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Redispatch 2.0

Stromnetzbetreiber sind nach dem Energiewirtschaftsgesetz verpflichtet, für die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Elektrizitätsversorgung in ihrem Netz zu sorgen.

Redispatch bezeichnet die Eingriffe in die Erzeugungsleistung von Kraftwerken, um Leitungsabschnitte des Stromnetzes vor Überlastung zu schützen und Engpässe zu vermeiden. Droht eine Überlastung, werden bestimmte Kraftwerke angewiesen, ihre Einspeiseleistung zu drosseln. Zeitgleich müssen andere Kraftwerke ihre Einspeiseleistung erhöhen. Diese bilanziell neutrale Regelung erzeugt einen Lastfluss, der dem Engpass entgegen wirkt.

Durch den stetigen Zuwachs erneuerbarer Energien, deren Einspeiseleistung maßgeblich auch vom Wetter bestimmt wird und im Tagesverlauf starken Schwankungen unterliegt, müssen Netzbetreiber immer häufiger Redispatch-Maßnahmen durchführen. 

Bisher wurde der Redispatch nur mit konventionellen Großkraftwerken ab 10 MW durchgeführt.

Mit dem neuen Redispatch 2.0 werden zudem alle Erzeugungsanlagen ab einer Erzeugungsleistung von 100 kW sowie kleinere Anlagen, die bereits heute durch den Netzbetreiber fernsteuerbar sind, in diesen Regelungsprozess verpflichtend einbezogen. Dazu gehören auch viele dezentrale KWK, Wind- und Photovoltaikanlagen Anlagen. 

Ziel ist es, verstärkt noch genauere Prognosedaten für eine vorausschauende Netzregelung einzusetzen, um die Netzstabilität sicherzustellen und Engpässe zu vermeiden. Zudem liegen dezentrale EEG-Anlagen häufig näher an dem aufzulösenden Engpass und können somit zielgerichteter eingesetzt werden. Das reduziert die notwendigen Regelleistungen von Großkraftwerken und hilft, die Kosten im Gesamtsystem zu senken.   

Mit dem Inkrafttreten des Redispatch 2.0 zum 01.10.2021 sind Betreiber von betroffenen Erzeugungsanlagen verpflichtet, regelmäßig umfassende Daten an den Netzbetreiber zu liefern. Dazu gehören unter anderem auch die Live-Messdaten der Anlage, mit denen der Netzbetreiber die ihm zur Verfügung stehende Leistungsreserve auf Basis des Leistungsmittelwertes der vergangenen 15 Minuten ermitteln und für den Redispatch heranziehen kann. Diese Daten dienen außerdem zur Ermittlung von möglichen Entschädigungszahlungen.  

Aber nicht nur die Leistungsdaten sind hier von Interesse. Die geltenden technischen Anschlussregeln für Energieerzeugungsanlagen in Mittel- und Hochspannungsnetzen VDE-AR-N 4110 und VDE-AR-N 4120 schreiben zusätzlich die Überwachung der Spannungsqualität nach EN 50160 Klasse A sowie die hochauflösende Erfassung von Netzstörungen vor.

Die Messsysteme der EPPE und SHERLOG Produktlinien erfüllen die gestellten Anforderungen vollständig. Permanente Spannungsqualitätsmessungen, transiente Störfallaufzeichnungen sowie Echtzeit-Messdatenübertragung und -visualisierung werden auf diesen Systemen parallel und unabhängig voneinander ausgeführt.   

Spannungen und Ströme werden mit einer zeitlichen Auflösung von 200 kHz und einer  Messabweichung von maximal 0,05% erfasst. Die resultierenden Daten werden in einem 32 GB fassenden Ringspeicher ausfallsicher gespeichert und per Kabel oder LTE/G5-basierter Netzwerkverbindung übermittelt oder können direkt am Gerät mittels USB-Schnittstelle ausgelesen werden. Die Datenfernübertragung kann sowohl zeit- als auch Ereignisgesteuert erfolgen. Somit kann z.B. schon wenige Sekunden nach einem Störungseintritt automatisiert ein detaillierter Fehlerbericht inklusive der Fehlerart, Fehlerdauer, den aufgetretenen Maximalwerten, der Fehlerimpedanz und dem Fehlerort durch die zugehörige Expert Software erzeugt und z.B. per E-Mail an die Betriebsführung gesendet werden. Spannungsqualitätsberichte können ebenfalls automatisiert erzeugt und als PDF-Bericht abgelegt werden. Echtzeit Messdaten lassen sich z.B. über MODBUS oder IEC 61850 auslesen und über den integrierten Webserver auf allen gängigen Browsern und Plattformen visualisieren.

Widerstandsmessung mit PROMET - Ohm sei Dank!

Nachdem Alessandro Volta 1801 mit der sogenannten Volta-Säule eine Quelle schuf, die elektrischen Strom lieferte, war es möglich, die Wirkungen des elektrischen Stromes zu erforschen. Viele Forscher machten zahlreiche Entdeckungen und Beobachtungen, jedoch die rätselhaften Auswirkungen des elektrischen Stromes konnten nicht enthüllt werden.

Erst durch die Entdeckungen und Forschungen von Georg Simon Ohm konnte der Sachverhalt ergründet werden. Ohne seine Erforschung und ohne die daraus resultierenden Grundlagen des Ohm‘schen Gesetzes wären die herausragenden Entwicklungen der Elektrotechnik nicht möglich gewesen.

Georg Simon Ohm, geboren am 16. März 1789 in Erlangen, gestorben am 6. Juli 1854 in München, war ein deutscher Physiker.

Das entscheidende Messinstrument zur Entdeckung der Ohm’schen Gesetze war die von Ohm konstruierte Drehwaage. Die Drehwaage besteht aus einem Thermoelement (A), bei dem die Enden auf unterschiedlichen, aber gleichmäßigen Temperaturen (B) gehalten werden. Einer Magnetnadel (C) an einer einstellbaren Aufhängung (D) und einer Vorrichtung mit der die verschiedenen Testleiter (E), d.h. der variable Widerstand, kontaktiert werden können.

Wird ein Testleiter angeschlossen, sodass ein Strom fließt, wird die Magnetnadel abgelenkt. Die Stellung wird auf einer Skala abgelesen. Die Ablenkung bzw. die abgelesenen Skalenwerte bilden ein proportionales Maß für die magnetische Wirkung des elektrischen Stromes, somit die Stromstärke.

Ohm konnte aus diesen Messungen auf das Gesetz schließen:
I = Uq / (Ri + Rv)
Stromstärke = Quellenspannung / (Innenwiderstand + variabler Widerstand)

Ohm veröffentlicht seine Ergebnisse 1826 und fand zuerst wenig Anerkennung. Erst 1841 erhielt Ohm als Auszeichnung für seine Arbeiten die Copley-Medaille der Royal Society of London, die dem heutigen Nobelpreis entspricht. 1893 wird von dem Elektrischen Welt-Kongress in Chicago die Bezeichnung „Ohm“ (Zeichen Omega: Ω) für die Einheit des elektrischen Widerstandes vergeben. 

Mit der Ohm‘schen Drehwaage ist in diesem Beitrag nur der erste Schritt der Entwicklung von Widerstandsmessgeräten beschrieben. Die Geschichte der Widerstandsmessung zeigt die Veränderungen vom Zeitalter der frühen Experimentatoren bis zum heutigen Computerzeitalter, d.h. von Messbrücken über erste elektronische Geräte bis zu den heutigen digitalen Messsystemen. Die Entwickler nutzten immer die neuesten Ideen und Systeme, um die Produkte nützlicher und bedienfreundlicher zu machen. Durch den technischen Wandel wurde die Entwicklung der Messgeräte vorangetrieben und technologische Fortschritte realisiert.

 

KoCoS fühlt sich dieser Entwicklung verpflichtet und bietet mit der PROMET Serie eine vielfältige Produktpalette an Widerstandsmessgeräten. Mit den PROMET Präzisions-Widerstandsmessgeräten werden niederohmige Widerstände im μΩ- und mΩ-Bereich bestimmt. Mit einstellbaren Prüfströmen von bis zu 600 A in Verbindung mit einem Vierleiter-Messverfahren liefern die Systeme Messergebnisse für höchste Genauigkeitsanforderungen. Typische Anwendungen sind z.B. die Bestimmung des Kontaktwiderstandes von Schaltgeräten und die Widerstandsbestimmung an induktiven Lasten wie Transformatoren. Der Einsatz modernster Leistungselektronik und das robuste Design garantieren maximale Zuverlässigkeit für den mobilen Einsatz, aber auch für stationären Einsatz im Labor und der Fabrik.

