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Der Windumrichter für SpitzenleistungenBewährte Technologie für maximalen Energieertrag – SINAMICS W180

Jahrzehntelange Erfahrung in der Windindustrie, eine eindrucksvolle Bilanz von über 40.000 zuver-lässig arbeitenden Windturbinengeneratoren und eine Umrichtertechnologie, die sich im Industrie- und Infrastrukturbereich immer wieder bewährt hat – das ist die solide Grundlage, auf der wir den SINAMICS W180 entwickelt haben: einen Umrichter für Windturbinen, der in Bezug auf Effizienz, Kompaktheit, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit neue Maßstäbe setzt. Damit ist der SINAMICS W180 für zukünftige Anforderungen voll und ganz gerüstet.

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SINAMICS: industrielle Standards auch für Windkraft-Anwendungen

Die Eigenschaften des SINAMICS W180 eröffnen eine neue Ära für die Konstruktion von Umrichtern für Windturbinen. Die technischen Merkmale des neuen Umrichters sind in jeder Hinsicht eindrucksvoll: erstklassiger Wirkungsgrad, höchste Zuverlässigkeit bei der Energieerzeugung, perfektes Zusammenspiel mit Windturbinengeneratoren von Siemens sowie ein herausragendes Verhältnis von Leistung zu Größe und Gewicht.

Flexibilität hat Vorrang – ideal für den Onshore- und Offshore-Betrieb

Der SINAMICS W180 kombiniert Flexibilität und Leistungs- fähigkeit. Er übertrifft die Anforderungen aller derzeit gültigen Netz- und Systemregeln und ist dafür konzipiert, auch zukünftige, noch strengere Vorschriften vollständig zu erfüllen. Bei der Konstruktion des Umrichters wurden alle üblichen Generatortypen berücksichtigt: Generatoren mit oder ohne Getriebe, doppelt gespeiste Asynchrongeneratoren, Käfigläufer-Asynchrongeneratoren und Permanentmagnet-Synchrongeneratoren.

Die Umrichter sind über sämtliche industrieüblichen Schnittstellen in die Turbinenautomation integrierbar. Dank seines ultrakompakten, modularen Aufbaus lässt sich der SINAMICS W180 in jedes denkbare Windturbinenkonzept integrieren und ist damit erste Wahl für die Windkraft-Stromerzeugung im Onshore- wie im Offshore-Bereich.

Zuverlässiger Betrieb für wirtschaftlichen Erfolg

Weil wir wissen, dass Verfügbarkeit eine Vorbedingung für wirtschaftlichen Erfolg ist, haben wir den SINAMICS W180 mit einem umfangreichen Paket entsprechender Eigenschaf-ten ausgestattet, so z. B. mit einer robusten Konstruktion für hohe Zuverlässigkeit; die SINAMICS-Steuerungssoftware ist aus unseren eigenen Industrieanwendungen entstanden. Darüber hinaus haben wir optionale Funktionen für Ferndiag-nose, Fernwartung und cloudbasierte Analysen von Zustands-daten integriert, die als erweitertes Konzept zur vorbeugen-den Wartung fungieren.

Technische Daten auf einen Blick

Einsatzfeld • Onshore• Offshore

Leistungsbereich 2 bis 10 MW

Geeignete Generatortypen

• Teilumrichter (DFIG)• Vollumrichter (Synchron-/

Induktions-/Getriebe-/Direktantrieb)

Geeignete Kommunikations- protokolle

• PROFINET• CANopen• OPC UA• Modbus

Kompatibilität zu Netzanschluss- bedingungen VDE-AR-N 4120

SINAMICS W180Ein Umrichter setzt neue Maßstäbe

Ihre Vorteile auf einen BlickNur eine Plattform für die gesamte Leistungs-paletteEinheitliches Engineering für alle Generatortypen

Modernste SteuerungstechnikAls marktführende Plattform für Industrieanwen-dungen bietet SINAMICS ein hohes Maß an Standardisierung sowie eine umfangreiche Funktionsausstattung

SINAMICS-Standardtools (z. B. STARTER)Die Übernahme der SINAMICS-Steuerungssoft-ware aus vorhandenen industriellen Anwen- dungen ermöglicht ein einheitliches Software-Engineering sowie eine einfache, intuitive Inbetriebnahme

Umrichter und Generator von SiemensOptimierte Systemeffizienz und Zuverlässigkeit dank aufeinander abgestimmter Entwicklungs-konzepte

SINAMICS Standard-SteuerungssoftwareInnovativität, frühzeitige Berücksichtigung zukünftiger Standards und Trends, vertikale Integration in die Turbinenautomation

Paralleler Einsatz identischer LeistungsmoduleNiedrige Kosten und einfache Ersatzteil- beschaffung

Globale Siemens-ServiceorganisationKurze Stillstandszeiten durch schnelle Reaktion

Die Erfahrung eines führenden Herstellers

Profitieren Sie von unserer jahrzehntelangen Erfahrung mit elektrischer Ausrüstung für Windturbinenanlagen.

