Inhaltsverzeichnis
1. Fehler automatisch erkennen und eingrenzen
2. Überwachen und Steuern in einer Einheit
3. Messen, sichern, kommunizieren
Laut Bundesregierung soll der Anteil dezentraler Stromerzeuger bis 2050 80 % betragen. Doch die vermehrte Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen, wie Windkraft oder Photovoltaikanlagen, stellt neue Anforderungen an den Netzbetrieb. Um die vorhandene Energie trotz diskontinuierlicher Erzeugung besser aufnehmen und effizienter nutzen zu können, sind in der Praxis schnelle Umschaltungen erforderlich. Geht beispielsweise aufgrund eines Gewitters die durch Photovoltaik produzierte Energie schlagartig zurück, muss dieser Verlust zur Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen Versorgung, kompensiert werden, indem auf andere Ressourcen wie Biogasanlagen oder Windenergie umgeschaltet wird.
Fehler automatisch erkennen und eingrenzen
Aufgrund der Vielzahl kleinerer Erzeuger und der daraus resultierenden komplexeren Netzstruktur ergibt sich ein erhöhtes Risiko für Störungen. Für einen reibungslosen Betrieb und eine zuverlässige Versorgung ist nicht nur die Anpassung der Ortsnetzstationen, wie sie derzeit mit ihrer voranschreitenden Automatisierung erfolgt, eine Notwendigkeit. Auch die Steuer- und Schutzgeräte müssen auf die sich verändernden Bedürfnisse ausgerichtet werden. Diese Geräte können im Fall einer Störung, die beispielsweise durch einen Kurz- oder Erdschluss oder einen dauerhaft zu hohen Strom verursacht wird, die Trennung des fehlerbehafteten Abschnitts vom Netz veranlassen. Damit tragen sie dazu bei, dass andere Betriebsmittel keinen Schaden nehmen und weiterarbeiten können. Zudem ermöglichen sie dank intelligenter Kommunikationslösungen kurze Reaktionszeiten und fördern so eine hohe Versorgungssicherheit ohne längere Ausfallzeiten.
Lösungsanbieter wie Ormazabal liefern neben Mittelspannungsschaltanlagen auch die passende Sekundärtechnik, die bereits im Werk installiert und getestet wird. Somit erhalten Betreiber eine individuelle und auf ihre Bedürfnisse bereits abgestimmte Gesamtlösung, was die Projektierung enorm erleichtert. Am Einsatzort kann die Anlage dann im Plug-and-play-Verfahren eingesetzt werden. Hierdurch verringern sich die Aufbau- und Inbetriebnahmezeiten, mit positivem Effekt auf die Projektkosten. Ormazabal hat deshalb eine neue Generation von Schutzgeräten entwickelt: die Schutz- und Steuerrelais der Produktlinie ekor.rpa. Diese basieren auf der erprobten Technik der ekorsys-Produktfamilie. Mit dem erweiterten Portfolio begegnet der Experte für Energieverteilung den sich ändernden Netzstrukturen. Die Geräte werden zum Beispiel in Übergabefeldern eingesetzt. Hier gewährleisten sie, dass ein Fehler im Netz des Kunden die Versorgungssicherheit des gesamten Netzes nicht gefährdet.
Überwachen und Steuern in einer Einheit
Das ekor.rpa-100, eine multifunktionale Schutz-, Mess- und Steuereinheit, stellt ein skalierbares Maß an Funktionalität und Hardware-Optionen bereit. Das ekor.rpa-100 wurde nach internationalen Standards konzipiert. Das Überstromzeitschutzrelais ekor.rpa-120 misst die Spannung und den Strom und kann daraus weitere elektrische Kenngrößen berechnen. Die Fehlererkennung umfasst den gerichteten Phasen- und Erdüberstrom sowie weitere strombasierende Schutzfunktionen, wie das thermische Abbild und Stromasymmetrie. Für den Spannungsschutz stehen Funktionen wie Über- und Unterspannung ebenso wie die Verlagerungsspannung zur Verfügung. Eine automatische Wiedereinschaltung ist ebenfalls vorhanden. Die Steuerung des Leistungsschalters kann vor Ort oder über Fernbetrieb vollzogen werden. Der Zugriff auf die Messwerte und die Steuerfunktion ist über eine RJ45-Schnittstelle realisiert. Zusätzlich dazu bietet Ormazabal die anwenderfreundliche Bediensoftware ekor.soft, die in jedem Relais vorhanden ist und keine zusätzlichen Installationsmaßnahmen erfordert. Die Programmierung der Schutzparameter kann über USB oder per LAN-Kabel erfolgen. Eine Webserver-Schnittstelle ist integriert.
Das weiterentwickelte Schutzrelais ekor.rpa-200 wird die Produktlinie 2019 ergänzen. Es verfügt über erweiterte Funktionen wie einen gerichteten Leistungsschutz, einen Synchro-Check und eine Frequenzüberwachung (z. B. rate-of-change-of-frequency, kurz: rocof). Tritt ein spontaner Leistungsverlust auf, beispielsweise weil eine Energiequelle ausfällt, wird nicht genug elektrische Energie bereitgestellt, um den Verbrauch abzudecken. Durch Nutzung des Synchro-Checks können bei Bedarf zusätzliche Energiequellen wie ein Generator hinzugeschaltet werden. Zur Unterstützung kann die rocof-Funktion, Überwachung des Frequenzgradienten df/dt, eingesetzt werden. Eine weitere wichtige Eigenschaft des ekor.rpa-200 ist die optionale Automatisierung durch SPS-Funktionalität. Mit dieser Möglichkeit können Meldungen und Signale kombiniert werden, um eine Umschaltautomatik zu projektieren und so Netzausfallzeiten zu reduzieren.
Messen, sichern, kommunizieren
Die Schutzrelais liefern auch Werte wie Wirk-, Schein- und Blindleistung, die Wirk- und Blindenergie sowie den Leistungsfaktor Cosinus Phi. Zudem beinhalten sie eine extensive Datensicherung mit chronologischem Ereignis- und Fehlerrekorder sowie eine oszillografische Aufzeichnung. Diese wird mit 32 Sample-Punkten pro Netzperiode aufgezeichnet. Kommt es zu einem Störfall, kann mit der Auswertung der Aufzeichnung Ursachenforschung betrieben werden, um künftig Fehlern vorzubeugen.
Mit dem MV-BPL-Modem (Medium Voltage Broad Band Powerline) bietet Ormazabal eine kostenoptimierte Breitband-Powerline-Kommunikationslösung, die in der vorhandenen Mittelspannungs-Infrastruktur nutzbar ist. Das MV-BPL-Modem ist eine weitere Option für die Smart-Grid-Kommunikationsinfrastruktur. Es unterstützt und erweitert andere bestehende Infrastrukturen wie Glasfaser oder drahtlose Kommunikation in Bereichen, in denen diese technisch anspruchsvoll und teuer in der Anwendung sind. Letztlich ist das Produkt einfach in das Kernnetz des Versorgungsunternehmens zu integrieren. Damit senkt die Breitband-Powerline die Installtions- und Betriebskosten. Neben wirtschaftlichen Gründen spricht die hohe Zuverlässigkeit für diese Lösung. Sie kann unabhängig von Dritten, zum Beispiel Mobilfunkgesellschaften, betrieben werden. ge
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