Sie haben Fragen oder Ergänzungen zur Widerstandsmessung oder zu unseren Messgeräten? Dann kontaktieren Sie uns über die Kommentarfunktion hier im Blog oder per Mail an info(at)kocos.com.

Zuverlässige Arbeitsweise aller INDEC Vakuumprüfsysteme unter schwierigsten Einsatzbedingungen wie Vibrationen des Förderbandes

Die Vakuumprüfsysteme der INDEC Reihe bieten unseren Kunden eine zuverlässige Lösung zur Dichtigkeitsprüfung von Gläsern, Flaschen und Metalldosen selbst unter extremen Einsatzbedingungen. Die Prüfung erfolgt berührungslos als 100%-In-Line-Kontrolle direkt im Produktionsprozess. Den vakuumbedingten Einzug der betreffenden Deckel erfasst ein optischer Sensor. Selbst nichtmetallische Behälterverschlüsse können geprüft werden. Gebinde  mit unzureichendem Vakuum, schief sitzenden oder fehlenden Deckeln werden sicher erkannt und können vollautomatisch aus dem Produktstrom mit einem Auswerfer ausgeschleust werden. Alle Komponenten sind aus rostfreiem Edelstahl (1.4404) gefertigt, beständig gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel und erfüllen die Anforderungen gemäß Schutzart IP69K.

Wie beeinflussen Vibrationen des Förderbandes die Zuverlässigkeit der INDEC Systeme?
Oftmals werden wir von unseren Kunden mit der Frage konfrontiert, ob die INDEC Systeme auch noch zuverlässig bei Vibrationen des Förderbandes funktionieren. Diese Frage kann eindeutig mit Ja beantwortet werden.

Dazu sei an dieser Stelle nochmals auf das Meßverfahren und die Arbeitsweise aller INDEC Systeme verwiesen. Das Prüfverfahren beruht auf der Ermittlung des vakuumbedingten Einzuges der durchlaufenden Behälterverschlüsse. Per Vergleich mit einem zuvor „eingelernten“ Gutmuster wird die Dichtheit der Behälter beurteilt. Sofern ein zu prüfender Behälter die Lichtschranke unter dem Sensorkopf unterbricht wird ein Infrarotlichtstrahl vom Sensorkopf ausgesendet und vom Deckel des Gebindes reflektiert.  Durch einen anspruchsvollen Algorithmus wird die konkave Form (gelber Kurvenverlauf zwischen den beiden roten Pfeilen siehe die untere Abbildung Meßprinzip) des verformten Deckels, verursacht durch das Vakuum im Kopfraum, errechnet. Abhängig von den gegebenen Randbedingungen, sind Vakuumprüfungen ab 50 µm Einzug bzw. ab 150 mbar Differenzdruck im Kopfraum zum äußeren Druck möglich.

Zur Veranschaulichung der korrekten Arbeitsweise der INDEC Modelle selbst bei Vibrationen des Förderbandes sehen Sie das folgende Video. Von 0:34…0:50 min werden künstliche Vibrationen auf den Sensorkopf ausgelöst – analog zu Schwingungen des Förderbandes  - das INDEC System arbeitet weiter korrekt indem nur bei Passieren der offenen Flasche markiert mit dem weißen Band die Signallampe kurz für ein Gebinde ohne Vakuum aufleuchtet.

Link: cloud.kocos.com/index.php/s/9gkyCKcps5g3rpk

Vermeiden Sie Produktrückrufe noch bevor die Waren die Produktion verlassen - mit den zuverlässigen Vakuuminspektionssystemen von KoCoS.

Ein Blick in das Innere der Schaltröhre mit „Dynamic-Timing“ und „Dynamic Resistance“

Entgegen der Auswertung über ein einfaches binäres Signal, wie bei hochfrequenten Messverfahren, erlaubt der Einsatz der ACTAS-Schaltgeräteprüfsysteme in Kombination mit Widerstandsmessgeräten PROMET eine fundierte Diagnose von Unterbrechereinheiten über den gesamten Schaltvorgang hinweg. Das Ergebnis der Messung wird in Form einer Kurve dargestellt, in der alle Ereignisse eines Schaltvorganges bis ins Detail ersichtlich sind. Eine exakte Beurteilung von Bewegungsbeginn und Endlage der Kontakte wird so ermöglicht, selbst Zeitdifferenzen zwischen den Bewegungen von Haupt- und Widerstandskontakt werden sichtbar.

Beurteilung der Unterbrechereinheit mittels Kontaktwiderstandsanalyse

Durch regelmäßige Messungen des statischen und dynamischen Kontaktwiderstandes lassen sich präzise Aussagen über den Zustand des gesamten Kontaktsystems treffen. Erforderliche Wartungsarbeiten können so frühzeitig erkannt und Ausfallzeiten verhindert werden. Mit dem Widerstandsmessgerät PROMET SE können Kontaktwiderstandsmessungen an bis zu 12 oder mehr Schaltkammern ausgeführt und direkt in den Gesamtprüfablauf eingebunden werden. Der Prüfstrom ist dabei bis max. 200 A einstellbar. Auch sehr kleine Widerstände im einstelligen Mikroohm-Bereich sind mit einer äußerst hohen Genauigkeit messbar. Die gemessenen Werte werden in die Auswertung der Prüfung einbezogen und im Prüfbericht ausgegeben.

Ein hoher Kontaktwiderstand innerhalb eines Schaltgerätes führt zu einer hohen Verlustleistung, verbunden mit einer thermischen Beanspruchung und einer möglichen Zerstörung des Schaltgerätes. Fehler, wie hohe Übergangswiderstände durch mangelhafte Verbindungen, können anhand der Messung des statischen Kontaktwiderstandes festgestellt werden. Mit der dynamischen Kontaktwiderstandsmessung wird der Widerstandsverlauf während einer beliebig definierbaren Schaltoperation ermittelt. Die Messung erlaubt z.B. Rückschlüsse auf die Länge und den Zustand von Abbrandkontakten bei Hochspannungsschaltern.

 

Noch Fragen oder Ergänzungen zum Thema? Dann gerne über die Kommentarfunktion hier im Blog oder per Mail an cstuden(at)kocos.com.

Antwort: Nichts! Denn wenn wir bei KoCoS von GOOSE reden, meinen wir meistens nicht das Tier sondern ein Netzwerkprotokoll in der Schutztechnik. Weitere Antworten auf die Frage, worum es sich bei GOOSE handelt und welche Rolle das neueste ARTES-Update in diesem Zusammenhang spielt, gibt es hier.

In der Norm IEC 61850 der International Electrotechnical Commission (IEC) wird unter anderem ein allgemeines Übertragungsprotokoll für die Schutz- und Leittechnik in elektrischen Schaltanlagen der Mittel- und Hochspannungstechnik (Stationsautomatisierung) beschrieben. Ein Thema dieser Normreihe sind die „Generic Object Oriented Substation Events“, kurzgesagt GOOSE-Meldungen.

Aber welche Bedeutung haben diese GOOSE-Meldungen in einer Schaltanlage?
Einfach ausgedrückt werden mit GOOSE-Meldungen Informationen wie Statusmeldungen oder Anregesignale zwischen den IEDs (Intelligent Electronic Devices) der Anlage ausgetauscht. Die Verteilung dieser Informationen erfolgt als Ethernet-Paket über den Prozessbus der Schaltanlage.

Mit einem in den nächsten Tagen folgenden Update können auch die Prüfsysteme der 4. ARTES-Generation in eine entsprechende Umgebung eingebunden werden, um diese Signale auszuwerten. Dank des leistungsstarken Signalprozessors dieser Prüfsysteme können sie direkt mit dem Prozessbus verbunden werden, sodass die Auswertung der GOOSE-Meldungen in Echtzeit erfolgen kann.

Da in einem Netzwerk eine Vielzahl von GOOSE-Meldungen vorhanden sein kann, für die Schutzprüfung aber nur die Informationen einzelner von Interesse sind, muss der exakte Aufbau der benötigen GOOSE-Meldung bekannt sein. Zur korrekten Parametrierung der ARTES Prüfsysteme wird dazu eine relaisspezifische Konfigurationsdatei benötigt. Diese Datei enthält alle Informationen bzgl. des Aufbaus der GOOSE-Meldung und dessen Inhalt. Mit der ARTES 5-Software wird die Konfigurationsdatei analysiert und es kann das gewünschte Signal gewählt werden.  

Nachdem die entsprechende Parametrierung durchgeführt ist, kann eine GOOSE-Meldung die gleichen Funktionen übernehmen wie die bisher verwendeten Hardwareeingänge der ARTES Prüfsysteme.

