Intelligente Ortsnetzstationen für eine ...

Smart Grids Forum, Halle 13, Stand C35, HANNOVER MESSE 2016

Intelligente Ortsnetzstationen für eine zukunftssichereIntelligente Ortsnetzstationen für eine zukunftssichere Energieverteilung - Das modulare 3-Stufen-Konzept von SiemensBernd Schüpferling, Senior Key Expert Control Technology MV Switchgear,Energy Management Division, Siemens AG

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2016-04-22Seite 1 EM MS S PLM SEC / Schüpferling

Siemens.com/answers

Regenerative Energie & Smart GridVeränderung der Verteilnetze

Heute MorgenUnidirektionaler Energiefluss

Bidirektionaler Energiefluss Über Spannungs-

ebenen hinweg

R di l S t

Erzeugung

auf MS-Ebene

ebenen hinweg vermaschtes System Umfangreiche

Automatisierung Radiales System Einfacher Schutz Keine Datenerfassung

K i I t lliRegelbarer

Erzeugung

auf MS-Ebene

Multifunktionale Kommunikation

Keine IntelligenzErzeugung /

Verbrauch

auf NS-Ebene

Verteilnetz

Transformator

e-car

Infrastruktur Energie-

speicher



Fehler- und Ausfallmanagement –Traditionelles Vorgehen der Fehlerbehebung

20 kV Kabelnetz

FehleranzeigerFehleranzeiger

Offene Trennstelle

Fehleranzeiger

Fehler



FeldebeneOffene Trennstelle

Die intelligente Ortsnetzstation- 3-stufige Intelligenz -

Höhere Verfügbarkeit

Überwachung (Monitoring)1Transformator

Höhere Verfügbarkeit Schnellere Fehlerlokalisierung

Fernwirken22

Minimierung der Ausfallzeiten ("h" "min")

Lastflusssteuerung3

VerlustminimierungMS Schaltanlage



Management dezentraler EinspeisungenMS-Schaltanlage8DJH (RRRT) Niederspannung

Lastschaltanlage 8DJH für Ortsnetzstationenmit eingebauten intelligenten Komponenten

Monitor zur Überwachung des VerteilnetzesSICAM FCM (Feeder Condition Monitor)

Motor Control Unit,elektronische Schaltgeräte-

Kleinsignalspannungswandler für FCM nach IEC 61869-7,3,25V/√3 @ Ur max. 24kV

SICAM FCM (Feeder Condition Monitor)

SICAM CP-8000 zur Automatisierung von Verteilnetzen

steuerung in der 8DJH

Kleinsignalstromwandler für FCM nach IEC 61869-8, 225mV @ 300A



SICAM A8000 Serie -Alle Anforderungen in einer Plattform vereint

Modularität der Plattform für vielfältigeAnwendungsmöglichkeiten und reduzierte Lagerhaltung

Erweiterter Temperaturbereich von 40°C bis +70°C Erweiterter Temperaturbereich von -40 C bis +70 Cfür raue Umgebungstemperaturen

Höchste EMV-Festigkeit bis zu 5 kV (IEC 60255) für den direkten Einsatz in MS-Schaltanlagen

Nutzung von internationalen Standards wie z. B. IEC 61850 für eine hohe Investitionssicherheit

Integrierter Crypto-Chip und IPSec-Verschlüsselung zurErfüllung hoher Cyber-Security-Anforderungeng y y g

Vielzahl an Schnittstellen und ein integriertes GPRS-Modul für die einfache Anpassung an vorhandene Kommunikationsinfrastrukturen

Integriertes Web-Parametriertool für ein einfaches Engineering



Integriertes Web-Parametriertool für ein einfaches Engineering

Überwachung des VerteilnetzesSICAM FCM (Feeder Condition Monitor)

Gerichteter Kurzschluss-/ Erdschlussanzeigergeeignet für Netze mit allen Arten der Sternpunktbehandlung

Messung von U / I / P / Q / S / cosφ / f Messung von U / I / P / Q / S / cosφ / f Umgebungstemperatur: -40°... +70° C LC-Display für Information und Parametrierung Eingänge:Eingänge:

3 x I – Phasenstrom oder2 x I – Phasenstrom und 1 x I - Erdstrom (empfindlich)(225mV Kleinsignal nach IEC 61869-8 oder 1A)3 x U – Phasenspannung p g(3,25V/3 Kleinsignal nach IEC 61869-7 oder 100V/3)

Kommunikation: Modbus RTU / RS485 Stromversorgung: DC 24-110 V / AC 230 V,

integrierte Pufferbatterie für ~ 20 Jahre



integrierte Pufferbatterie für ~ 20 Jahre

Kleinsignalstromwandler für FCM nach IEC 61869-8

Ausgangssignal 225mV (bei IP = 300A bzw. 60A) Klassengenauigkeit 0,5 (nur für Phasenstrom), 1 oder 3 Ringkern andler mit integriertem Prä issionssh nt Ringkernwandler mit integriertem Präzissionsshunt Verfügbar in 4 Varianten:

- als Phasenstromwandler für Einbau um Durchführung- als geteilter Phasenstromwandler für Einbau um das Kabelg- als geteilter Summenstromwandler für empfindlichen Erdfehlerstrom- als Durchführungswandler mit 2x Phasenstrom

und 1x empfindlichen Erdfehlerstrom



Kleinsignalspannungswandler für FCM nach IEC 61869-7

Ausgangssignal 3,25V / √3 (bei Ur max. 36kV) Klassengenauigkeit 0,5, 1 oder 3g g , , Ohmscher Spannungsteiler Spannungssensor für abgesteuerte Kabel-T-Stecker

mit symmetrischem Konus an beiden Seiten (z.B. Nexans K400-TB) und auch für kurze Stecker“ (z B TE Connectivity RSTI 58 oder NKT CB24)auch für „kurze Stecker (z.B. TE Connectivity RSTI-58 oder NKT CB24)



Keine ausreichende Genauigkeit zur Spannungsmessung mit demkap. Abgriff der Durchführung

Ausgelegt für ein Spannungsprüfsystem nach IEC 61243-5:„Spannung vorhanden – Spannung nicht vorhanden“

Keine Genauigkeit notwendig Bereich 0 – 10% Spannungsfrei Bereich 10% bis 45% „Grauzone“ Bereich 45 – 120% Spannung vorhanden

Kapazitiver Belag in Durchführung

Kapazität unterliegt Temperaturgang Drift im Prozentbereich (Tests ergaben bis zu 6%)

Kapazität unterliegt Alterung durch Feuchtigkeitsaufnahme des Giessharzes Nachkalibrieren etwa einmal pro Jahr, um Genauigkeit stabil zu halten



FITformer® REG – V2 – nachhaltiges Erfolgsmodellzur Integration erneuerbarer Energien

Sichert die Spannungsqualität und ermöglicht die Ein-speisung von dezentral erzeugter Energie ins Netz

Kostensparende Alternative zum konventionellenKostensparende Alternative zum konventionellenNetzausbau

Betriebseigenschaften und Abmessungen entsprechen denen gängiger Ortsnetztransformatoren

Niederspannungslastregelbereich in drei Stufen Niederspannungslastregelbereich in drei Stufen Zusätzlicher oberspannungsseitiger Einstellbereich

für optimalen Betrieb:+/- 2,5% und +/- 5%( i t llb i l Z t d)(einstellbar im spannungslosen Zustand)

Keine zusätzlichen Verluste Keine beweglichen Komponenten im Aktivteil des Trafos Jahrelange Erfahrung mit zuverlässiger Schütz- und



Jahrelange Erfahrung mit zuverlässiger Schütz undSteuertechnologie von Siemens

Die intelligente Ortsnetzstation Kommunikationsbeispiel Station - RTU - Leitstelle

SICAM A8000 Serie

Wireless(GSM / GPRS)IEC 60870-5-104

Distribution Management System

RTU-Plattformspeziell für Ortsnetzstationen

RS485 Modbus RTU

SICAM FCM MCU FITformer® REG SICAM P85X 3WL 3VA



Feeder Condition Monitor mit Sensoren, in 8DJH integriert

Motor Control Unit fürSchaltgeräte in der 8DJH

Transformator mit US-Lastregelung in 3 Stufen

Power Meter und Power Quality Recorder

Offener Leis-tungsschalter

Kompakt-Leis-tungsschalter

Fehler- und Ausfallmanagement –Automatisiertes Schalten für Fehlerisolierung und Wiederversorgung (Kabel)

IEC 61850

Weniger als1 Minute

10”2”Startzeit

FehlerortFehlerisolierungWiederversorgung Verteilt



FehlerortFehlerisolierungWiederversorgung Verteilt

Fehler- und Ausfallmanagement –Automatisiertes Schalten für Fehlerisolierung und Wiederversorgung (Kabel)

Regionalcontroller IEC 60870-5-101IEC 60870-5-104

Weniger als1 Minute

15”10”5”2”Startzeit

Halb-verteilt



FehlerortFehlerisolierungWiederversorgungHalb-verteilt

ReferenzenAktuelle Lösung für intelligente Ortsnetzstationen

In 8DJH-Schaltanlage integrierte RTU: SICAM A8000 Bleigel Akku Bleigel-Akku USV mit Stromversorgungseinheit Sicherungsautomaten Modem



Referenzen Aktuelle Lösung für intelligente Ortsnetzstationen

RTU in abgesetztem RTU-Schrank: SICAM CP-8000 Wireless Modem Wireless Modem USV mit Stromversorgungseinheit Batterie Sicherungsautomaten Ort / Fernumschalter

Ort-/ Fernumschalter



Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Bernd Schüpferling

Senior Key Expert Control TechnologyMV Switchgears

Energy Management Division EM MS S PLM SEC

Mozartstrasse 31cMozartstrasse 31c

91052 Erlangen, Germany

Telefon: +49 9131 7-32439

Mobil: +49 173 5133458

E-Mail: [email protected]



Date post:	01-Mar-2022
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