Primär- und Sekundärtechnik für das Umspannwerk West der IKB

Übersicht

Mittelspannungsschaltanlage (Doppelsammelschiene) mit kombinierten Schutz- und Leittechnikgeräten

Die Versorgung mit elektrischer Energie muss sicher, zuverlässig und wirtschaftlich erfolgen.

Ein wichtiger Garant hierfür ist der effiziente und weitsichtige Ausbau des Stromnetzes der Innsbrucker Kommunalbetriebe AG (IKB).

Dabei stellte der Ersatz des nach über 50-jähriger Betriebszeit in die Jahre gekommene Umspannwerkes West eine grundlegende Investition dar.

 

Primär- und Automatisierungstechnik aus einer Hand

Ende 2004 erhielt der Linzer Energieanlagenspezialist Sprecher Automation den Auftrag über die komplette 10 kV-Schaltanlage einschließlich Leit- und Schutztechnik sowie der gesamten Prozessvisualisierung.

Die Schaltanlage wurde dem Kunden nach einer nur achtmonatigen Gesamtprojektzeit übergeben. Seither wurde die Versorgung der Stadtteile Hötting, Hötting West, Mariahilf, Sadrach und Kranebitten sukzessive von der neuen Schaltanlage übernommen.

Die Anspeisung des Umspannwerkes West mit elektrischer Energie erfolgt aus dem 25 kV-Netz der IKB AG. Die in den Sommermonaten vorwiegend in den eigenen Wasserkraftwerken erzeugte Energie wird dabei auf kürzestem Wege zu den Verbrauchern transportiert.

Details

Ableitung des Überdrucks zur Außenwand des Gebäudes
SPRECON-E Kombi- und Schutzgerät mit einer Bedieneinheit

Das Anlagenkonzept der 10 kV-Mittelspannungs-Schaltanlage

Hochmodernes Schaltanlagenkonzept

Das Anlagenkonzept der 10 kV-Mittelspannungs-Schaltanlage

Sprecher Automation konnte vor allem durch Flexibilität bei der Umsetzung des vom Kunden entwickelten innovativen, effizienten und wirtschaftlichen Anlagenkonzeptes punkten. So wurde die 10 kV-Schaltanlage vom Typ SPREPOWER-MV-M2-DSS mit zwei Kabelabzweigen pro Leistungsschalterfeld ausgerüstet, welche mittels Lasttrennschalter getrennt geschaltet werden können. Durch eine integrierte Wiedereinschaltautomatik ist bei einem Kabelfehler die Versorgung des ungestörten Kabels binnen Sekunden wieder hergestellt.

SPREPOWER-MV-M2-DSS ist als Doppelsammelschienenanlage und einschließlich der Doppelkabelabgänge in metallgekapselter Bauweise ausgeführt.

Für die Sammelschienen, die Sammelschienentrennschalter und für die Leistungsschalter inklusive Wandler und Kabelendverschlüsse sind eigene, durch metallische Schottwände voneinander getrennte Räume, vorhanden. Durch diese moderne Bauweise kann höchste Betriebs-, Erdbeben- und Personensicherheit garantiert werden. Als Leistungsschalter werden Vakuumleistungsschalter eingesetzt.

Ein besonderes Highlight des Projektes ist auch das Störlichtbogenkonzept. Die Schaltanlage ist mit einem integrierten Druckentlastungskanal ausgerüstet. Im Störlichtbogenfall wird der Überdruck über einen Verbindungskanal zur Außenwand des Schaltanlagenraums abgeleitet. Die Schaltanlage wurde erfolgreich gemäß der neuen Norm EN 62271-200 typgeprüft (inkl. Störlichtbogen).

Zusätzlich zur Primärtechnik lieferte Sprecher Automation auch die komplette Leit- und Schutztechnik einschließlich Prozessvisualisierung auf Basis der bewährten SPRECON (SPREcher CONtrol) Technologie.