Noch Fragen? Dann gerne über die Kommentarfunktion hier im Blog oder per Mail an bfleuth(at)kocos.com

Die Qualitätssicherung durch geometrische Messungen spielt immer mehr nicht nur bei der Endkontrolle eine Rolle. Die Überprüfung von Maßhaltigkeiten rückt zunehmend an den Anfang des Fertigungsprozesses, um Ausschuss frühzeitig zu erkennen und zu minimieren.

Die 3D-Messysteme LOTOS eignen sich unter anderem zur exakten Vermessung von Ingots, die am Beginn der Produktion von Halbleiter-Wafern stehen. Um den optimalen Ertrag an Wafern aus den Ingots zu erhalten ist eine hochgenaue Geometriebestimmung zu Beginn des Fertigungsprozesses wichtiger denn je.

Die hochpräzise Vermessung des Ingots ist von entscheidender Bedeutung für die Qualität und die Produktivität des Wafer-Schneideprozesses. Nur eine exakte Geometrie erlaubt es perfekte Schnitte zu setzen.

Eine Lösung mittels mechanischer Messungen ist möglich, jedoch sehr anfällig. Das Material ist sehr spröde, somit können mechanische Einwirkungen sehr leicht fürs menschliche Auge unsichtbare Mikro-Risse verursachen. Diese führen in späteren Prozessschritten zum Wafer-Bruch und somit zu kostenintensivem Ausschuss.

Die Vorteile der Geometrieprüfung von Ingots mit LOTOS 3D-Messsystemen sind:

  1. Weniger Verschnitt und Ausschuss des teuren Materials
  2. Optimale Ausnutzung der Querschnittsfläche des Ingots erhöht die Produktivität
  3. Kontaktloses Messverfahren ermöglicht eine Lösung ohne mechanische Belastung des Materials, Mikrorisse aufgrund mechanischer Belastung sind damit ausgeschlossen

Das folgende Video zeigt die Vermessung eines Ingots mit LOTOS

cloud.kocos.com/index.php/s/dmXzPjWoBBRZJH6

Sowie das Scan-Ergebnis als 3D-Darstellung

cloud.kocos.com/index.php/s/d3PiSii2FywWwLT

Eine Netzberechnung ist immer dann notwendig, wenn neue Netze erstellt oder geplant werden, bestehende Netze überarbeitet werden oder neue Anlagen sowie Verbraucher in bestehende Netze integriert werden müssen. Gerade bei Bestandsnetzen ist eine zuverlässige einfache Aussage über die Auslastung des Netzes aufgrund der unzureichenden Datenlage in vielen Fällen nicht einfach möglich. Die über Jahre gewachsenen Strukturen sind meist nur schematisch dokumentiert und wurden, wenn überhaupt, in Teilen bei Sanierungen rechnerisch betrachtet.

In der Folge kann die Versorgungssicherheit gefährdet sein. Um Versorgungs-sicherheit zu gewährleisten, ist es zwingend notwendig, die Auslastung und Abschalt¬bedingungen im eigenen Netz zu kennen. Diese Daten dienen als Grundlage bei der Auslegung von Netzänderungen.

Die Netzberechnung dient dabei:

  • Der Unterstützung des Netzbetriebs bei der Bewertung des aktuellen Netzzustands (IST-Zustand)
  • Der Unterstützung des sicheren Netzbetriebs durch vorausschauende Netzsimulationen (Planungsgrundlage)
  • Als Grundlage für Betriebs- und Netzausbauplanungen (SOLL-Zustand)
  • Im Detail erfasst die Netzberechnung dabei alle Bemessungs- und Berechnungs-daten zur richtigen Dimensionierung der elektrischen Energieverteilung wie:
  • Auslastung der Betriebsmittel durch Lastflussberechnung,
  • Bestimmung der Kapazitätsreserven der einzelnen Betriebsmittel,
  • Kurzschlussstromberechnung (DIN VDE 0102),
  • Spannungsfallberechnung (DIN VDE 0100-520),
  • Selektivitätsbetrachtung (DIN VDE 0660-101 A1),
  • Strombelastbarkeit (DIN VDE 0276, DIN VDE 0298-4),
  • Schutz gegen Überlast (DIN VDE 0100-430),
  • Schutz bei Kurzschluss (DIN VDE 0100-430; DIN VDE 0103),
  • Schutz gegen elektrischen Schlag durch Abschaltung (DIN VDE 0100-410).

In der Planungsphase einer elektrischen Schaltanlage oder eines elektrischen Netzes ist die Netzberechnung ein wesentliches Werkzeug für die richtige Auslegung und die korrekte Auswahl der elektrischen Betriebsmittel. Nach der Fertigstellung der Anlage dient die Netzberechnung zur Ermittlung der Einstellwerte der Schutzgeräte bzw. zum verlangten Nachweis der selektiven Fehlerabschaltung (Selektivität) nach DIN VDE 0100-560, DIN VDE 0100-710 und DIN VDE 0100-718. Die Prüfung der einzelnen Schutzgeräte kann dabei natürlich mit unserem Schutzrelaisprüfsystem „ARTES“ durchgeführt werden.

Das KoCoS Engineering & Services Team nutzt das etablierte und herstellerunabhängige Netzberechnungsprogramm „PowerFactory“ der Firma DIgSILENT. Hiermit berechnen wir bundesweit für unsere Kunden Mittel- und Niederspannungsnetze in der Automobilindustrie, der industriellen und öffentlichen Netzbetreiber, von öffentlichen Landes- und Bundesliegenschaften und der Mineralölindustrie.

Das europäische Stromnetz hatte am 08. Januar 2021 mit größeren Problemen zu kämpfen. Eine ganze Region in Osteuropa wurde abgetrennt, teils kam es zu Stromausfällen. Der bei KoCoS in Korbach stationierte Netzanalysator EPPE hat den Verlauf der Frequenzstörung aufgezeichnet. Das zeigt wieder einmal, dass EPPE zuverlässig auch kleinste Veränderungen im Stromnetz erkennt, auch wenn deren Ursache in weiter Ferne liegt.

Das europäische Stromnetz zählt zur kritischen Infrastruktur (KRITIS). Das Österreichische Bundesheer hatte bereits im Januar 2020 gewarnt: „Es ist binnen der nächsten 5 Jahre mit einem europaweiten Blackout zu rechnen!“. Am 8. Januar 2021 gegen 14:05 Uhr kam es zu einer Frequenzabweichung von rund 250 mHz im synchronisierten europäischen Hochspannungs-Stromnetz. In der Folge sei die Region Südosteuropa vom europäischen Verbundnetz getrennt worden.

Eine Kaskade von Ausfällen von Betriebsmitteln wie Stromleitungen und Schaltanlagen in Südosteuropa führte zu massiven Problemen im europäischen Stromnetz. Auslöser des Beinahe-Blackouts in weiten Teilen Europas war demnach eine Umspannanlage im kroatischen Ernestinovo. In dem Umspannwerk sprach laut den ersten Ermittlungen um 14:04 ein Überstromschutz bei einem 400-Kilovolt-Sammelschienenkuppler an, sodass sich dieser automatisch abschaltete. Damit wurden auch zwei Höchstspannungsverbindungen unterbrochen, die Strom vom Balkan in andere Teile Europas führen. Dies betraf in nordwestlicher Richtung die Leitungen nach Žerjavinec (Kroatien) und Pecs (Ungarn). Ergebnis war, dass sich das europäische Stromnetz innerhalb von weniger als 50 Sekunden in zwei Gebiete aufteilte: Den Nordwesten, dem 6,3 GW Erzeugungsleistung fehlte, und den Südosten, in dem ein entsprechender Überschuss bestand.

In manchen Regionen hat es sichtbare Probleme gegeben. Beispielsweise sind Lampen in Haushalten und auf den Straßen aufgeleuchtet oder ausgegangen. Auch elektrische Geräte seien an- und ausgegangen. Der Radiosender RFI România berichtete von Stromausfällen in Teilen Rumäniens. Der Frequenzeinbruch führte bei verschiedenen Infrastrukturbetreibern, wie dem Wiener Flughafen oder auch in Krankenhäusern, zu Folgestörungen, welche die Notstromversorgung auslösten. Am Flughafen Wien kam es zudem zu einem schwerwiegenden Zwischenfall, wo hunderte Hardware-Teile zerstört wurden und ein Schaden von mehreren hunderttausend Euro entstanden ist.

Ungefähr eine Stunde nach der Abtrennung erfolgte eine Resynchronisierung der beiden Netzteile.

