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Relaisprüfung mit ARTES 5 - Die Prüfsoftware für alle Fälle!

24. August 2021, bfleuth - Protection relay testing

Neben der Hardware eines Prüfsystems spielt auch die Prüfsoftware eine große Rolle bei der Schutzrelaisprüfung. Auch wenn mit den ARTES-Prüfsystemen einfache Prüfaufgaben auch ohne PC mit Hilfe der integrierten Bedieneinheit durchgeführt werden können, so stellt erst die Kombination aus Hard- und Software den vollen Funktionsumfang dar. Durch die Prüfsoftware sollen auch komplexe Schutzprüfungen vereinfacht und automatisiert werden. 

Mit der ARTES 5-Prüfsoftware kommt KoCoS diesen Anforderungen nach. ARTES 5 ermöglicht es dem Schutzprüfer von heute, seine täglichen Aufgaben schnell und einfach zu bewältigen. Dazu bietet ARTES 5 verschiedenste Features, die das Prüfen so effizient wie möglich machen.

Datenbank

Bei ARTES 5 handelt es sich um eine datenbankbasierte Prüfsoftware. Dies ermöglicht eine zentrale Verwaltung aller nötigen Einstellungen sowie Ergebnisse und macht eine manuelle Datenverwaltung überflüssig. Neben einer simplen Ordner-Struktur können auch ganze Anlagen samt Spannungsebenen und Abgängen in der Topologie abgebildet werden.

Zum Datenaustausch mit Kollegen oder Kunden können einzelne Datensätze oder ganze Strukturen aus der Datenbank in eine Datei exportiert werden. Die enthaltenen Informationen wiederum können ohne den Import in die eigene Datenbank eingesehen und bearbeitet werden.

All in One

Mit der steigenden Komplexität der Schutzfunktionen muss eine Prüfsoftware dem Anwender immer neue Werkzeuge an die Hand geben. In ARTES 5 werden diese Werkzeuge als Monitore bezeichnet und es werden verschiedene, auf unterschiedliche Schutzfunktionen angepasste Monitore bereitgestellt. Alle verfügbaren Monitore sind im Standardlieferumfang enthalten und müssen vom Anwender nicht zusätzlich erworben werden. Regelmäßige Updates, die teils neue Monitore beinhalten, werden ebenfalls kostenfrei zur Verfügung gestellt.

Natürlich bietet die ARTES 5 Prüfsoftware noch einiges mehr. Für eine detaillierte Präsentation der ARTES 5 stehen unsere Spezialisten gerne zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns über die Kommentarfunktion oder per Mail an info(at)kocos.com.

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Standby-Modus: Energieverbrauch, Kosten und C02-Emission

16. August 2021, estachorra - Engineering & Services

Hintergrund: Was ist der Standby-Modus?

Der Standby-Modus ist ein Zustand eines technischen Gerätes. Er zeichnet sich durch temporär deaktivierte Nutzfunktionen aus, die sich jedoch zu jedem Zeitpunkt ohne Wartezeiten wieder aktivieren lassen – beispielsweise mit Hilfe einer Fernbedienung. Mitunter finden sich für den Standby-Modus auch die Bezeichnungen Bereitschaftsmodus, Wartemodus oder Schein-Aus-Modus (Amtsdeutsch).
Da das Elektrogerät zumindest die Steuersignale verarbeiten können muss, besteht die Notwendigkeit, dass die entsprechende Schaltung zur Steuersignalverarbeitung jederzeit aktiv ist. So verbraucht das Gerät auch im Standby-Modus Leistung. Für den Betrieb im Standby-Modus wird, allein in Deutschland jährlich, Energie für etwa vier Milliarden Euro benötigt.

Weniger Verbrauch im Standby-Modus durch Ökodesign-Richtlinie?

Um den Stromverbrauch, für den der Standby-Modus verantwortlich ist, zu senken, hat die Europäische Union im Jahr 2008 die sogenannte Ökodesign-Richtlinie verabschiedet. Diese legt Limits für den Leistungsbedarf von Haushaltsgeräten und Unterhaltungselektronik im Standby-Modus fest. Im Jahr 2013 wurde das 2010 in Kraft getretene Regelwerk noch einmal verschärft. Die Bundesregierung hat unter Federführung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie die (Ökodesign)-Richtlinie 2009/125/EG mit dem Energieverbrauchsrelevante-Produkte-Gesetz (EVPG) in deutsches Recht umgesetzt.

