Herzlich willkommen bei der IBAarau! Geschichte IBA – gestern Jahr Ereignis 1858 Die Holzvergasungsanstalt nimmt die Aarauer Gasbeleuchtung in Betrieb 1860 Die Stadt Aarau fördert sauberes Trinkwasser aus den Brüelmatten via Gönhardstollen 1893 Erstes Kraftwerk am Stadtbach in der Oberen Mühle 1894 Erstes Kraftwerk an der Aare 1895 Erstes Stauwehr; Ersatz der Gasbeleuchtung durch Strom 1896 Ausführung von Elektroinstallationen 1900 Hochdruckwasserversorgung verbessert Feuerschutz Wasserwerk Aarau wird dem Elektrizitätswerk angegliedert 1907 Erstes Schleusenstauwehr mit Fussgängerbrücke 1910–1913 Ausbau der Kanal- und Kraftwerkanlagen 1920 Umstellung zwei Phasen 40 Hz auf drei Phasen 50 Hz. Motorenwicklerei (heute Servicebetriebe) nimmt Arbeit auf 1929 Zusammenlegung Wasserversorgungen Aarau und Rohr AG 1947 Übernahme des Gasunternehmens. "Gründung" der Industriellen Betriebe Aarau 1952–1958 Abbruch und Neubau des Maschinenhauses 1 im Kraftwerk 1961 Unterwerk Oberentfelden nimmt Betrieb auf Jahr 1961 1972 1991 1997 Ereignis Unterwerk Oberentfelden nimmt Betrieb auf Einführung Erdgas Unterwerk Neu-Buchs nimmt Betrieb auf Projekt Kraftwerk-Erneuerung wird vorgestellt 2000 Rechtsformänderung IBAarau als Aktiengesellschaft mit Holdingstruktur organisiert 2001 Inbetriebnahme des neu gebauten Unterwerkes Oberentfelden 2002 Gemeinden, die von den IBAarau mit Strom, Erdgas oder Wasser versorgt sind, werden Aktionäre 2009 Die IBAarau feierte «300 Jahre Erdgas + Wasser». Die runde Zahl setzt sich zusammen aus 151 Jahre Gas- und 149 Jahre Wasser. Verteilt übers Jahr veranstaltet das Unternehmen verschiedene Jubiläumsevents für die ganze Bevölkerung. 2012 Die IBAarau setzt in Aarau ein innovatives Fernwärme-/Fernkälte-Projekt um. Das diversifizierte Angebot an Erdgas- und Wärmedienstleistungen wird seit dem 1. September 2012 unter der neugegründeten IBAarau Wärme AG zusammengefasst. Die IBAarau Erdgas AG wird aufgehoben. Überblick IBA – als Gruppe heute… Personalbestand 1.1.2015 312 Mitarbeitende 50 Lernende Absatzmengen Stromlieferung Gaslieferung Wasserlieferung 2014 GWh 519N/479E GWh 468 m3 3‘116‘000 Umsatz 2014 Stromversorgung Wärmeversorgung Wasserversorgung Elektroinstallationen Service Trafo/Motoren Aktionariat Stadt Aarau Gemeinden Private/Kunden MCHF MCHF MCHF MCHF MCHF MCHF 147 77 38 4 22 6 95.5% 2.1% 2.4% IBAarau-Gruppe § IBAarau AG § IBAarau Strom AG § IBAarau Kraftwerk AG § IBAarau Wärme AG § IBAarau Trinkwasser AG § IBAarau Elektro AG § Wynagas AG § Servicebetriebe, Unterentfelden Agenda Herbstseminar 2015 08:30 – 09:15 Atomaufbau / Dielektrikum Michael Chapman / Von Roll Switzerland Ltd 09:15 – 10:00 Motorenklassen Normen Jan-Philipp Lahrmann, Schleich GmbH 10:00 – 10:30 Pause 10:30 – 11:15 Demo Teilentladungen Jan-Philipp Lahrmann, Schleich GmbH 11:15 – 12:00 Isoliersysteme Huy Hour Lor, ABB Schweiz 12:00 – 12:15 Wärmeverbund Christian Müller , IBAarau AG 12:15 – 13:30 Lunch 13:30 – 14:30 Besichtigung Wärmezentrale Christian Müller / Reto Knechtli, IBAarau AG 14:30 Ende der Veranstaltung Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung SCHLEICH GmbH Dipl. Ing. Jan-Philipp Lahrmann Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 © SCHLEICH | 1 Inhalt § Was ist Teilentladung und wo entstehen sie § aktuelle Normen zur Prüfung von Typ l Isoliersystemen DIN IEC/TS 61934:2012 DIN EN 60034-18-41:2014 § Messsystem zur Teilentladungsprüfung Anforderungen an das Messsystem Detektion und Messung von Teilentladungssignalen Teilentladungsmessung an einem Stator Teilentladungsmessung an einem montierten Motor Normkonformer Prüfablauf © SCHLEICH | 2 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com aktuelle Normen Was ist Teilentladung und wo entsteht sie § Teilentladungen sind kleinste Entladungen in einem überlasteten Isoliersystem Teilentladung zwischen: Phase – Phase Phase- Erde § Teilentladungen können innerhalb kürzester Zeit eine Isolierung zerstören Das Isoliersystem muss daher teilentladungsfest oder unter Betriebsbedingungen teilentladungsfrei sein. © SCHLEICH | 3 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com aktuelle Normen Was ist Teilentladung und wo entsteht sie Teilentladungssignal gemessen mit einem Oszilloskop am Motorklemmbrett Erregerimpuls (150ns) Teilentladungssignal Teilentladungsereignis © SCHLEICH | 4 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Was ist Teilentladung und wo entsteht sie(VIDEO TE-Signal) © SCHLEICH | 5 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com aktuelle Normen DIN IEC/TS 61934:2012 DIN IEC/TS 61934:2012 Elektrische Isolierstoffe und - systeme - Elektrische Messung von Teilentladungen (TE) bei sich wiederholenden Spannungsimpulsen mit kurzer Anstiegszeit Definition des Prüfablaufs Anforderungen an das Messsystem § Protokollierung (unter anderem auch in der IEC 60034-18-1:2010) § Empfindlichkeit § Störpegelmessung § Detektion der Teilentladung in mV oder pC § … © SCHLEICH | 6 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com aktuelle Normen Din EN 60034-18:2014 DIN EN 60034-18-41:2014 Drehende elektrische Maschinen - Teil 18-41: Qualifizierung und Qualitätsprüfungen für teilentladungsfreie elektrische Isoliersysteme (Typ I) in drehenden elektrischen Maschinen, die von Spannungsumrichtern gespeist werden Definition eines Typ l Isoliersystems: Nennspannung: von 300 V bis 700 Vrms Spannungsspitzen: >200 V (auftretende Spannungsspitzen am Klemmbrett) Wicklungsart: Runddraht-Ständerwicklung Ein Typ l Isoliersystem darf keine Teilentladung unter den spezifischen Bedingungen aufweisen. © SCHLEICH | 7 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com aktuelle Normen Din EN 60034-18:2014 Definition von Impulsspanungs-Isolationsklassen (IVICs (en: impulse voltage insulation class)) Aufgrund der schnellen Anstiegszeiten von modernen Umrichtern kommt es zu Spannungsspitzen (Überschwingern) am Klemmbrett des Motors. ܷ = ܷ ݏ݅݁ݎ݄݇݊݁ܿݏ݅ݓܼ ܥܦ ݐ = ݐ݅݁ݖݏ݃݁݅ݐݏ݊ܣ ݏ݈ݑ݉ܫ ܷ = ܵݐݎ݁ݓ݊݁ݖݐ݅ ܷ = ܷ ∗ ܱܨ ܱݎݐ݂ܿܽ ݐ݄ݏݎ݁ݒܱ = ܨ ܱ ݊ݒ( = ܨ1,1 ܾ݅ ݏ2,5) Diagramm 1 | IEC 60034-18-41:2014 © SCHLEICH | 8 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com aktuelle Normen Din EN 60034-18:2014 Beanspruchungskategorien § Je nach Einsatzgebiet muss die Beanspruchungskategorie gewählt werden. § Hinzu kommt ein entsprechender Sicherheitsfaktor nach Tabelle B.2 § Der Motor darf im Betrieb keine Teilentladung aufweisen Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 © SCHLEICH | 9 www.schleich.com aktuelle Normen Din EN 60034-18:2014 Die Beanspruchungskategorie richtet sich unter anderem nach der Kabellänge zwischen Umrichter und Motor, da hierdurch Spannungsspitzen entstehen können. ݐ = ݐ݅݁ݖݏ݃݁݅ݐݏ݊ܣ ݏ݈ݑ݉ܫ ܷ = ܱݎݐ݂ܿܽ ݐ݄ݏݎ݁ݒ ܷ ݈() = ݎ݁ݐ݁ܯ ݊݅ ݁݃݊¡݈݈ܾ݁ܽܭ Diagramm 4 | IEC 60034-18-41:2014 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 © SCHLEICH | 10 www.schleich.com aktuelle Normen Din EN 60034-18:2014 Berechnung der Prüfspannung (Phase – Phase) ܲݎò݂݃݊ݑ݊݊ܽݏ/ = 2 ∗ ܷ ∗ ܱ ∗ ܨ1,1 ∗ ܨܧி௧ ܷ = Zwischenkreisspannung des Umrichters ܱ = ܨOvershoot Factor = Überschwingfaktor 1,1 = Spannungserhöhung um 10% aufgrund von Spannungsschwankungen welche sich auf die Zwischenkreisspannung auswirken = ܨܧEnhancement Factor = Sicherheitsfaktor (nach Tabelle B.2) © SCHLEICH | 11 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com aktuelle Normen Din EN 60034-18:2014 Berechnung der Prüfspannung (Phase – Erde) ܲݎò݂݃݊ݑ݊݊ܽݏ/ = 0,7 ∗ ܷ + ܷ ∗ 2 ∗ 1,1 ∗ ܨܧி௧ ݊−1 ࢁࡰ = Zwischenkreisspannung des Umrichtes ࢁ࢈ = Überschwingspannung = (ܷ ∗ ܱ )ܨ− ܷ , = Spannungserhöhung um 10% aufgrund von Spannungsschwankungen die sich auf die Zwischenkreisspannung auswirken = Anzahl Level den Umrichters ࡱࡲ = Enhancement Factor | Sicherheitsfaktor (nach Tabelle B.2) , ૠ = Aufgrund der sich bildenden Kapazität zur Erde werden Spannungssprünge reduziert. Um dies darzustellen wird pauschal dieser Faktor eingefügt. © SCHLEICH | 12 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com aktuelle Normen Din EN 60034-18:2014 Umrichter mit verschiedenen Level 2-Level Umrichter ܵ݃݊ݑݎݏݏ݃݊ݑ݊݊ܽ௫ = ܷ 3-Level Umrichter ܵ݃݊ݑݎݏݏ݃݊ݑ݊݊ܽ௫ = ವൗଶ § Bei einem höheren Level ist die Phase-Erde Belastung geringer © SCHLEICH | 13 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Anforderungen an das Messsystem Das Messsystem muss folgende Anforderungen erfüllen § Prüfablauf nach DIN IEC/TS 61934 § Störpegelmessung (Hintergrundstörpegel & Detektionssystemstörpegel) § Detektion der Teilentladung in mV oder pC § Protokollierung nach DIN IEC/TS 61934 § Der Prüfimpuls muss den Vorgaben nach DIN EN 60034-18-41 entsprechen © SCHLEICH | 14 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Detektion und Messung von Teilentladungssignalen Darstellung des Teilentladungssignals mit einem SCHLEICH-MTC2 Prüfsystem Prüfspannung: 1,5 kV Anstiegszeit: 100 ns Zeitbasis: 40 µs Detektionsschwelle § Standardstoßsignal (Weiß) mit überlagertem Teilentladungssignal (gelb) § Detektion von Teilentladung über eine Detektionsschwelle 61934:2012) Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 (nach DIN IEC/TS © SCHLEICH | 15 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Detektion und Messung von Teilentladungssignalen Darstellung des Signals direkt nach dem Spannungsanstieg Prüfspannung: 1,5 kV Anstiegszeit: 100 ns Zeitbasis: 1,5 µs Detektionsschwelle § Messung der Teilentladungssignale in mV § Teilentladung zwischen zwei Phasen (Phasenisolierung) © SCHLEICH | 16 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Teilentladungsmessung an einer offenen Statorwicklung Die Teilentladungsmessung an einer offenen Statorwicklung erfolgt durch eine hochempfindliche