Genauer Ablauf der Störung
Um 14:05 Uhr fiel die Frequenz im nordwestlichen Netzteil so zunächst auf 49,74 Hertz (Hz). Nach rund 15 Sekunden stabilisierte sie sich bei 49,84 Hz, was noch innerhalb des zulässigen Bandes für Abweichungen von Plusminus 0,2 Hz liegt. Gleichzeitig sprang die Frequenz im südöstlichen Bereich auf 50,6 Hertz, bevor sie sich bei einem Wert zwischen 50,2 und 50,3 Hz stabilisierte.

Die Abtrennung des Teilnetzes hatte deutliche Auswirkungen auf die Netzfrequenz. So sank die Netzfrequenz um 14:04:55 (CET) innerhalb von 14 Sekunden von ca. 50,027 Hz auf minimal 49,742 Hz. Damit wurde der normale Regelbereich von 50,000 Hz ±200 mHz verlassen. Die erste Stufe des Ablaufplans (Aktivieren von Leistungsreserven) wurde erreicht. Der Wiederanschluss an das Verbundnetz um 15:08 Uhr (CET) hingegen hatte keine Auswirkungen auf die Netzfrequenz.

Reduzierung von Produktrückrufen und kostspieligen Imageschäden durch das neue Produktmerkmal Auswerferüberwachung im INDEC 300

Vermeiden Sie Produktrückrufe noch bevor die Waren die Produktion verlassen - mit den zuverlässigen Vakuuminspektionssystemen von KoCoS.

Mit unseren Vakuumprüfsystemen der INDEC Reihe haben Lebensmittelhersteller die Gewissheit, dass die HACCP-Prinzipien (Hazard Analysis & Critical Control Points, Gefahrenanalyse und kritische Kontrollpunkte) erfüllt werden. Die Vakuumprüfsysteme von KoCoS zeichnen sich durch ihre überlegene Erkennungsempfindlichkeit und die automatische Ausschleusung der schadhaften Produkte in der Lebensmittelindustrie aus.

Mit der Funktion Auswerferüberwachung wird überprüft, ob der Auswerfer ein als schlecht erkanntes Gebinde aus dem Produktstrom separiert hat. Dazu wird eine weitere Licht-schranke parallel zum Förderband gegenüber dem Auswerfer angeordnet. Wird die Lichtschranke nach Auslösen des Auswerfers nicht innerhalb der einstellbaren Verzögerung durch das separierte Gebinde unterbrochen, erfolgt eine Fehlermeldung.

 

Den Bildschirm Auswerfer editieren aufrufen - Schaltfläche Überwachung durch Antippen, auf AN stellen und die manuell ermittelte Verzögerung eingeben. Zusätzlich zur Fehlermeldung kann ein elektrisches Schaltsignal über einen Binärausgang ausgegeben werden, beispielsweise um den Produktionsprozess automatisch zu stoppen.

Die bei ausgeführten Rückrufen entstehenden Kosten wie Veröffentlichung von Warnmeldungen, den Rücktransport in die Fabrik und Umsatzeinbußen sind relativ einfach zu berechnen. Die weitreichenderen Folgen der Aktion aber, wie der Imageverlust der Marke bei den Supermärkten und Verbrauchern, sind nicht so leicht abzusehen.

Genau unter diesen Voraussetzungen setzen kleinere Herstellerbetriebe auf Vakuumprüfsysteme der INDEC Serie, um das Risiko von Produktrückrufen zu minimieren. Außerdem signalisieren sie auf diese Art den Behörden und ihren Handelskunden, dass sie die erforderlichen Standards erfüllen und für lukrative neue Märkte zur Verfügung stehen.

Bei der Lebensmittelherstellung ist ein guter Ruf besonders wichtig. Je seltener nicht korrekt verschlossene Flaschen und Gläser zum Verbraucher gelangen desto besser. Nur so können Hersteller das Image ihrer Marke schützen, Umsätze steigern und ihre Gewinne sichern. Immer mehr KMUs erkennen, dass sie diese Ziele am besten mit einem Vakuumprüfsystem von KoCoS der INDEC Serie erreichen können.

Wenn Sie ein INDEC Vakuuminspektionssystem in Ihrem Prozess integrieren, können Sie sich darauf verlassen, dass Sie die aktuellen HACCP-Anforderungen erfüllen und Ihr Ruf sowie Ihre Kunden zuverlässig geschützt werden.

Multifunktionaler dreiphasiger Signalgenerator

Mit der Strom- und Spannungsquelle EPOS 360 bietet die KoCoS Messtechnik AG einen Signalgenerator, der sich überall dort empfiehlt, wo maximale Leistung und höchste Signalpräzision gefragt sind.

 

EPOS 360 verfügt über vier Spannungs- und drei Stromsignalquellen. Die Signalverläufe werden über elektronische Leistungsverstärker ausgegeben. Die Parameter Amplitude, Phasenlage und Frequenz können während der Ausgabe in weiten Bereichen variiert werden.

 

Intelligente Verstärkertechnik und die synthetische Signalgenerierung erlauben es, beliebige Signalformen über einen weiten Frequenzbereich auszugeben oder sogar komplexe transiente Signalverläufe abzuspielen.

Der im Lieferumfang der EPOS-Bediensoftware enthaltene TRANSIG-Monitor ermöglicht die grafische Darstellung und die Ausgabe von Aufzeichnungen, die im SigDef-Format oder im genormten COMTRADE-Format vorliegen. Die entsprechenden Signalverläufe werden bei Prüfungen als transienter Ablauf von EPOS „abgespielt“.

Darüber hinaus enthält die EPOS-Bediensoftware einen Signaleditor, welcher die Parametrierung und Berechnung beliebiger Signalverläufe ermöglicht. Diese können aus einer Grundfunktion, z.B. einem Sinus und deren Überlagerung mit einer oder mehreren Überlagerungsfunktionen, wie z.B. einem Gleichanteil, Exponentialfunktionen, Harmonischen, etc., generiert werden.

 

Das LOTOS LT ist ein flexibel einsetzbares Standard-Messsystem und überaus kosteneffizient.
Es eignet sich für die vielfältigsten Einsatzmöglichkeiten in der Automobilindustrie, im Bereich der Medizintechnik, der Kunststoff- und Verpackungsindustrie, sowie auch zur vollautomatisierten Prüfung von Bau- und Dämmstoffen.

Es verfügt über einen höhenverstellbaren Bedien-Touchscreen, sowie einer integrierten Auswerteeinheit. Dank des kleinen Footprints ist dieses Standard-Modul extrem platzsparend. Die integrierte Auswerteeinheit sorgt für schnelle und vollautomatische Messauswertungen. Im Inneren verfügt das LOTOS LT über verschiedene Anschlussmöglichkeiten um es mit Peripherie, wie beispielsweise Code-Lesern, zu erweitern. Das Stand-alone-Gerät eignet sich sowohl zur Verwendung in Fertigungsumgebung als auch einem Labor oder Messraum.

Prüfteile können sowohl mit extrem hoher Geschwindigkeit auf 2D-Maßhaltigkeit, sowie vollständig in 3D vermessen werden.

Video vom Messvorgang:
https://cloud.kocos.com/index.php/s/XWz6Bg3WG2iyA6S

Grafische Messergebnisse:

Beispiel für die Vermessung von Dämmstoffteilen:

EPPE CX

Power Quality Analyzer mit universeller Konnektivität

 

Der flächendeckende Einsatz von Netzanalysatoren steigert die Transparenz in unseren Stromnetzen und deckt Gefahren wie auch Sparpotentiale auf.

EPPE CX erfasst und analysiert die Spannungsqualität nach gängigen Normen und erstellt automatisiert die erforderlichen Berichte. Netzfehler oder Störungen werden über den transienten Störschreiber mit hoher Auflösung erfasst.

Parallel zu den Aufgaben der Energiequalitäts- und Störungserfassung lässt sich EPPE CX über standardisierte Schnittstellen und Protokolle z.B. als Datenquelle für Automatisierungslösungen und zur Echtzeit- Visualisierung von Mess- und Prozessdaten einsetzen.

Externe Systeme und Automatisierungslösungen können auf die Mess- und Prozessdaten des EPPE CX über das standardisierte und weit verbreitete MODBUS-TCP-Protokoll zugreifen, welches unter anderen auch zur Grundausstattung der meisten SPS-Systeme gehört.

Darüber hinaus wurde EPPE CX mit einem modernen Webserver ausgestattet, über den die aktuellen Mess- und Prozesswerte per Netzwerk oder Internet in allen gängigen Browsern auf PCs, Smartphones oder Tablets in numerischer und graphischer Form dargestellt werden können. Dabei kann sich jeder Nutzer seine Ansicht mit Hilfe von Widgets leicht nach individuellen Bedürfnissen zusammenstellen.

Der Webserver steht ab der Gerätesoftware-Version 2.06.0000 zur Verfügung.

