Vattenfall automatisiert mit Hilfe von LINAK-Technik Netzstationen im Mittelspannungsnetz in Berlin und Hamburg

Die Schaltanlage mit NETLINE Technik„Wie Sie sehen, war es bei diesem geringen Platz gar nicht so einfach, die Komponenten für die Automatisierung der Netzstation einzubauen,“ erläutert Joachim Päper, Mitarbeiter der Vattenfall Europe Distribution Hamburg GmbH. Er öffnet die Tür einer Netzstation in einem Wohngebiet Hamburgs. Hinter der Tür verbirgt sich die Zukunft einer modernen Netzstation, die nicht mehr vor Ort mit einem Gestänge  geschaltet wird, sondern über eine Fernwirktechnik von der Leitstelle aus mit Hilfe von  LINAK-Technik.

Im Rahmen des Projekts „Automatisierung der Mittelspannungsebene“ ist Joachim Päper bei Vattenfall zuständig für die Ausrüstung von Stationen im  10kV-Stromverteilungsnetz. Das betreute Netz von Berlin und Hamburg hat eine Länge von insgesamt 76.800 Kilometer und versorgt rund 3,3 Millionen Kunden in beiden Städten.

Anlass für die Modernisierung und Optimierung des Stromnetzes gibt die Bundesnetzagentur mit der so genannten Anreizregulierung. „Wir haben zwei  grundlegende Möglichkeiten, unser Netz effizienter zu machen“, erläutert Päper. „Zum einen können wir die Anzahl der Ausfälle verringern und zum anderen können wir die Unterbrechungsdauer verkürzen. Die Minimierung der Ausfallzahlen wird mit langfristigen Investionsvorhaben in unsere Netzinfrastruktur gewährleistet. Die Verkürzung der Unterbrechungsdauer erreichen wir, indem wir einen Teil unserer Netzstationen automatisieren.“

Dabei ist jedoch nicht nur der technische Aspekt wichtig, sondern auch der organisatorische. Denn mit der Automatisierung ändern sich die Betriebsabläufe. Fehler werden zwar immer noch vor Ort behoben, aber die Fehlersuche wird in der  Schaltzentrale dank Fernwirktechnik gesteuert. Zwischen zehn und zwölf Netzstationen sind jeweils in Ringen zusammenfasst. Drei von diesen Netzstationen werden bei Vattenfall mit Fernwirktechnik ausgestattet. Mit dieser Dreipunkt-Automatisierung (Trennstelle plus die beiden Halbringmitten) lassen sich die Ringe in vier Abschnitte einteilen. Falls es in einem Bereich zu einer Störung kommt, kann man durch diese Einteilung den Bereich schneller eingrenzen und die Stromversorgung in den anderen Abschnitten schneller wiederherstellen. Damit wird Vattenfall die Unterbrechungszeit bei
einem Stromausfall verkürzen, die Versorgungsqualität steigern und die Kundenzufriedenheit weiter verbessern. Vattenfall plant, weitere Anlagen mit der LINAK-Technik auszurüsten.  

Die nachträgliche Automatisierung einer alten Anlage ist betriebswirtschaftlich sinnvoll, denn Schaltanlagen im Stromnetz haben eine lange Lebensdauer. Bis zu 50 Jahre verrichtet eine Anlage ihren Dienst. Der Einbau einer neuen Schaltanlage wäre nicht nur von den Anschaffungskosten her sehr viel höher, sondern auch gemessen am Aufwand für Kabel- und Erdarbeiten. Der Lösungsansatz von LINAK spart bei der Modernisierung des Stromnetzes viel Geld. Im Mittelpunkt steht dabei die Motorentechnik. Mit der Technik von LINAK ist die Nachrüstung von Schaltanlagen kostengünstig möglich. LINAK hat einen speziellen Motor entwickelt, der sich durch ein kompaktes Design  auszeichnet. Das Schalten der Anlage per Hand mit Hilfe einer Stange übernimmt nun der LINAK Motor. Der so genannte iMotor-Compact lässt sich auch an Schaltanlagen in Kompaktstationen mit ungünstigen Platzverhältnissen installieren, eine bauliche Veränderung der Anlage (bzw. Station) ist nicht erforderlich. Der iMotor-Compact wird  durch einen von LINAK entwickelten Montagerahmen von außen an der Schaltanlage angebracht, ohne die Typprüfung zu beeinträchtigen. „Wir bauen die Schaltanlage ja  nicht um, sondern wir bauen die LINAK-Lösung an“, erläutert Alexander Rinker,  zuständig bei LINAK für den Bereich NETLINE.

