Digitaler Echtzeit- Prüf- und Trainingssimulator

Digitaler EchtzeitPrüf- und
Trainingssimulator
werte der installierten Schutzgeräte
vermieden werden. Mittels digitaler
Simulation können diese Einstellwerte
für verschiedene Fehlerfälle optimiert
und verifiziert werden.
Real Time Digital Simulator (RTDS)
Auf einen Blick
Gestiegene Anforderungen an die Verfügbarkeit des Netzes bei gleichzeitig
erhöhter Komplexität, z.B. durch 3Bein-Anordnungen oder Serienkompensation, stellen erhöhte Anforderungen an die Schutzgeräte, aber auch
an die Verlässlichkeit der Einstellwerte,
die letztlich nicht theoretisch verifiziert
werden können.
Siemens Power Technologies International (Siemens PTI) bietet Schutzprüfungen am Simulator, mit dem folgenden Nutzen für den Kunden:
· Einstellwerte für verschiedene Fehlerfälle können optimiert, verifiziert
und mit Experten diskutiert werden.
· Kunden lernen die Bedienung der
Geräte mittels DIGSI und die Auswertung der Störschriebe mittels
SIGRA.
· Transiente Vorgänge im Netz während des Kurzschlusses können analysiert und damit besser verstanden
werden.
· Die Leistungsfähigkeit der Schutzgeräte kann durch Messungen, z.B. der
Auslösezeit, nachgewiesen werden.
Die Aufgabenstellung
Wird ein neues System installiert, müssen geeignete Schutzgeräte ausgewählt und die richtigen Einstellwerte
bestimmt werden. Da sich die Funktionalitäten und Betriebsprinzipien verschiedener Schutzgeräte erheblich
voneinander unterscheiden, ist diese
Aufgabe, je nach Größe des Netzes,
sehr aufwendig. Um zu entscheiden,
ob ein Gerät für den Einsatz in einem
bestimmten Netz geeignet ist, ist es
hilfreich, bereits im Voraus zu wissen,
wie ein Gerät betrieben werden muss.
Die digitale Echtzeitsimulation ermöglicht es, die Betriebsprinzipien verschiedener Schutzgeräte kennen zu
lernen und so über ihre Eignung für
ein bestimmtes Netz zu entscheiden. In
einem bestehenden Schutzsystem bestimmen die Einstellwerte der Schutzgeräte, ob und wann ein Leistungsschalter das fehlerbehaftete Element
abschaltet.
Abschaltungen, die auf falsche Schutzeinstellungen zurück zu führen sind,
können zu unnötigen und leider oftmals hohen Kosten für den Netzbetreiber führen. Solche Kosten können
durch eine Optimierung der Einstell-
Abbildung 1: Technische Ausstattung des Simulators (von links nach rechts): RTDS, Verstärker, Signalverteiler, Schutzgeräte
Unsere Lösung
Technische Details
Unser Echtzeitsimulator (RTDS – Real
Time Digital Simulator) kann Netze mit
bis zu 100 Einzelknoten mit einer Abtastfrequenz von ca. 20 kHz berechnen. Dabei können Generatoren, Quellen, mehrsystemige Leitungen, Transformatoren, Lasten, Stromwandler mit
Sättigung, kapazitive Spannungswandler, Leistungsschalter etc. simuliert
werden. Echte Schutzgeräte arbeiten in
einer geschlossenen Schleife mit dem
Simulator, um auch komplexe Sequenzen, wie erfolglose und einpolige Wiedereinschaltungen oder Folgefehler,
durchführen zu können. Spannungsverstärker und Stromverstärker bis 40
Ampere sowie ein Dokumentationssystem komplettieren den Simulator.
siemens.de/power-technologies
Auswertung
Nach einer simulierten Netzstörung
stehen die Analyse der Störfallmeldungen und die Auswertung der Störschriebe an. Diese sind für das Verständnis der Vorgänge im Netz sowie
des Verhaltens der Schutzgeräte sehr
wichtig. Im Unterschied zu realen Störfällen ist im Simulator die Lösung bekannt, und Kunden können diese Analyse trainieren, wobei immer das Verhalten an beiden Leitungsenden betrachtet wird. Um bei komplexen Konfigurationen oder Sequenzen mehr Informationen zu erhalten, werden mittels DIGSI oft mehr Ereignisse in die
Störfallmeldungen rangiert.
Die Analyse mittels SIGRA in der Impedanz ebene hilft auch physikalische
Beeinflussungen, z.B. der Distanzmessung, zu verstehen. Der dabei entstehende Bericht in Form einer PDF-Datei
umfasst oft mehrere tausend Seiten.
Abnahmeprüfung
Je nachdem, ob der Fokus bei den Simulationen mehr auf den Prüfungen
oder auf dem Trainingsaspekt liegt,
können ca. 50-150 Prüfungen pro Woche über mehrere Wochen Dauer
durchgeführt werden. Die Teilnehmeranzahl übersteigt selten drei Personen
eines Unternehmens.
und die Auslösezeiten gemessen. Somit erfolgt eine übersichtliche Dokumentation der simulierten Netzstörungen und des Verhaltens der Schutzgeräte als Prüfergebnis
Experten-Workshops
Im Rahmen der Siemens Power
Academy TD werden auch ExpertenWorkshops angeboten, bei denen der
Fokus mehr auf Erfahrungsaustausch
und Training liegt, die Fehlersimulation
aber nicht zu kurz kommt.
Anwendungsbeispiel
Abbildung 2 zeigt Auszüge aus der Ergebnisdokumentation. Mit einer
Messwerterfassungsanlage werden die
Verläufe von Strömen, Spannungen
und Meldekontakten aufgezeichnet
Abbildung 2: Auszüge aus der Ergebnisdokumentation
Herausgeber
Siemens AG 2016
Energy Management Division
Freyeslebenstraße 1
91058 Erlangen, Deutschland
Kontaktieren Sie uns:
[email protected]
Änderungen und Irrtümer vorbehalten.
Die Informationen in diesem Dokument
enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche
im konkreten Anwendungsfall nicht immer
in der beschriebenen Form zutreffen bzw.
welche sich durch Weiterentwicklung der
Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsabschluss
ausdrücklich vereinbart werden.

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