Messantenne § Die Auskopplung über eine Antenne ist aktuell das empfindlichste Verfahren § In der Produktion sollte am offenen Stator geprüft werden © SCHLEICH | 17 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Teilentladungsmessung an einem komplett montierten Motor (Service) Die Teilentladungsmessung erfolgt über einen speziellen Koppler, welcher die hochfrequenten Signale über die Leitung auskoppelt. § Aufgrund der Schirmwirkung des Motorgehäuses kann nicht über eine Antenne gemessen werden (Faradayscher Käfig) § Die Auskopplung ist unempfindlicher im Vergleich zur Antenne © SCHLEICH | 18 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Aufschaltung des Messsystems auf den Prüfling Aufschaltung der Prüfspannung zur Prüfung der: Phase – Phase Isolation Phase – Erde Isolation NC = Not Connected (potentialfrei) § Jede Phase muss nacheinander geprüft werden. © SCHLEICH | 19 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Normkonformer Prüfablauf Während des Prüfablaufs werden folgende Spannungen gemessen und protokolliert § PDIV (partial discharge inception Voltage ) § RPDIV (repetitive partial discharge inception Voltage) § RPDEV (repetitive partial discharge extinction Voltage) § PDEV (partial discharge extinction Voltage) Hinweis: Das Messen der Ein – und Aussetzspannung ist nicht erforderlich. Es ist jedoch notwendig zu überprüfen, ob bei der benötigen Prüfspannung das Isoliersystem teilentladungsfrei ist. (Vorteil: sehr schnelle Prüfung in der Serienproduktion) © SCHLEICH | 20 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Normkonformer Prüfablauf Prüfablauf an einem offenen Stator mit einem SCHLEICH-MTC2 Prüfgerät Startspannung: 850 V Spannungsschritte: 100 V Impulse/Stufe: 10 © SCHLEICH | 21 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Messsystem zur Teilentladungsprüfung Normkonformer Prüfablauf (VIDEO TE-Signal) © SCHLEICH | 22 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com Vielen Dank Dipl. Ing. Jan-Philipp Lahrmann SCHLEICH GmbH Kontaktdaten unter: SCHLEICH.com © SCHLEICH | 23 Normgerechte Teilentladungsprüfung in Verbindung mit der Stoßspannungsprüfung | 25.09.2015 www.schleich.com ABB Schweiz AG, Huy Hour Lor SEMA Herbstseminar 2015 Isolierssysteme © ABB Group September 25, 2015 | Slide 1 Inhalt © ABB Group September 25, 2015 | Slide 2 § Allgemeine Vorteile beim FU-Betrieb § Anforderungen Isolationssystem § Hochspannungsmotoren mit Formspulen § Motorseitige Filter für Frequenzumrichter § Zusammenfassung Umrichtergespiesene Asynchronmotoren Allgemeine Vorteile © ABB Group September 25, 2015 | Slide 3 § Stufenlose Drehzahlverstellung -Prozessoptimierung § Energiekosten senken - Effizienz steigern § Erweiterung Stellbereich – Feldschwächebetrieb § Geführter Hochlauf anstelle Direkteinschaltung § Integrierte/erweiterte Funktion über den Umrichter Was können drehzahlgeregelte Antriebe leisten? Energieeinsparungen auf hohem Niveau § Drosselregelung § Die VolumenstromRegelung erfolgt durch eine Drosselklappe. Die Pumpendrehzahl ist konstant und liegt bei nahe der Motornenndrehzahl. Drehzahlregelung § § § § © ABB Group September 25, 2015 | Slide 4 VolumenstromRegelung erfolgt durch Veränderung der