Bis 2020 sollte dies zu einer EU-weiten Stromeinsparung von 72 TWh führen, was in etwa der Energiebereitstellung von 4,5 Kraftwerksblöcken (mit 800 MW Leistung und einer realistischen Volllast von ca. 40% [Durchschnittliche Volllast in Deutschland von 2015 bis 2020: 38,7%]) in diesem Zeitraum entspricht.

Wie hoch ist denn der Stromverbrauch im Standby-Modus?

Geräte ohne eine Informations- oder Statusanzeige dürfen im Standby-Modus maximal 0,5 Watt verbrauchen. Für Elektrogeräte mit einer Informationsanzeige – beispielsweise für die Uhrzeit – gilt dagegen ein Maximum von einem Watt. Für Geräte mit hoher Netzwerkverfügbarkeit (HiNA-Geräte) oder entsprechenden Funktionen gilt ein Grenzwert von acht Watt. Weitere vernetzte Geräte müssen seit 2019 unter einem Wert von zwei Watt bleiben.

Dies bedeutet für den maximalen jährlichen Stromverbrauch unterschiedlicher Geräteklassen bei einer täglichen Standby-Dauer von 22 Stunden:

  1. Gerät ohne Informationsanzeige (0,5 W):    ca. 4 kWh
  2. Gerät mit Informationsanzeige (1 W):        ca. 8 kWh
  3. Gerät mit hoher Netzwerkverfügbarkeit (8 W):    ca. 64 kWh

Energiekosten im Standby-Modus

Für die drei oben beschriebenen Geräteklassen ergeben sich im Standby-Modus (22h), bei einem durchschnittlichen Strompreis von 29 Cent je kWh (Stand: 08/21, inkl. Festpreisanteil und dem Verbrauch eines durchschnittlichen Drei-Personen-Haushaltes von 3.300 kWh/a), folgende Energiekosten:

  1. Gerät ohne Informationsanzeige (0,5 W):    ca. 1,16 Euro
  2. Gerät mit Informationsanzeige (1 W):        ca. 2,32 Euro
  3. Gerät mit hoher Netzwerkverfügbarkeit (8 W):    ca. 18,56 Euro

Generell kostet der Verbrauch von einem Watt im Standby-Modus (24h) im Jahr je nach Stromtarif zwischen 2,57 Euro und 3,15 Euro.

Beispiel: Digitaler Sprachassistent
Besitzer eines Sprachassistenten der 1. Generation müssen mit folgenden Verbräuchen und Stromkosten rechnen:

  1. Im Standby-Modus, also ohne Frage an den Assistenten oder Musikwiedergabe: 2,8 Watt.
  2. Im Assistenten-Modus, wenn eine Frage beantwortet werden soll: 3,2 Watt.
  3. Bei der Audiowiedergabe mit mittlerer Lautstärke (Stufe 5 von 10): 3 Watt.
  4. Bei der Audiowiedergabe mit voller Lautstärke – Stufe 10 von 10: 7 Watt.

Bei einem durchschnittlichen Strompreis von 29 Cent je kWh ergeben sich im Standby-Modus (wieder für eine Standby-Dauer von 22h) jährliche Stromkosten in Höhe von 7,09 Euro (24,46 kWh). Bei zwei Stunden Musik am Tag (ansonsten Standby) ergeben sich 9,20 Euro.
Deutlich teurer wird es bei den Assistenten der 1. Generation mit integrierter Anzeige. Diese Geräte verursachen Kosten zwischen ca. 12 und ca. 19 Euro im Jahr. Positiv ist aber die Tendenz, dass neuere Sprachassistenten, gerade im Standby-Modus, weniger Energie benötigen.

Wie viel Geld lässt sich sparen, wenn alle Geräte komplett ausgeschaltet werden?

Um welchen Betrag die Stromrechnung reduziert werden kann, wenn der Verbraucher sämtliche Geräte ausschaltet und diese nicht bloß in den Standby-Modus versetzt, hängt im Wesentlichen von zwei Faktoren ab: Zum einen davon, wie viele Haushalts- und Elektrogeräte der jeweilige Haushalt besitzt. Zum anderen spielt es eine Rolle, wie alt diese Geräte sind. Nach Auskunft der Verbraucherzentralen gehen im Schnitt etwa 10 bis 20 Prozent des Stromverbrauchs auf Geräte im Standby-Modus zurück. Dieser Prozentbereich wurde  auch bei Leistungs- bzw. Energiemessungen der KoCoS Engineering GmbH, mit bis zu 20 zeitgleichen Messungen mit KoCoS-Messgeräten vom Typ EPPE, in großen Liegenschaften der Länder, des Bundes oder der Immobilienwirtschaft beobachtet.