 

Die 10 kV-Schaltanlage besteht aus folgenden Zellen:

  • 12 Kabelfelder = 24 Kabelabzweige
  • 3 Transformatorfelder
  • 2 Längskupplungen kombiniert mit Messung
  • 2 Querkupplungen


Bemessungsströme:

  • Sammelschiene: 2.500 A
  • Kabelfelder/Abzweig: 800/630 A
  • Trafoabzweige: 2.500 A
  • Längs-/Querkupplungen: 2.500 A

Bemessungskurzzeitstrom: 31,5 kA; 1 s

 

Stationsleitebene
In der übergeordneten Verarbeitungsebene (SPRECON-E Stationsrechner) werden die anlagenbezogenen Logikfunktionen (Schaltfehlerschutz, Automatismen, etc.), Prozessdatenmanagement und Prozessdatenarchivierung abgehandelt. Die den dezentralen SPRECON-E-P Geräten (kombinierte Schutz- und Steuergeräte) übergeordnete Verarbeitungsebene (SPRECON-E Stationsrechner) ist hot-redundant ausgeführt, um ein Höchstmaß an Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit zu gewährleisten. Die im System vorhandenen „offenen Schnittstellen“ gestatten neben der Ankopplung an die bestehende Netzleitstelle auch eine serielle Ankopplung von Teilsystemen anderer Hersteller (25 kV-Anlage). Durch den Aufbau der Stationsleitebene mit modularer Hardware sind auch zukünftige Erweiterungen leicht realisierbar.


Feldebene
In den Feldern kommen kombinierte SPRECON-E-P Schutz- und Steuergeräte zum Einsatz, welche den Schutz der elektrischen Betriebsmittel gewährleisten und zugleich die Steuerungs- und Überwachungsaufgaben in der Anlage übernehmen.

Die Prozess- und Geräteinformationen werden vollgrafisch und farblich anschaulich auf einem großen LC-Display an der Schalttanlagen- Front dargestellt. Zusätzlich stehen frei parametrierbare LEDs zur Signalisierung von Betriebs- und Störmeldungen zur Verfügung.

Navigationstasten ermöglichen eine intuitive und klare Benutzerführung durch die verschiedenen Displayseiten und Untermenüs für das Betriebs- und Wartungspersonal. Überdies gestatten sie eine einfache Einstellung der umfangreichen Schutz- und Leittechnikfunktionen. In den Doppel- Kabelabzweigen sind jeweils ein kombiniertes Schutz- und Steuergerät und ein Schutzgerät mit einem gemeinsamen LC-Display integriert. Diese einzigartige
Lösung ermöglicht dem Anlagenbetreiber einfachste und übersichtlichste Bedienung der einzelnen Schutzkomponenten sowie der Leittechnik. Ein besonderes Highlight der SPRECONKombigeräte ist dabei die klare Trennung zwischen Schutz- und Leittechnikkomponente. Diese Trennung bezieht sich dabei auf separate Firmware, Prozesse und Einstellwerte. Damit wird ermöglicht, dass eine Komponente auch bei Ausfall der anderen Komponente weiterhin uneingeschränkt in Betrieb bleibt. Dies gilt auch für komponentenbezogenes Nachladen von Parametrierdaten.


Prozessvisualisierung
Die SPRECON-V Bildschirmwarte mit vollgrafischer Prozessdarstellung, Archivfunktionen für Ereignisse, Alarme und Stördaten, Messwertanzeige, Protokollierfunktion und Hardcopyfunktion bietet dem Betriebspersonal eine einfache und sichere Betriebsführung von zentraler Stelle in der Anlage. Neben Netzübersicht, Stationsübersicht, Systemübersicht, Online-Hilfe, etc. stehen dem Benutzer Detailbilder der 25 kV- und 10 kV-Anlagenteile und ein eigenes Trafodetailbild zur Steuerung und Überwachung zur Verfügung.

 

SPRECON-V Bildschirmwarte: Transformator

Co-Autoren:

UD DI Dr. Alfons Sillaber
Geschäftsbereichsleiter Strom Netz
Innsbrucker Kommunalbetriebe AG

DI Roland Tiwald
Abteilung Strom Netz Management
Innsbrucker Kommunalbetriebe AG

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