Die Motorbox ist mit zwei Motoren ausgestattet. Sie kann zwei Lasttrennschalter schalten. Durch die flexible Welle wird die Motorbox mit der Getriebebox verbunden. Das Einbaumaß des iMotor-Compact wird durch die Welle nochmals erheblich reduziert. Die Kraft der Motoren muss nicht direkt vor der Schaltanlage aufgebracht werden, sondern wird über die Welle zum Getriebe übertragen. Die flexiblen Wellen ermöglichen unterschiedliche Montageorte für die Motorbox, je nach Platzbedarf in  Kompaktstationen. Durch einen absoluten Weggeber im Getriebe lassen sich alle  üblichen Schaltungen mit unterschiedlichen Schaltwinkeln abbilden, wofür das maximale Drehmoment 120 Nm beträgt. Für eine konventionelle Bedienung mit der Schaltstange lassen sich die jeweiligen Getriebe für den ORT-Betrieb sehr einfach und schnell abnehmen.

Bei der Entwicklung des iMotors-Compact hat Vattenfall wichtige Anregungen geliefert. Gerade im Bereich der Anwendungssicherheit und der Bedienung hat man sehr eng zusammengearbeitet. „Die enge Zusammenarbeit mit den Ingenieuren von LINAK war für unser Projekt sehr hilfreich,“ erklärt Joachim Päper. So hat LINAK beispielsweise eine Notentriegelung im Getriebeteil eingebaut, damit es auch im Fehlerfall (Versagen der USV oder des Schalters) möglich ist, das Getriebe abzunehmen. Durch die  Notentriegelung wird die vorgespannte Feder gelöst. „Die enge Zusammenarbeit zwischen Vattenfall und LINAK war ein wichtiger Aspekt für den Erfolg unseres  Projektes,“ ergänzt Päper.

Neben der Motorentechnik bietet LINAK auch Batterie-Technik und eine Lösung für die Kommunikation zwischen Netzstation und Schaltzentrale. Das LINAK Fernwirk-Modul iCom umfasst ein GPRS-Modul, welches auch als GSM-Modem verwendet werden kann. Hierfür wird die SIM-Karte in das iCom eingesteckt. Als Anbindung eines externen Modems kann die vorhandene Schnittstelle verwendet werden. Die Kommunikation zwischen Leitstelle und iCom kann durch unterschiedliche Protokolle wie IEC 101 oder 104 erfolgen.

Vattenfall setzt bei der Stromversorgung der Anlage auf ein USV-Modul mit Ultra-Kondensatoren. Dieses stellt im Störungsfall eine Kapazität von 47,6 KJ zur Verfügung .

Dieses Modul versorgt sowohl die LINAK-Motoren als auch die eigene Fernsteuerungs- und Kommunikationstechnik, wobei der größte Teil der Energie für die Kommunikationstechnik verwendet wird. Die Kommunikation zwischen Netzstation und Schaltzentrale wird über das VE-eigene Tetra-Netz bzw. FM-Kabelnetz  hergestellt. Dieses Netz bietet eine hohe Übertragungs- und Ausfallsicherheit.

Mit der Unterstützung von LINAK ist es Vattenfall gelungen, eine kostengünstige und schnell verfügbare Teillösung für die Automatisierung von Netzstationen umzusetzen. Der Umbau einer Station nimmt nur einen einzigen Tag in Anspruch. Auch das war ein wesentliches Argument, denn so können Personal- und Baukosten gespart werden. In einem eigenen Schulungszentrum können die Monteure den Umgang mit der neuen Technik üben. Erfahrungen der Monteure mit dem Umgang des Systems fließen in dessen Optimierung - nicht nur bei Vattenfall, sondern auch bei LINAK.



Presseanfragen: Christian Renner, Telefon 06043-965569

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