Die Versicherungswirtschaft geht für einen Drei-Personen-Haushalt von einem jährlichen Einsparpotenzial von 330 bis 660 KWh aus. Ausgehend von einem Strompreis von 29 Cent je kWh (s.o.) entspricht dies einem Einsparpotential von ca. 95 Euro bis zu ca. 190 Euro pro Jahr.

Nach dem Aufladen des Smartphones verbleibt das Ladegerät in der Steckdose?

Sie kennen das sicher: Nach dem Aufladen des Smartphones bleibt das Ladegerät in der Steckdose. Es ist bequem, das Smartphone Handy bei Bedarf einfach anstecken zu können und das Ladekabel nicht suchen zu müssen. Was kostet uns diese Bequemlichkeit?

Moderne Ladegeräte dürfen nach der Ökodesign-Richtlinie nicht mehr als 0,3 W verbrauchen. Gehen wir im Standby-Modus wieder von einer Dauer von 22h aus, ergeben sich für einen Verbrauch von 2,4 kWh, wieder bei einem Strompreis von 0,29 Euro/kWh, Kosten in Höhe von 0,70 Euro jährlich.

Für jeden einzelnen ein kleiner Betrag. Rechnet man die Mehrkosten aber auf die Gesamtbevölkerung hoch, ergibt sich eine überraschend hohe Summe: Denn in Deutschland nutzen im Jahr 2020 ca. 60,7 Millionen Menschen ein Smartphone (Quelle: statista).

Vorausgesetzt alle Lagegeräte dieser Smartphones blieben im Standby-Modus am Netz, führte dies zu einem jährlichen Verbrauch von mehr als 145 GWh oder 145 Mio. kWh bei Kosten von ca. 42 Mio. Euro/a. Bei der Verstromung (Energiemix 2020) entstehen dabei mehr als 58 Tonnen C02 im Jahr (Quelle: UBA).

Wie oben schon erwähnt verbraucht ein deutscher Haushalt mit drei Personen im Durchschnitt etwa 3.300 kWh im Jahr (Stand: September 2020). Mit der Energie die für den Standby-Modus benötigt wird könnten etwa 44.000 Drei-Personen-Haushalte in Deutschland ein Jahr lang mit Strom versorgt werden. Doch auch die Ladegeräte von Laptops, Tablets oder E-Readern verbrauchen Energie, wenn man sie in der Steckdose belässt.

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Getriebe- und Antriebswellen – Qualitätsprüfung und Klassifizierung mit LOTOS

09. August 2021, pzube - 3D measurement and inspection

Im Fahrzeugbau spielen die Maßhaltigkeiten zwischen den Teilen des Antriebs bzw. des gesamten Antriebsstranges für das Schwingungsverhalten am Fahrzeug eine wichtige Rolle. Besonders bei großen Drehzahlen und Drehmomenten machen sich Abweichungen vom Soll durch Geräusche und Vibrationen oder im schlimmsten Fall durch Fehlfunktionen bemerkbar und führen zu Qualitätseinbußen bis hin zum Totalausfall.

Es ist daher erforderlich, immer mehr Geometrien auf ihre exakte Maßhaltigkeit zu prüfen. Hinzu kommt, dass etablierte taktile Messverfahren sowie Prüfungen über Abstecklehren den geforderten Taktzeiten der Produktion bei steigender Anzahl an zu prüfenden Maßen nicht mehr gerecht werden.

Der dadurch angestrebte Grad an Automatisierung in modernen Fertigungsanlagen erfordert schnelle und vollautomatische Bauteilprüfungen, welche direkt in den Produktionsablauf integriert sind.

Mit LOTOS 3D-Messsystemen können Bauteile des Antriebsstrangs schnell und zuverlässig auf Maßhaltigkeit geprüft werden. Darüber hinaus können die Teile direkt in verschiedene Toleranzbänder klassifiziert und sortiert werden.

Die Prüfteile werden dazu entweder manuell per Hand oder vollautomatisch via Roboter auf dem Messsystem platziert. Die automatische Qualitätsprüfung wird dann sowohl für Außen- als auch Innenmaße anhand vordefinierter Messprogramme durchgeführt.

