. In diesem Fall wurden die fünf Sicherheitsregeln verletzt, die rot bzw. grün leuchtende Zustandsanzeige von CPC 100 wurde nicht beachtet und Jan hat gefährliche Arbeiten durchgeführt, ohne dass ihm jemand dabei geholfen hat. Hinzu kam wahrscheinlich auch die Ermüdung nach einem langen, heißen Tag mit immer denselben Arbeitsschritten. Unser Ziel bei OMICRON ist es, die besten Produkte herzustellen, und wir suchen ständig nach Möglichkeiten, unsere Geräte und deren Nutzung zu verbessern. Der Arbeitsschutz gehört zu unseren obersten Prioritäten, und wir arbeiten ständig an der Einführung neuer Funktionen zur Verringerung der Risiken. In diesem Zusammenhang freuen wir uns, Sie über die Einführung zweier neuer Funktionen für CPC 100 in der neuesten Version der Software PTM 5.00 informieren zu dürfen: 2 kV-Timeout in Quick und Rapid Fault Sense (RFS). Diese Funktionen sind auf die speziellen Ausgangseigenschaften von CPC 100 und die spezifische Arbeitsumgebung zugeschnitten, in der CPC 100 zum Einsatz kommt. 2 kV-Timeout in Quick ist schnell erläutert: Wird die Quick- Prüfkarte verwendet, beendet CPC 100 die Einspeisung der Hochspannung nach 10 Sekunden. Diese Zeitbegrenzung kann frei festgelegt und bei Bedarf deaktiviert werden. Bei jedem Neustart wird sie wieder auf den Standardwert von 10 Sekunden zurückgesetzt. Damit leisten wir einen Beitrag zu mehr Sicherheit in Situationen, in denen das Bedienpersonal abgelenkt ist und die Situation aus dem Blick verliert. RFS (Rapid Fault Sense) lässt sich kurz als Funktion zur Überwachung des Ausgangs beschreiben, die Änderungen am Ausgang erkennen und eine sofortige Abschaltung von CPC 100 veranlassen kann. Für eine Beschreibung der Funktionsweise von RFS sind jedoch ein paar zusätzliche Informationen erforderlich. Eine allgemeine Vorstellung davon, wie schnell das Gerät ausgeschaltet werden muss, um das Risiko von Herzflimmern wirksam zu senken, können wir der Norm IEC TS 60479 2 entnehmen. Wenn bei einem Unfall ein Körperstrom von einem Ampere fließt, muss sich das Gerät in weniger als einer Millisekunde abschalten, um das Risiko einigermaßen gering zu halten. Zum Vergleich: Standard-Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) lösen in der Regel im niedrigen zweistelligen Millisekundenbereich aus und müssen über von der Erde isolierte Stromkreise verfügen, um sie überwachen zu können. Für hohe Körperströme sind sie allerdings zu langsam und viele CPC 100-Anwendungen erfordern eine direkte Verbindung zur Erde. Wir mussten uns also etwas anderes überlegen. PTM 5.00 BIETET NEUE SICHERHEITSFUNKTIONEN FÜR CPC 100 »Da es sich um softwarebasierte Funktionen handelt, kann praktisch jedes CPC 100 durch ein Update auf PTM 5.00 sofort aktualisiert werden. Bleiben Sie sicher!« 28
Magazin | Ausgabe 2 2023 Die Entwicklung eines Systems, das diese Anforderungen erfüllen kann, ist aus technischer Sicht eine immense Herausforderung. RFS kann Fehler innerhalb weniger hundert Mikrosekunden erkennen, und der Halbleiterverstärker am Ausgang ist viel schneller als ein physisches Relais, sodass er CPC 100 sofort abschalten kann. RFS basiert auf einer statistischen Analyse der Ausgangssignale. Die einzelnen Perioden des Signals werden in mehrere gleiche Teile, die sogenannten „Buckets“, unterteilt. Für jedes Bucket werden der Mittelwert und die Varianz ermittelt. Stellt CPC 100 fest, dass die neuen Messwerte nicht im erwarteten Bereich der vorherigen Messwerte liegen, schaltet sich das Prüfgerät unverzüglich ab. Zur Aktivierung von RFS bedarf es einiger stabiler Signalperioden (normalerweise einige Sekunden). Dies ist der Fall, nachdem der Ausgang aktiviert wurde und jedes Mal, wenn sich die Amplitude oder Frequenz ändert (entweder automatisch durch das Gerät oder manuell durch das Bedienpersonal). RFS wurde zwar umfassend getestet, aber da es nur in ausgewählten Prüfkarten aktiviert wird und eine komplexe Signalerkennung und interpretation sowie einige Sekunden bis zur Aktivierung erfordert, kann seine Funktionsfähigkeit nicht in allen Situationen garantiert werden. Die Funktion RFS sorgt, wenn sie ausgelöst wird, im Falle eines Unfalls für eine deutlich geringere Exposition gegenüber gefährlichen Strömen und Spannungen. RFS kann aber nicht verhindern, dass es zu Unfällen kommt. Daher dürfen Anwender:innen kein erhöhtes Risiko eingehen und sich nicht auf das uneingeschränkte Funktionieren von RFS verlassen. Das 2kV-Timeout in Quick und RFS sind als Ergänzung gedacht und dürfen nicht als Ersatz für die bestehenden Sicherheitsmaßnahmen angesehen werden. PTM 5.00, die neueste Version der PTM-Software, bietet mit 2 kV-Timeout in Quick und RFS zwei leistungsstarke Funktionen für CPC 100, die dabei helfen, Unfälle zu vermeiden bzw. deren Auswirkungen möglichst gering zu halten. Da es sich um softwarebasierte Funktionen handelt, kann praktisch jedes CPC 100 durch ein Update auf PTM 5.00 sofort aktualisiert werden. Bleiben Sie sicher! I t Periodisches Signal mit RFS-Buckets und einem erkannten Fehler WISSENSWERTES Das optionale CPC 100-Zubehör SAA2 ist eine Warnlampe mit zusätzlichem Not-Aus-Schalter für die Vor-OrtSteuerung, die je nach Status des Prüfgeräts rot oder grün leuchtet und so für zusätzliche Aufmerksamkeit am Prüfort sorgt. AKTUALISIEREN SIE IHR CPC 100 omicronenergy.com/ptm BEFOLGEN SIE STETS DIE FÜNF SICHERHEITSREGELN: Freischalten 1. Spannungsfreiheit feststellen 3. Gegen Wiedereinschalten sichern 2. Erden und kurzschließen 4. Benachbarte unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken 5. 29
Der immer schneller werdende technologische Wandel in unserer komplexen Gesellschaft macht einen regelmäßigen Wissenstransfer für alle unverzichtbar, insbesondere für die Verantwortlichen von systemkritischen Infrastrukturen wie dem elektrischen Energienetz. Seit der ersten OMICRON Anwendertagung (AWT) im Jahr 1993 hat sich die Veranstaltung zu einer einzigartigen Plattform für Spezialist:innen in der Schutz-, Automatisierungs- und Leittechnik im gesamten deutschsprachigen Raum und darüber hinaus entwickelt. Die deutschsprachige Veranstaltung findet jährlich an verschiedenen Orten in Deutschland statt. Keine andere Veranstaltung dieser Branche bietet vergleichbare Möglichkeiten des kollegialen Austauschs für Energieversorgungsunternehmen, Dienstleister und Hersteller. Die diesjährige 30. Ausgabe der AWT fand vom 23. bis 25. Mai am Ufer von Mitteleuropas größtem Süßwassergewässer, dem Bodensee in Lindau, Deutschland, statt. Über 300 OMICRONAnwender:innen genossen Networking auf hohem Niveau, hörten Fachvorträge, nahmen an praktischen Seminaren teil und konnten in einer Ausstellung Produkte und die dazugehörigen prüfbaren Schaltelemente besichtigen. Eines der Hauptthemen auf der diesjährigen AWT war der stabile Netzbetrieb. Hannes Buzanich von der Vorarlberger Energienetze GmbH wies in seiner Keynote auf die Gefahr von Blackouts und die Bedeutung der Prävention hin. Zu den Fachvorträgen unter diesem Schwerpunktthema gehörte auch ein OMICRON ANWENDERTAGUNG 30 Jahre Wissenstransfer mit und für unsere Kund:innen Erweitern Sie 30
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