Pumpendrehzahl. Der Pumpenmotor wird an einem Frequenzumrichter betrieben. Energieeinsparpotential durch Frequenzumrichter Der Energieoptimierer U[V] § § § § fn f[Hz] § © ABB Group September 25, 2015 | Slide 7 §© ABB BU Motors and Generators Optimale Reduktion der Motorspannung im Teillastbereich Motormagnetisierungsstrom wird gesenkt Reduktion der Stromverluste in Umrichter, Motorkabel und Motor 10 % besserer Gesamtwirkungsgrad von Umrichter und Motor Für alle nichtdynamischen Applikationen Was können drehzahlgeregelte Antriebe leisten? Verhindern von Anlaufströmen beim Motorstart § Netzstrom [%] 700 600 500 400 300 Stern-Dreieck 200 100 0 © ABB Group September 25, 2015 | Slide 8 Direktes Einschalten Frequenzumrichter Drehzahl [%] 100 Hohe Spitzenlastströme beim Starten von Elektromotoren verursachen ungewünschte bis unzulässige Spannungseinbrüche im Netz. § Direktes Einschalten § Stern-Dreieck Anlauf § Sanftanlasser § Frequenzumrichter Was können drehzahlgeregelte Antriebe leisten? Anlagen von sanft bis dynamisch betreiben rpm § schnell optimal § effizient § sanft t © ABB Group September 25, 2015 | Slide 9 § Sanfter Start für einen nachhaltigen Anlagenbetrieb Schnelle Drehzahlen für eine hohe Produktivität Niedrige Drehzahlen, um hohe Systemwirkungsgrade zu erreichen Optimale Drehzahl für den idealen Mix aus hoher Produktqualität und bester Energieeffizienz Einsparpotential vom Engineering bis zum Betrieb Ihr Nutzen der integrierten Umrichterfunktionalitäten § § § §© ABB BU Motors and Generators Für effizientes Engineering § Volle Kompatibilität mit dem Prozess § Modular in der Hardware § Flexibel in der Software Für schnelle Inbetriebsetzungen § Intuitive Bedienung § Intelligente Assistenten Für verbesserte Anlageoptimierung und Wartung § Wartungsfunktionen § Ferndiagnostik Zusammenfassung Effizient, verfügbar und sicher § § § § © ABB Group September 25, 2015 | Slide 11 Verwenden Sie hocheffiziente Motoren - angepasst auf die Applikation Regeln Sie den Leistungsbedarf von Anlagen mit Umrichtern Nutzen Sie die erweiterte Intelligenz des Umrichters für Ihre Applikation Achten Sie auf das Gesamtsystem, um maximale Energieeffizienz zu erreichen Anforderungen an den Motor Belastbarkeit/ Isolationsklasse § § § Belastbarkeitsfaktoren § Wicklung/ Isolation § Kühlung § Thermische Ausnützung Höhere Belastbarkeit = kleinerer Motor + tiefere Kosten Tiefere Wicklungstemperaturen länger Lebensdauer §T/Tn, % §120 §110 §100 §Separat §Temperature e cooling §Class §Note: §90 §and §80 rise F Lubrication voltage levels! §70 §Temperature §60 §Class §50 §40 §20 rise B §40 §Frequency §60 (Hz) §80 §100 Wicklungsisolation und Spitzenspannung § § § § Ausgangspannung am FU ist nicht Sinusförmig PWM Signal → zusätzliche Verluste am Motor, Vibrationen, erhöhter Lärmpegel gegenüber Netzbetrieb. Höhere Schaltfrequenz bewirkt eine Verbesserung Zwischenkreisspannung (Udc) entspricht dem 1,35 fachen der Versorgungsspannung (Bei Un = 400 V: 565 V DC) Leiter-Leiter Spannung an der Motorklemme entspricht dem 1.5-2 fachen der Zwischenkreisspannung du/dt kann mehrere kV pro micro Sekunde betragen Isolation & Spannungsreflexion §Output §Mains pulse §voltage §Reflected §UN + §pulse 10% §M §Speed