• Über 40.000 Windturbinengeneratoren von Siemens sind in Betrieb – mit extremer Zuverlässigkeit

• Führender Anbieter von Automations-, Kommuni-kations-, Schaltanlagen-, Energieverteilungs- und Prozesssteuerungstechnologie für individuelle Windturbinenanlagen

• Übergreifendes Know-how in den Bereichen Windkraft- und Industrietechnik

• Einheitliche Plattform für nahtlose Integration, für Synergien und Innovation

Maximaler Energieertrag und Flexibilität

Erzielen Sie ein neues Maß von Effizienz und Energieausbeute und profitieren Sie von einer insgesamt hervorragenden Flexibilität.

• SINAMICS W180 steht für hohe Leistungsdichte und maximale Energieausbeute – schnell und einfach

• Einfache Auswahl und Konfiguration schon ab der Planungs- und Projektierungsphase

• Einfache Integration des Umrichters in das Gesamtsystem

• Einfach skalierbarer, ultrakompakter, modularer Aufbau

Zuverlässiger Betrieb und höchste Verfügbarkeit

Entscheiden Sie sich für ein zukunftssicheres System mit optimierter Wartungsfähigkeit.

• Robuste, zuverlässige Konstruktion

• Einsatz bewährter Komponenten und Module

• Erweiterte Optionen für die Ferndiagnose und -wartung

• Präventives Servicekonzept mit cloudbasierten Analysen von Zustandsdaten

• Firmware-Updates und einfache Wartung per Fernzugriff

• Niedrigere Zwischenkreisspannung bei Teillast verlängert die Lebensdauer der IGBT- Komponenten

• Sanfte Drehmomenterhöhung/-absenkung vor einer Abschaltung vermindert die mechanische Wellenbelastung

• Absenkung und Wiederherstellung des Betriebs-stroms statt Abschaltung bei Überschreitung der Nennwerte

Standardisierung zur Vereinfachung von Engineering, Integration und Ersatzteilversorgung

Optimiertes Engineering als Grundprinzip.

• Die modernen Software-Tools der SINAMICS- Plattform, die Einheitlichkeit der SIMATIC Control-ler-Plattform und das umfangreiche Engineering-Framework TIA Portal liefern jederzeit hilfreiche Informationen und beschleunigen so den gesamten Engineering-Prozess

• Die Verwendung von Standardkomponenten ermöglicht den schnellen, einfachen Zugriff auf Ersatzteile

• Standardisierte Schnittstellen wie PROFINET, CANopen und OPC UA sorgen für eine nahtlose Integration in die Turbinenautomation.

Universelle AnwendungHerausragende Leistungen

Für Turbinenbetrieb mitoptimaler Stabilität

Dynamische Überlastfähigkeit

Maximale Überlastfähigkeit für die Turbine in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen und bisherigem Lastprofil.

• Der SINAMICS W180 überwacht die Sperrschicht-temperatur der IGBTs online anhand eines umfassenden und bewährten thermischen Modells

• Im Falle eines Überlastzustands der Turbine wird die Überstromfähigkeit in Abhängigkeit von der Ist-Temperatur der IGBT-Sperrschicht dynamisch angepasst. Dadurch können Überlastbedingun-gen von >110 % – je nach Wassertemperatur, Schaltfrequenz und Lastprofil – ohne Abschal-tung verkraftet werden

• Zur weiteren dynamischen Erhöhung des Stromgrenzwerts kann die Schaltfrequenz vorübergehend auf einen Minimalwert abgesenkt werden, sodass sich die Überstromfähigkeit noch weiter erhöht

• Wenn die IGBT-Sperrschichttemperatur ihren Grenzwert erreicht, vermindert der SINAMICS W180 schrittweise das Drehmoment, um eine Abschaltung oder einen Ausfall unter allen Umständen zu vermeiden

• All diese Eigenschaften des Umrichters tragen gemeinsam zu einer maximalen Betriebsstabilität der Turbine bei.

Anpassbare Taktfrequenz für optimalen Betrieb

Profitieren Sie von präziser Optimierung Ihres Systems.

• Sowohl der Umrichter als auch der Generator können mit einer stufenlos einstellbaren Takt- frequenz präzise optimiert werden

• PWM mit Zufallsmusterfunktion für leiseres Generatorgeräusch und verminderte netzseitige Oberschwingungen

• Die PWM-Frequenz kann für die Netz- und Generatorseite getrennt zwischen 1 kHz und 4 kHz optimiert werden – sogar online im laufenden Betrieb.

Herausgeber Siemens AG 2017

Process Industries and Drives Large Drives Postfach 4743 90025 Nürnberg, Germany

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Artikel-Nr.: PDLD-B10099-00 Gedruckt in Deutschland Dispo 21503 TH 455-170680 BR 09171.0

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