 

Hier eine kleine Videobeschreibung zur Benutzung des Webservers:

https://cloud.kocos.com/index.php/s/9eEifY5q7jqirNe

 

Bei KoCoS in Korbach wurde ein EPPE CX fest installiert, auf das von überall auf der Welt per Webserver zugegriffen werden kann. Somit besteht z.B. die Möglichkeit, bei Produktvorführungen auf echte Live-Messdaten zugreifen zu können.

Click the link to try it out now:

eppe.kocos.com

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Arbeitszeitersparnis durch gleichzeitige Widerstandsbestimmung an drei Messstellen

Bei Schaltanlagen in der Mittelspannungs- und Hochspannungsebene muss gemäß der Schaltanlagen-Norm IEC 62271-1 eine statische Widerstandsmessung des Hauptstromkreises durchgeführt werden, um eine unzulässige Erwärmung des Strompfades auszuschließen.

Herkömmlich werden die Messungen nacheinander und einzeln an jeder Phase durchgeführt. Der Hauptstromkreis wird mit 100 A Gleichstrom beaufschlagt und der Spannungsfall gemessen. Bewegt sich der Messwert, d. h. der Spannungsfall innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte, ist die Prüfung bestanden und die Ergebnisse können aufgenommen/gespeichert werden. Dieses Messverfahren ist zeitaufwendig, da die drei Phasen nacheinander geprüft werden.

 

Das Verfahren ist nicht nur in der Schaltgeräteprüfung einsetzbar, sondern auch in Applikationen wie z. B. im Bereich E-Mobilität, in denen mehrere Widerstände zur gleichen Zeit erfasst werden müssen.

Bei weiteren Fragen hinterlassen Sie einen Kommentar oder sprechen Sie uns direkt an.

Um die Produktivität zu steigern und die Ausfallsicherheit zu verbessern, kann das Messverfahren zur Widerstands- und Spannungsfallmessung mit dem PROMET R300 oder R600 optimiert werden.

Die Ausstattung der Widerstandsmesssysteme PROMET R300/R600 mit drei Spannungsmesseingängen erlauben die parallele Messung an drei Messstellen, um beispielsweise statisch den Widerstand von drei Hauptkontakten messen zu können.

 

Um eine zeitgleiche Messung von drei Hauptkontakten durchzuführen, sind die Prüfobjekte in Reihe zu schalten und mit einem Prüfstromanschluss zu versehen. Da eine Vierleitermessung ausgeführt wird, ist darauf zu achten, dass die Spannungsanschlüsse zwischen den Hochstromanschlüssen liegen und dass sie genau an den Punkten angeschlossen werden, über die der Widerstand bestimmt werden soll.

Anschlussbeispiel für eine Messung an drei in Reihe geschalteten Prüfobjekten, wie z.B. drei Unterbrechereinheiten.

Im Stand-alone Modus können die drei statischen Widerstandsergebnisse mit den Messdetails (tatsächlicher Prüfstrom und Spannungsfall, Messbereiche usw.) im Messgerät gespeichert werden.

 

Mit einer einfach zu bedienenden PROMET-Software können die im Gerät gespeicherten Daten ausgelesen und verwaltet werden. Die übersichtlich dargestellten Messergebnisse können zudem in einem PDF-Prüfbericht ausgegeben oder als CSV-Daten exportiert werden.

Das beschriebene zeitgleiche Messverfahren zur Erfassung von drei Widerständen spart somit Arbeits-, Umrüst- und Messzeit!

Als weitere Automatisierungsmöglichkeit sind PROMET R300/R600 mit Schnittstellen zur Anbindung an die Software zur Schaltgeräteprüfung ACTAS 2.60 ausgestattet. Über die ACTAS-Prüfsoftware ist die Widerstandsmessung komfortabel einzubinden. Auch ohne ein zusätzliches ACTAS-Prüfsystem sind so automatisierte Prüfabläufe und eine umfassende Analyse der Prüfungsergebnisse ohne weiteres durchführbar.

Die Sicherstellung höchster Produktqualität ist besonders bei der Lebensmittelherstellung ein vorrangiges und unverzichtbares Ziel. Eines der standardisierten Verfahren, um Lebensmittel auch ohne Zusatz von Konservierungsstoffen haltbar zu machen, ist die Vakuumverpackung. Durch eine zuverlässige Absenkung des Sauerstoffpartialdruckes im Inneren der Gebinde wird das Wachstum von Verderbskeimen unterdrückt und somit die Mindesthaltbarkeit dieser Lebensmittel wesentlich verlängert. Ist die Vakuumverpackung aber nicht absolut fehlerfrei ausgeführt und mit Leckagen behaftet, können Lebensmittel bereits lange vor dem angegebenen Verfallsdatum verderben.

Vakuumprüfung für Flaschen, Gläser und Dosens

Das Prüfverfahren beruht auf der Ermittlung des vakuumbedingten Einzuges der durchlaufenden Behälterverschlüsse. Per Vergleich mit einem zuvor „eingelernten“ Gutmuster wird die Dichtheit der Behälter beurteilt. Abhängig von den gegebenen Randbedingungen, sind Vakuumprüfungen ab 50 µm Einzug bzw. ab 150 mbar Differenzdruck im Kopfraum zum äußeren Druck möglich.

Die INDEC-Systeme arbeiten mit einem optischen Infrarotsensorkopf. Dadurch können metallische und nichtmetallische Verschlüsse gleichermaßen kontrolliert werden. Beginnend bei Taktraten bis 600 Stück/ min im Grundmodell werden in der höchsten Ausbaustufe bis zu 1.200  Stück/ min für Deckelgrößen von 30…110 mm Durchmesser erreicht.

Überzeugende Vorteile durch optisches Messverfahren

Das optische Messverfahren der INDEC Modellreihe zeichnet sich gegenüber herkömmlichen Verfahren durch eine Vielzahl überzeugender Vorteile aus. So ist das System durch den großen Arbeitsabstand des Sensorkopfes von mehr als 100 mm in der Lage, die verschiedensten Abweichungen, hervorgerufen durch Maßschwankungen der Behälter, horizontalen Spurversatz der Prüflinge sowie die unvermeidlichen Ungenauigkeiten bei der manuellen Höheneinstellung des Sensorkopfes, vollständig zu tolerieren.

Selbst Vibrationen des Förderbandes und vereinzelte Wassertropfen auf den Deckeln beinträchtigen die korrekte Arbeitsweise des INDEC Systems im Gegensatz zu anderen Meßverfahren nicht.

INDEC die Betriebsversicherung

Reklamationen, Imageschäden, Verlust von Kunden und hohe Kosten sind mögliche Auswirkungen undichter Vakuumverpackungen. Die Folgen können insbesondere für die Existenz von kleinen und mittelständischen Unternehmen gravierend sein. Der Einsatz geeigneter Vakuumprüfsysteme sollte daher überall dort selbstverständlich sein, wo Vakuumverpackungen erzeugt werden.

Leider ist der durchgängige Einsatz von effektiven Inspektionssystemen in Betrieben, welche Lebensmittel abfüllen nicht selbstverständlich. Bei unseren Besuchen vor Ort sieht man immer wieder Produktionsstätten wo keine derartige Prüftechnik verwendet wird. Die INDEC-Prüfgeräte sind einfach in bestehende Anlagen integrierbar und bieten die Möglichkeit, vorhandene Messtechnik kostengünstig auf einen modernen Stand zu aktualisieren. Als Komplett-installation bieten die schlüsselfertigen INDEC-Prüfsysteme ein "Rundum-sorglos-Paket", mit dem eine verlässliche Qualitätssicherung schnell und einfach erreichbar ist.

Wie alles begann

Bereits zu Beginn der 90er Jahre konnte KoCoS im Bereich der Störwerterfassung und der Schaltgeräteprüfung Produkte und Lösungen anbieten, die hinsichtlich ihrer Präzision, ihrer Funktionalität und der Einfachheit in der Handhabung und Bedienung einzigartig waren. Grundlage zahlreicher Innovationen war hierbei eine seinerzeit völlig neuen Hardwareplattform in 32 Bit- Multiprozessortechnologie.

DMSS - Digitales Messwertsimulationssystem

Für die Forschung, die Entwicklung und den Produkttest dieser neuen Gerätegenerationen wurde ein spezieller Signalgenerator benötigt, der aufgrund der besonderen Anforderungen so nicht verfügbar war. Um die Einhaltung der Spezifikationen und die Qualität der Produkte sicherstellen zu können, wurde ein eigener Signalgenerator, das digitale Messwertsimulationssystem DMSS entwickelt. Hiermit war es möglich, beliebige Signalverläufe mittels Software synthetisch zu erzeugen und über eine entsprechende Hardware als hochpräzise, analoge Größen auszugeben.