of §Reflection §propagation v §Converter §Switching frequency fsw §Overshoot §Cable §Characteristic Z0 §Length §Inductance §Rise tr time tr §factor §Capacitance impedance §Motor §Impedance §Insulation § strength - sinusoidal - repetitive pulses § Isolationsystem beim FU-Betrieb Ursache und Auswirkungen (Drahtwicklung) § § Kleines dU/dt ist meist unkritisch für Motoren bzw. Wicklungsisoltation Ein zu hohes dU/dt (mehrere kV/µs) führt dazu dass, die Spannungsfestigkeit von Lack (enamel) überschritten wird § Ungleichmässige Spannungsverteilung innerhalb Wicklungen § Grenzwert liegt bei ~1 kV/µs Limiting curves for impulse peak voltage in frequency converter operation, phase-to-phase at motor terminals 2,20 2,00 Peak voltage, kV 1,80 1,60 1,40 ABB Special Insul. 1,20 ABB Standard Insul. IEC TS 60034-17 1,00 0,80 0,00 ABB Form Wound LV 0,20 0,40 0,60 Rise time 10-90 %, ms © ABB Group September 25, 2015 | Slide 15 0,80 1,00 1,20 Isolationssystem beim FU-Betrieb Teilentladungen bei Un > 500 V/690 V § Standardisolierung ist ausreichend dimensioniert für FU-Betrieb bis 500 V § Bei Un > 500 V ist meistens eine Sonderisolierung notwendig § § § § Bei 690 V Umrichter treten aufgrund der Spitzenspannung zusätzlich noch Teilentladungen auf Diese Teilentladung stellt höher Anforderung an das Isolationssystem -> Niederspannungsmotoren mit Formspulen Eine auf Mica basierendes Isolationssystem ist erforderlich für die Isolierung von Leiter zu Leiter und Leiter zu Erde. Zusätzliche Filtermassnahmen (dU/dt Filter) © ABB Group September 25, 2015 | Slide 16 Einfluss eines du/dt-Filter Limiting curves for impulse peak voltage in frequency converter operation, phase-to-phase at motor terminals 2,20 2,00 Peak voltage, kV 1,80 1,60 1,40 ABB Special Insul. 1,20 ABB Standard Insul. IEC TS 60034-17 1,00 0,80 0,00 ABB Form Wound LV 0,20 0,40 0,60 Rise time 10-90 %, ms 0,80 1,00 1,20 Hochspannungsmotoren mit Formspulen Isolationssystem Micadur® § Micadur® - Isolationssystem § Übertrifft die Isolationsklasse F § § § © ABB Group September 25, 2015 | Slide 20 Ausgezeichnete mechanische Belastbarkeit Erhöhte Feuchtigkeitsbeständigkeit VPI (Vacuum press impregnation) Verfahren wird seit mehr als 30 Jahren angewendet Motorseitige Filter für Frequenzumrichter § § § Motordrossel – dU/dT-Filter § Reduzierung der Spannungsanstiegsgeschwindigkeit § Reduzierung der Belastung der Motorwicklung § Reduzierung der Ableitströme gegen PE Motorfilter § Gleiche Wirkung wie Motordrossel § Zusätzlich Unterdrückung der Überspannungsspitzen und § Reduzierung der elektromagnetischen Belastung Sinusfilter § § Erzeugung sinusförmiger Ausgangsspannungen HINWEIS: Zu beachten ist die zusätzliche Strombelastung für den Umrichter. Eventuell größeres Gerät wählen. Die resultierende Motorleitungslänge bei einem Gruppenantrieb ergibt sich zu: l res = (l1 + l2 + L l n )× n du/dt Filter Aufbau und Einsatz § Bewirkt eine Reduzierung § § der kapazitären Ableitströme bei langen Motorleitungen sowohl zwischen den Motorphasen als auch zum PE und zu einer Abschirmung der Spannungsanstiegsgeschwindigkeit (du/dt) auf Werte um ca. 500 V/μs zum Schutz der angeschlossenen Motoren § preiswerte Alternative zu Motorfiltern § maximale Drehfeldfrequenz fdmax = 300 Hz § minimale Schaltfrequenz fchop = 1 kHz © ABB Group 22.06.201025, 2015 | Slide 22 September Motorfilter Aufbau und Einsatz § Bewirkt eine Reduzierung § § § der kapazitären Ableitströme bei langen Motorleitungen sowohl zwischen den Motorphasen als auch zum PE und zu einer Abschirmung der Spannungsanstiegsgeschwindigkeit (du/dt) auf Werte um ca. 500 V/μs zum Schutz der angeschlossenen Motoren auch bei sehr niedriger Belastung. Ermöglichte den Einsatz von Motoren, deren Isolationssysteme nicht für den Umrichterbetrieb geeignet sind. § Ableitung von Überspannung durch Leitungsreflexion § maximale Drehfeldfrequenz fdmax = 300 Hz § minimale Schaltfrequenz fchop = 4 kHz © ABB Group September 25, 2015 | Slide 23 Sinusfilter Aufbau und Einsatz Anwendung § § § § wenn sinusförmige Motorspannungen benötigt werden bei Anwendungen mit erforderlicher Minimierung von Geräuschentwicklungen bei langen Motorleitungen wenn der Umrichter zur Netzeinspeisung von Anlagen benutzt wird, die eine besondere Netzfrequenz benötigen § bei USV- Anlagen § maximale Drehfeldfrequenz fdmax = 120 Hz § minimale Schaltfrequenz fchop = 8 kHz § Verluste durch Sinusfilter ca. 10 % © ABB Group September 25, 2015 | Slide 24 Zusammenfassung § § § § § § © ABB Group September 25, 2015 | Slide 25 Ist der Motor für den FU Betrieb geeignet? Evtl. Rücksprache mit dem Hersteller nehmen Vorsicht ist auch beim Tausch des Umrichters -> du/dt beachten Notwendige Massnahmen am Motor treffen – Sonderisolierung, Isoliertes Lager,etc. In der IEC TS 60034-25 Application Guide für umrichterbetriebe Motoren konsultieren Die richtige Isolierung/ Filtermassnahmen verlängern die Lebensdauer vom Motor erheblich Zusätzliche Massnahmen notwendig bei UN > 500 V © ABB Group September 25, 2015 | Slide 26 Wärme- Kälteverbund Kasino Herbstseminar 2015 25. September 2015 23. Juni 2015 mct Seite 1 Partner von Swisspower Hintergrund Aarau ist Energiestadt seit 2005 Gegenvorschlag zur ESAK-Initiative "nachhaltige städtische Energie- und Klimapolitik" angenommen am 11.03.2012 Absenkpfad Energieplan Stadt Aarau (verabschiedet am 28.01.2013) 23. Juni 2015 mct Seite 2 Partner von Swisspower Kommunaler Energieplan 23. Juni 2015 mct Seite 3 Partner von Swisspower Grundwasserpotenzial 23. Juni 2015 mct Seite 4 Partner von Swisspower Wärme-/Kälteverbunde IBAarau 23. Juni 2015 mct Seite 5 Partner von Swisspower Wärme-/Kälteverbund Kasino Anzahl Übergabestationen in Betrieb • Wärme: 8 Stk. • Kälte: 4 Stk. Inbetriebnahme geplant Stand 30.8.2015 Wärme Kälte 23. Juni 2015 mct Seite 6 IST geplant Energie verkauft 1’050 kW 2’250 kW 2’250 MWh 450 kW 1’150 kW 250 MWh Partner von Swisspower Energiezentrale 23. Juni 2015 mct Seite 7 Partner von Swisspower Leitungsbau 4-Leitersystem: 2 x Wärme, 2 x Kälte Wo immer möglich Leitungen auf einem Niveau im öffentlichen Grund Material Wärme: Mediumsrohr Stahl (erdverlegt, gedämmt, lecküberwacht) Kälte: PE-Rohr (erdverlegt, ungedämmt) Grundwasser: Ungedämmtes PE-Rohr 23. Juni 2015 mct Seite 8 Partner von Swisspower Hausstation 23. Juni 2015 mct Seite 9 Partner von Swisspower Herzlichen Dank 23. Juni 2015 mct Seite 10 Partner von Swisspower
© Copyright 2024 ExpyDoc