Dies kann beispielsweise die geometrische Prüfung einer Antriebswelle sein: (LOTOS Video)

Innenkontur des Prüfteils
Innenkontur des Prüfteils
Kontur der Außen-Verzahnung
Kontur der Außen-Verzahnung
3D-Vergleich der Innenkonturen zum CAD-Modell
3D-Vergleich der Innenkonturen zum CAD-Modell
3D Vergleich der Außen-Verzahnung zum CAD-Modell
3D Vergleich der Außen-Verzahnung zum CAD-Modell
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Ortsübergreifende Auswertung von Netzstörungen

04. August 2021, mjesinghausen - Digital fault recording

Ortsübergreifende Auswertung von Netzstörungen

Das Zusammenführen und Überlagern von Störaufzeichnungen unterschiedlicher Datenquellen ist eine gängige Praxis bei der Analyse von Netzstörungen. So lässt sich z.B. die Auswirkung von Netzfehlern an unterschiedlichen Messorten, sogar über mehre Spannungsebenen hinweg, übersichtlich darstellen, auswerten und dokumentieren.

Die SHERLOG Analysesoftware von KoCoS beherrscht diese Überlagerung schon seit der ersten Generation. Dank des weltweit standardisierten COMTRADE-Datenformats für Störaufzeichnungen, funktioniert die Überlagerung sogar hersteller- und geräteübergreifend. So können Aufzeichnungen von unterschiedlichen Störschreibern, digitalen Schutzrelais und Energiequalitätsmonitoren mit Störschreiberfunktion sehr komfortabel und schnell  in eine gemeinsame Aufzeichnung überführt und ausgewertet werden.

 

Die Ergebnisse der Überlagerung sind umso besser, je präziser die einzelnen Datenquellen zeitsynchronisiert sind. Zeitabweichungen resultieren in Phasenfehlern. So hat beispielsweise eine Zeitabweichung von nur einer Millisekunde einen Phasenfehler von 18° in 50 Hz Netzen zur Folge. In 60 Hz Netzen sogar 21,7°.

Die erste Wahl für Störschreibersysteme mit höchster Genauigkeitsanforderung ist deshalb eine Synchronisation mittels GPS-Zeittelegramm und Sekundenimpuls oder alternativ über Netzwerk nach IEEE 1588 /IEC 61588 Standard (PTP). Die Zeitabweichungen bei diesen Systemen bewegen sich im Nano- bis Mikrosekundenbereich und lassen somit praktisch keinen Phasenfehler erkennen (<0,1°).  

Sehr beliebt und weit verbreitet ist es jedoch, die Zeitsynchronisation mit GPS-Zeitservern zu realisieren, die die Zeitinformation mittels NTP-Protokoll über das Kommunikationsnetzwerk (LAN) versenden. Hierbei kommt es in der Regel zu Abweichungen zwischen 0,2 und einer Millisekunde in lokalen Netzen. In verteilten Netzen (WAN) sind sogar Abweichungen bis 10 Millisekunden möglich.

Bei einer Zeitsynchronisation mittels DCF-77 Empfängern, sind Abweichungen von 5 bis 15 Millisekunden zu erwarten.  

Grundsätzlich kann festgehalten werden, dass die Zeitabweichungen durch unterschiedliche Synchronisationsmethoden in der Praxis durchaus bis zu 15 Millisekunden betragen können. Hinzu kommen noch größere Abweichungen durch fehlerhafte oder gänzlich fehlende Synchronisation.

Um diesem Umstand gerecht zu werden, bietet die Analysesoftware von KoCoS effiziente Methoden an, um vorhandene Zeitunterschiede zwischen den Datenquellen sicher und schnell auszugleichen und ermöglich somit eine detaillierte und korrekte Analyse.

Bei den SHERLOG und EPPE Messsystemen von KoCoS kann übrigens sichergestellt werden, dass es gar nicht erst zu einer Zeitabweichung zwischen einzelnen Geräten kommen kann. Der geräteinterne GPS- Empfänger oder die optischen und elektrischen Eingänge für den Anschluss an externe GPS-Quellen, synchronisieren die Systeme exakt.

Aber auch bei der Verwendung einer Zeitquelle mit größeren Abweichungen wie z.B. DCF-77 Empfängern oder SNTP, sorgt das Master-Slave Prinzip über die KoCoS eigene Interlink-Schnittstelle für eine exakte Zeitsynchronisation der Geräte untereinander. So kann es zwar bedingt durch die Genauigkeit der verwendeten Zeitquelle zu einer absoluten Zeitdifferenz kommen, jedoch laufen alle über die Interlink-Schnittstelle verbundenen Geräte absolut synchron.

 

Durch diese Methode ist jederzeit eine perfekte Überlagerung von Störaufzeichnungen sichergestellt. Selbst bei einem Totalausfall der verwendeten Zeitquelle.