Zu dieser Zeit wurden auch bereits die ersten digitalen Schutzrelais eingesetzt. Deren Funktionalität stellte ebenfalls hohe Anforderungen an die zur Prüfung benötigten Geräte. Für die Relaisprüfung waren größtenteils noch konventionelle Prüfeinrichtungen im Einsatz, bei denen Transformatoren zur Signalerzeugung Verwendung fanden. Für die Prüfung digitaler Schutzrelais waren diese Geräte jedoch nicht ausreichend.

Mit dem digitalen Messwertsimulationssystem DMSS hatte KoCoS einen Signalgenerator entwickelt, der auch als ideale Grundlage für eine neue Generation von Relaisprüfsystemen dienen konnte. Was noch fehlte, waren Komponenten zur Messung analoger und binärer Größen sowie Strom- und Spannungsverstärker, um die Prüfgrößen mit entsprechender Amplitude und Leistung bereitstellen zu können.

Ideen, Innovationen und ein neuer Standard

Schnell wurde dann der Entschluss gefasst, ein Relaisprüfsystem zu entwickeln. Für den messtechnischen Teil standen bereits ausreichend Lösungen aus vorangegangenen Entwicklungen zur Verfügung. Benötigt wurden somit eigentlich „nur noch“ leistungsstarke und präzise Strom- und Spannungsverstärker.

Bevor es aber mit der Entwicklung richtig losgehen konnte, musste zuerst eine konkrete Spezifikation für das neue System erstellt werden. Natürlich wurde hierzu erstmal geschaut, was der Markt an Lösungen speziell für die Prüfung digitaler Relais bot. Viel war das nicht. Eigentlich ganz wenig, und es war daher auch nicht schwer, viele Ideen für das neue System zu kreieren. Hilfreich hierbei waren sicherlich auch Gespräche mit Anwendern im Bereich der Sekundärtechnik, zu denen bereits Kontakt von der Störschreiberanwendung her bestand.

Die wichtigste Anforderung wurde aber seitens der Geschäftsführung festgelegt. Das neue Relaisprüfsystem sollte zum einen deutlich leistungsfähiger und günstiger sein, als die am Markt verfügbaren Produkte. Zum anderen sollte es Alleinstellungsmerkmale und Vorteile aufweisen, die dem Anwender einen hohen Nutzen bieten. Zudem sollte mit dem neuen System auch noch der künftige Standard für professionelle Prüfsysteme definieret werden.

Keine leichte Aufgabe, die aber mit der Einführung des ARTES 440 vor 25 Jahren vollständig erfüllt werden konnte. Auf die vielen Innovationen und Besonderheiten, die das erste ARTES 440 bereits aufweisen konnte, wird in kommenden Beiträgen zu den ARTES USPs näher eingegangen.

Die kapazitiven Messpunkte können direkt an die dafür vorgesehenen analogen Messeingänge des ACTAS-Prüfsystems angeschlossen werden, ohne weitere Messkomponenten zwischenzuschalten. Über die kapazitiven Messpunkte wird der dreiphasige Sinusverlauf der Spannungen gemessen. Wird der Leistungsschalter über die Leitwarte geschaltet, wird der Spannungsabriss auf dem ACTAS-Prüfsystem angezeigt. Um jedoch auch eine Schaltzeit ermitteln zu können, werden Stromzangen verwendet und an den Ein- und Ausspulen angebracht. Über im Prüfsystem einstellbare externe Triggersignale kann die Aufzeichnung der Messwerte sowie eine entsprechende Auswertung angestoßen werden. Externe Trigger können in ACTAS auf beliebige Signale gesetzt werden, dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um einzelne, binäre oder analoge Signale oder um Signalgruppen handelt.

Die Auswertung der Schaltzeit erfolgt in ACTAS vollautomatisch. Es muss kein Cursor gesetzt werden, um die Schaltzeiten manuell auszuwerten und händisch einzutragen.

Ist es möglich eine Schaltzeitenmessung an einer in SF6 Gas gekapselte Mittelspannungsanlagen durchzuführen?

KoCoS bietet mit einem Messverfahren unter Verwendung der Schaltgeräteprüfsysteme ACTAS und externen Sensoren die Möglichkeit, diese Art von Anlagen mit einem vertretbaren Aufwand zu prüfen. Da die Anlage nicht freigeschaltet werden muss, ist das Messverfahren sogar weniger zeitaufwendig als das Prüfen einer nicht gasisolierten Mittelspannungsschaltanlage mit den herkömmlichen Messverfahren.

Zur Messung der Schaltzeiten wird das in den Anlagen verbaute VDS (Voltage Detection System) genutzt. Das sind kapazitive Messpunkte für Spannungsanzeiger oder integrierte kapazitive Spannungsanzeiger nach VDE 0682-415 bzw. IEC 61243-5. Sollten keine Spannungswandler verbaut sein, sind diese Messpunkte die einzige und sichere Möglichkeit, eine Verbindung zu den Hauptkontakten der Leistungsschalter herzustellen.

Die First Trip-Messung kann mit ACTAS dreiphasig erfolgen. Für den Anschluss an Sekundärstromwandlern können bis zu neun externe analoge Sensoren, wie berührungslose Gleich- oder Wechselstromzangen, zeitgleich am Prüfsystem angeschlossen und aufgezeichnet werden. Für Spannungswandler stehen bis zu drei direkte Spannungsmesskanäle zur Verfügung. Die Messmittel und Sensoren werden angebracht, während der Schalter in Betrieb ist. Meist finden AC/DC-Stromzangen Verwendung, die an der Sekundärseite der Stromwandler und an den Betätigungsspulen angebracht werden. Über die entsprechend aufgenommenen Signale können die Schaltzeiten evaluiert werden und auch der Verlauf des Spulenstroms lässt Rückschlüsse auf den Zustand der Komponenten des Schaltgerätes zu.

 

Ist es möglich FIRST TRIP Messungen mit den ACTAS Px60 durchzuführen?

Als Bestandteil des Stromversorgungssystems fristet der Leistungsschalter sein Dasein im Netz in erster Linie als reiner Leiter, an den zunächst nur der Anspruch eines möglichst geringen Übergangswiderstandes gestellt wird. Und das oft über mehrere Jahre hinweg. Kein Fehler, kein Schalten. Das ist ganz im Sinne des Netzbetreibers, stellt die Technik des Schalters jedoch vor eine große Herausforderung. Denn sobald ein Fehler auftritt, muss er innerhalb von Millisekunden, gemäß seiner Spezifikation, einen hohen Fehlerstrom unterbrechen. Oft auch aufgrund nicht ausreichender Wartung ist das nicht immer der Fall und der Leistungsschalter öffnet beim ersten Schaltvorgang nicht in der vom Hersteller angegebenen Schaltzeit.

Verursacht wird das unter anderem durch Reibung, hervorgerufen durch Ablagerungen wie gehärtetem Fett und verschiedensten Umwelteinflüssen. In den meisten Fällen wird das Problem durch den ersten Schaltvorgang behoben, da sich Verhärtungen und Ablagerungen lösen. Ist das nicht der Fall und das Problem besteht über mehrere Schaltvorgänge hinweg, kann das zu schwerwiegenden Schäden am Schalter selbst und natürlich auch im Netz führen.

Umso wichtiger ist es, Schaltgeräte in den entsprechend angegebenen Zyklen zu warten und zu prüfen. Durch die Messung der Schaltzeiten können dabei Rückschlüsse auf den Zustand des Kontaktsystems gezogen werden, dabei hat die erste Auslösung (First Trip) natürlich eine besondere Aussagekraft. Bei herkömmlichen (Offline-) Messverfahren wird der Schalter allerdings vor der Prüfung freigeschaltet und geerdet, was ein erstes Schalten bedingt, schon bevor die Messmittel angeschlossen werden.

 

Rückschlüsse auf das Verhalten des Schalters beim First Trip sind auf diese Weise nicht möglich. Das ist nur ein Grund, warum die Nachfrage, Leistungsschalter "online", das heißt ohne Freischaltung, zu prüfen weltweit steigt. Aber auch, weil Betriebs- und Wartungsbudgets stetig schrumpfen.

Zusätzlich steigen die Anforderungen an moderne Prüftechnik, sie muss heute flexibel und zeitsparend eingesetzt werden können. Diese Anforderungen erfüllt die KoCoS Messtechnik AG mit den Schaltgeräteprüfsystemen ACTAS Px60.

GIS Anlage unter beidseitiger Erdung, ist auch hier eine Messung der Schaltzeiten möglich?

Bei Freiluft-Schaltanlagen stellt die Messung mit beidseitiger Erdung in der Regel kein großes Problem dar, KoCoS setzt hier mit "Dynamic Timing" auf die Kombination des Schaltgeräteprüfsystems ACTAS mit den Widerstandsmessgeräten PROMET.

Aus der DIN VDE0105-100 bzw. EN50110-1 ist jedoch ersichtlich, dass auch eine GIS-Schaltanlage unter beidseitiger Erdung zu messen ist.

Die Problematik, die besonders bei GIS-Schaltanlagen zum Tragen kommt, ist der sehr geringe Erdungswiderstand, der sich aus der Kapselung der gesamten Schaltanlage in einem Metallgehäuse ergibt. Somit ist es nur schwer möglich, eine Zustandsbewertung der Schaltanlage mit gewöhnlichen Messmitteln durchzuführen.

Zur Prüfung beidseitig geerdeter GIS-Anlagen kann das Dynamic Timing-Verfahren, wie es bei beidseitig geerdeten AIS-Schaltgeräten genutzt wird, nicht 1 zu 1 verwendet werden. Es ist nicht möglich, die richtige Schaltzeit des in der GIS-Schaltanlage integrierten Leistungsschalters zu messen. Durch die in GIS-Schaltanlagen verbauten Komponenten, wie zum Beispiel Stromwandler, kommt es zu Messverzögerungen. Je nach Schaltsequenz enthält das Ergebnis entsprechend schnellere Schaltzeiten bei der Ausschaltung oder langsamere Schaltzeiten bei der Einschaltung.

Um korrekte Schaltzeiten messen zu können, setzt KoCoS hier auf das “GIS Timing“-Verfahren. Die GIS-Schaltanlage muss für dieses Messverfahren über mindestens einen nach außen geführten isolierten Erder verfügen. Wieder werden PROMET-Widerstandsmessgeräte eingesetzt, die je nach Ausführung Stromausgaben bis 600 A generieren. Auch hier werden die Widerstandsmessgeräte durch ACTAS gesteuert. Die Widerstandsmessgeräte dienen hier allerdings nur als Stromquellen und nicht als eigentliche Messinstrumente.

Um Messwerte zu erhalten, werden zusätzlich zu den Widerstandsmessgeräten und ACTAS speziell für KoCoS entwickelte Stromsensoren in Form von Rogowski-Spulen eingesetzt, die flexibel am isolierten Erder angebracht werden können. Über die während des Schaltvorgangs gemessenen Stromverläufe im isolierten Erder können die Schaltzeiten beim Öffnen und Schließen der verschieden Schaltsequenzen des Leistungsschalters bestimmt werden.

Das „GIS Timing“ Verfahren hat einen großen Sicherheitsvorteil und bietet trotzdem die Möglichkeit, die GIS-Anlage durch Messergebnisse und entsprechend aufgezeichnete Messsignale zu bewerten.

Schaltzeitenmessungen von AIS und GIS Schaltanlagen, wo liegen die Unterschiede?

GIS-Hochspannungsschaltanlagen befinden sich an vielen Knotenpunkten in unserem Spannungsnetz, als dreiphasig oder einphasig gekapselte Schaltfelder. Hochspannungsschaltanlagen bestehen aus mehreren Komponenten und können, je nach benötigter Funktion, unterschiedlich aufgebaut sein. Sie beinhalten Bauteile wie Stromwandler, Trenner, Erder, Leistungsschalter usw. Gegenüber AIS-Schaltanlagen bringen sie einige Vorteile wie einen geringeren Platzbedarf, eine höhere Personensicherheit, eine höhere Lebensdauer und eine höhere Verfügbarkeit mit sich. Nachteile gegenüber AIS-Schaltanlagen zeigen sich jedoch bei der Wartung, da einzelne Komponenten sehr schwer zugänglich sind. Die Messungen, wie beispielsweise die Messung der Schaltereigenzeiten und des Widerstandes der Unterbrechereinheiten des Leistungsschalters, gestalten sich eher schwierig, denn grundsätzlich gilt die Anforderung, dass in Hochspannungsanlagen alle Teile geerdet werden müssen, an denen gearbeitet wird.

Bei Freiluft-Schaltanlagen stellt die Messung mit beidseitiger Erdung in der Regel kein großes Problem dar, KoCoS setzt hier mit "Dynamic Timing" auf die Kombination des Schaltgeräteprüfsystems ACTAS mit den Widerstandsmessgeräten PROMET.

Aus der DIN VDE0105-100 bzw. EN50110-1 ist jedoch ersichtlich, dass auch eine GIS-Schaltanlage unter beidseitiger Erdung zu messen ist. Die Problematik, die besonders bei GIS-Schaltanlagen zum Tragen kommt, ist der sehr geringe Erdungswiderstand, der sich aus der Kapselung der gesamten Schaltanlage in einem Metallgehäuse ergibt. Somit ist es nur schwer möglich, eine Zustandsbewertung der Schaltanlage mit gewöhnlichen Messmitteln durchzuführen.

 

Verwenden der Kelvin-Prüfspitzen KP 200 zusammen mit PROMET R300/R600

Die Kelvin-Prüfspitzen KP 200 wurden für eine sichere und einfache Widerstandsmessung an schwer zugänglichen Messstellen entwickelt. Das Prüfspitzenpaar ist mit federnden Hochstrom- und Spannungskontakten für die Ermittlung niederohmiger Widerstände nach der Vierleiter-Methode für einen Prüfstrom bis 200 A ausgestattet.

Um den Einsatz der Prüfspitzen Vor-Ort zu vereinfachen wird der aktuelle Status einer Messung wird auch mittels der LED-Statusanzeige und einem Signalton signalisiert.
Das Messergebnis bleibt nun solange im Display anstehend, bis die Prüfspitzen abgenommen werden und der nächste Messvorgang durch aufsetzen der Prüfspitzen aktiviert wird. Die Widerstandsmessergebnisse werden in einer Tabelle angezeigt und vor der möglichen Speicherung können die Ergebnisse eingesehen werden.

Mit dieser ausgefeilten Funktionalität ist ein sicheres, und automatisiertes Arbeiten der Kelvin-Prüfspitzen KP 200 zusammen mit den Widerstandsmessgeräten  PROMET R300/R600 möglich.

Bei weiteren Fragen hinterlassen Sie einen Kommentar oder sprechen Sie uns direkt an.

 

Können die Prüfspitzen zusammen mit den Widerstandsmessgeräten PROMET R300 oder R600 verwendet werden?

Die PROMET R300/R600 sind mit 13 mm Hochstrombuchsen zum Anschluss von 50 oder 70 mm² Hochstromleitungen ausgelegt. Mit den Reduzierstücken 13/9 von 13 mm auf 9 mm Buchsen-/Steckerdurchmesser ist es möglich Hochstromkabel mit kleinerem Querschnitt und 9 mm Steckern bzw. Buchsen an das PROMET R300/R600 anzuschließen, wie zum Beispiel den Kabelsatz CS 205 (2 x 5 m, 25 mm²). 
Mit diesen Leitungen ist es nun möglich die Kelvin-Prüfspitzen KP 200 mit den PROMET R300 oder R600 zu verwenden.

 

Weiterhin wurde in die Stand-Alone Bedienung der PROMET R300/R600 ein Messmodus für den sicheren Einsatz der Kelvin-Prüfspitzen KP 200 implementiert (ab Firmware Version FWP 1.5).
Entsprechend der Maximalbelastung der Kelvin-Prüfspitzen KP 200 ist die Stromausgabe in diesem Modus auf 200 A begrenzt.

Ist die Messung aktiv gestartet wartet das Messgerät in diesem Messmodus auf das Aufsetzen der Prüfspitzen auf das Prüfobjekt. Erst wenn die Prüfspitzen sicher und vollständig kontaktiert sind (Spannungs- und Stromkontakt), wird eine Messung ausgeführt. Das heißt, der Prüfstrom wird ausgegeben, beste Messbereiche werden ermittelt und der Widerstandwert gemessen. Die Messung wird dabei automatisch mit der kürzest möglichen Messzeit durchgeführt.

Anteil erneuerbarer Energie nimmt stetig zu

In Deutschland betrug der Anteil erneuerbarer Energien im Jahr 2019 rund 43% des Bruttostromverbrauchs. Insgesamt wurden dazu etwa 242,5 Mrd. kWh Strom aus erneuerbaren Energieträgern erzeugt.  

Ziel ist es, den Anteil bis zum Jahr 2030 auf 65% zu steigern.