 

 

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ARTES – USPs sollten einen Mehrwert bieten

03. August 2021, mkraemer - Protection relay testing

Der Vergleich aktueller Prüfsysteme zeigt, dass sich die technischen Daten der Geräte unterschiedlicher Hersteller in vielen Punkten ähneln. Und es gibt Angaben, bei denen sich die Geräte mehr oder wenig stark unterscheiden. Bei der Bewertung sollte aber immer hinterfragt werden, was dies für die Verwendung der Geräte in der Praxis bedeutet.
 

Eigenschaften als Ergebnis der Entwicklung

In manchen Fällen sind die technische Daten sogar deutlich höher, als wie es die Anwendung erfordert. Und nicht immer wurde gezielt während der Entwicklung darauf hingearbeitet. Vielmehr sind manche Werte einfach nur das Ergebnis der Entwicklung, quasi das, was herausgekommen ist.
 

USPs ohne Mehrwert

Und es gibt bestimmt auch Hersteller, die bewusst darauf hinarbeiten, „Alleinstellungsmerkmale“ zu generieren, die am Ende aber niemand braucht. Ein echter USP gewinnt aber erst dann an Bedeutung, wenn mit den damit vorhandenen Vorteilen auch ein Mehrwert und ein besonderer Nutzen für den Kunden geboten werden.
 

Technische Daten sagen nicht alles

Technische Daten lassen sich einfach vergleichen. Nur sagen reine Zahlenwerte wenig darüber aus, welches Produkt für den Kunden am besten geeignet ist. Produkteigenschaften und Merkmale, die sich nicht oder nur schwer mit Zahlen bewerten lassen, verlieren beim Vergleich oft an Bedeutung. Und gerade hier sind nicht selten die Vorteile zu finden, die für den Kunden einen echten Mehrwert bieten.
 

Echte USPs sind nicht immer leicht zu finden

Auf die besonderen Merkmale unserer ARTES-Prüfsysteme wird in Broschüren, Artikeln oder Blogbeiträgen hingewiesen. Kunden schätzen es beispielsweise, ARTES senkrecht stehend betreiben zu können. Auch die Status-LEDs in der Front oder der Betrieb unserer Geräte an DC-Versorgungen sind für viele Anwender sehr hilfreich.

Diese Merkmale und die vielen Features und Funktionen von ARTES sind häufig nicht bekannt. Zum Beispiel die interne Bedieneinheit, die Kleinsignalausgänge, die analogen Messeingänge, die Multifunktionseingänge oder die interne GPS-Synchronisationseinheit sind beim ARTES 600 bereits im Standardlieferumfang enthalten. Bei Konkurrenzprodukten findet man diese Features, wenn überhaupt, häufig nur als kostenpflichtige Option. ARTES punktet zum Beispiel auch durch eine sehr geringe Geräuschentwicklung, ein Merkmal, welches sich in Zahlen nur schwer darstellen lässt.
 

Auf die Software kommt es an

Die Software spielt bei der Relaisprüfung eine große Rolle. Die Gerätehardware eines Prüfgerätes stellt primär erstmal einen freiprogrammierbaren Funktionsgenerator dar. Auch wenn ARTES mit der Vor-Ort Bedienung deutlich mehr bietet, so trägt am Ende die Prüfsoftware entscheidend zur hohen Funktionalität eines professionellen Prüfsystems bei.

Die ARTES 5-Software überzeugt aber nicht nur durch ihre vielen nützlichen Features. Sie verfügt zudem über das fortschrittlichste Benutzerinterface und das intuitivste Bedienkonzept. Der Anwender kommt mit ARTES 5 schneller und einfacher ans Ziel und spart somit Zeit. In einem nachfolgenden Blogbeitrag werden wir besonders auf die Merkmale und Vorteile der ARTES 5 Prüfsoftware eingehen.
 

ARTES live erleben

Auch in den sozialen Medien wie Facebook, LikedIn, Twitter oder YouTube werden regelmäßig die Besonderheiten von ARTES herausgestellt. Bei einer Life-Demonstration besteht aber zudem die Möglichkeit, die Anforderungen und Bedürfnisse eines Kunden zu erfahren. Erst dadurch können die für den Kunden wichtigen Merkmale von ARTES herausgearbeitet und deren Nutzen demonstriert werden.

Gerade auch im Hinblick auf die vielfältigen Funktionen der Software bieten wir unseren Kunden daher immer gern praxisnahe Produktpräsentationen an. Hierbei erfährt der Kunde nicht nur viel über ARTES, er kann ARTES dabei auch live erleben.

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