Der weltweite schnelle Ausbau erneuerbarer Energiequellen im Stromsektor ist definitiv der richtige Weg. Er generiert aber auch unerwünschte Nebeneffekte. So ist die über Jahrzehnte gewachsene Struktur des Stromnetzes in weiten Teilen nicht für eine dezentrale Energieeinspeisung ausgelegt. Viele Netzabschnitte werden bereits heute an der Grenze der Leistungsfähigkeit betrieben. Je weiter der dezentrale Zubau voranschreitet,  umso anspruchsvoller und aufwändiger wird es, die Energiequalität zu überwachen und sicherzustellen.

 

Faktoren, die den Ausbau von PQ-Messungen forcieren

Der erhöhte Bedarf an PQ-Messstellen ist eine direkte Folge des Zubaus regenerativer Energiequellen und dem damit verbundenen Änderungen an der grundsätzlichen Architektur der Stromversorgungsnetze.

Es findet eine kontinuierliche und zunehmende Änderung von einem zentralisierten Erzeugungsmodell auf ein dezentrales Modell statt, um immer mehr erneuerbare Energiequellen - oft in kleineren Leistungskategorien und in stark verteilter Ausführung-  einbinden zu können.

Dieses neue Modell verändert die Charakteristik und die im System fließenden elektrischen Signaturen grundlegend.  Eine Veränderung, die einen zunehmenden und dringenden Bedarf an genauen Messungen der Spannungsqualität an mehr und mehr Verknüpfungspunkten innerhalb des Verteilungsnetzes schafft. Diese Messungen dienen nicht nur der Erfassung von Qualitätsparametern sondern decken zum Beispiel auch unerwünschte Wechselwirkungen zwischen Netzkomponenten auf, die nicht selten nur unter ganz bestimmten Betriebszuständen auftreten und zu Abschaltungen, instabilen Betriebszuständen oder im zu einer Leistungsminderung führen können.  

Die grundlegenden Änderungen unserer Energieerzeugungs- und -Verteilungssysteme gebieten es, die Überwachung der Spannungsqualität sowie die lückenlose Aufzeichnung aller Netzvorgänge zukünftig noch ernster zu nehmen.

 

Fazit

 

Unsere Messsysteme der EPPE und SHERLOG Produktlinie bieten hierfür eine zuverlässige und robusteste Plattform für den Einsatz in allen Spannungsebenen an.

 

Leicht und kompakt,

oder größer und schwerer als erwartet?

Auf den ersten Blick scheint es so, als wäre das ARTES RC3 wegen der geringeren Anzahl seiner Ein- und Ausgänge der kleine Bruder des ARTES 460. Nur eben äußerst robust verpackt. Es wäre somit zu erwarten, dass sich das RC3 auch kompakter und leichter als das ARTES 460 zeigt. Laut Spezifikation ist dem aber nicht so.

Bei der Entwicklung des ARTES RC3 wurden besonders hohe Anforderungen an dessen Robustheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit berücksichtigt. Die Grundlage hierfür war mit der 4. ARTES-Hardwaregeneration quasi schon gegeben. Diese hat sich bereits beim ARTES 460/600 bewährt und gilt als eine der robustesten, wenn nicht gar als die robusteste Hardwareplattform aller am Markt angebotenen Relaisprüfsysteme.

Für die Integration der Komponenten in das RC3 wurde zudem ein besonders stabiler mechanischer Aufbau im inneren eines Hartschalenkoffers entwickelt. Aufgrund der Konstruktion und des robusten und widerstandsfähigen Hartschalenkoffers können auch harte Stöße und Erschütterungen dem RC3 wenig anhaben.

Abmessungen und Gewicht fallen hierdurch erstmal höher aus. In der Praxis sieht dies jedoch schon wieder ganz anders aus. Ein Relaisprüfsystem wird eher selten im Labor oder in der Werkstatt eingesetzt. Vielmehr wird es zum Einsatzort transportiert. Und gerade beim Transport sind die Größe und das Gewicht besonders wichtig. Später bei der Arbeit wird das Prüfsystem eher wenig bewegt.

Für den sicheren Transport findet beim ARTES 460 ein robuster, speziell hierfür angebotener Transportkoffer Verwendung. Im Inneren des Koffers befindet sich ein für das Gerät und den Kabelsatz passgenauer Hartschaumeinsatz, durch den die äußeren Abmessungen des Koffers vorgeben werden.  

Durch den Aufbau in einem entsprechend robusten Hartschalenkoffer wird für das ARTES RC3 hingegen kein zusätzlicher Transportkoffer benötigt. Und im Vergleich zeigt es sich dann als sehr kompaktes und auch leichtes System, welches sich in der Praxis auch sehr einfach händeln lässt. Zudem eignet sich das ARTES RC3 hierdurch auch ganz besonders für den anspruchsvollen Außeneinsatz unter rauen Umgebungsbedingungen. Größer und schwerer als erwartet? Eher nicht.

Das ARTES RC3 ist somit primär nicht als Ersatz für das ARTES 460 oder ARTES 600 zu sehen. Es ergänzt vielmehr die Produktlinie sinnvoll und bietet genau das, was ein großer Kundenkreis ganz konkret benötigt.

Sinnvolle Ergänzung der ARTES-Produktlinie

Mit dem ARTES 460 und dem ARTES 600 werden zwei sehr leistungsfähige Prüfsysteme angeboten, die nahezu alle Funktionen für die Schutzrelaisprüfung bereitstellen. Wo reiht sich das ARTES RC3 hier ein bzw. worin unterscheidet es sich von den anderen Systemen? 

ARTES RC3 verfügt über einige Merkmale und Vorteile, die für bestimmte Anwendungen und Zielgruppen von besonderem Nutzen sind.

Weltweit haben regenerative Energieerzeugungsanlagen, insbesondere Windräder und Solarparks, in den letzten Jahren mehr und mehr an Bedeutung gewonnen. In diesen Anlagen sind u.a. spezielle Relais zu finden, wie beispielsweise der Q-U-Schutz, die regelmäßig überprüft werden müssen. 

Energieversorgungsunternehmen und Netzbetreiber sind häufig nicht in der Lage, den Prüfungen aufgrund der großen Anzahl an Anlagen nachzukommen und sind oft auch nicht der Betreiber dieser Anlagen. Die Schutzprüfungen werden daher immer mehr von Dienstleistungsunternehmen wahrgenommen.

Ziel der Entwicklung des ARTES RC3 war es, auch die besonderen Anforderungen dieser Dienstleister bzw. Serviceunternehmen zu berücksichtigen. Das neue RC3 eignet sich darüber hinaus aber auch für nahezu alle anderen Schutzprüfungen im Bereich der elektrischen Energieversorgung.

Einschränkungen gibt es sicherlich aufgrund der Anzahl der Stromverstärker bei der Prüfung von Differentialschutzrelais. Prüfungen von Frequenz-, Spannungs-, Überstrom-, Distanzschutz- und vielen anderen Schutzrelais lassen sich mit dem ARTES RC3 aber ebenso gut und effizient durchführen. Neben der Vor-Ort-Bedienung steht auch für das RC3 die neue Software ARTES 5 mit all ihren speziellen Funktionen zur Verfügung.

 

 

Welches sind aber die Kriterien, die gerade den Serviceunternehmen wichtig sind? Aufgrund der Anzahl der benötigten Prüfsysteme ist der Preis sicherlich ein ganz besonders wichtiges Kriterium vieler Kunden. Gewünscht wird eine kostengünstige Lösung, welche alle notwendigen Funktionen bereitstellt, aber keine zusätzlichen, teuren Features enthält, die für die konkreten Anwendungsfälle nicht benötigt werden.

Ein anderer wichtiger Punkt ist die Robustheit des Gerätes. Das Umfeld, in dem die Prüfungen durchgeführt werden, entspricht oftmals nicht dem vieler herkömmlicher Anlagen. Raue Umgebungsbedingungen sind bei regenerativen Energieerzeugungsanlagen häufig anzutreffen. Gerade die hohen Anforderungen an die Robustheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit wurden bei der Entwicklung des ARTES RC3 in besonderem Maße berücksichtigt. Durch den Aufbau in einem äußerst widerstandsfähigen Hartschalenkoffer ist das das RC3 ganz besonders geschützt.

 

Und nicht zuletzt die Möglichkeit, Prüfungen ganz ohne die Verwendung eines PCs durchführen zu können, ist bei Prüfungen in regenerativen Energieerzeugungsanlagen oftmals von großem Nutzen. Selbst die Prüfungsergebnisse lassen sich beim RC3 ohne PC mit der neuen ARTES-App via Smartphone auslesen und übersichtlich in einem Prüfbericht anzeigen. Dieser kann auch schon direkt vor Ort als PDF-Datei per E-Mail versandt werden.