FITformer REG 2.0: Der verlustarme RONT

Siemens Transformers – Case Study
FITformer REG 2.0:
Der verlustarme RONT
Regelbar, wartungsfrei und Verluste gemäß Öko-Design-Richtlinie
Herausforderung
Private Energie-Erzeugung ist auf dem Vormarsch und
stellt die existierenden Netze – und mit ihnen deren Betreiber – vor eine Herausforderung. Inzwischen sind die
meisten Verteilnetzbetreiber überzeugt, dass unter Last
regelbare Ortsnetztransformatoren die beste Lösung für
diese Entwicklung sind. Sie sorgen dank Regelungsmöglichkeit nicht nur auf der Ober-, sondern auch der Unterspannungs-Seite dafür, dass das gemäß DIN EN 50160
vorgeschriebene Spannungsband von 230V ±10% eingehalten wird.
Doch selbst wenn die Entscheidung für einen regelbaren
Transformator bereits gefallen ist, kann man noch zwischen verschiedenen Alternativen wählen. Es gibt Modelle
mit Stufenschalter, so genannte Booster-Lösungen und
Transformatoren, die auf eine mechanische Schaltung
verzichten und stattdessen elektronisch geregelt werden.
Die Lösung
Siemens bot den Gemeindlichen Werken Hengersberg ein
Modell des neuen FITformer® REG 2.0 an. Mit diesem
konnte der Betreiber erste Erfahrungen sammeln und die
Spannung im Netz gemäß DIN-Norm regeln.
Ein gewichtiges Argument für den Kunden: Viele RONTs
auf dem Markt haben bis zu doppelt so hohe Verluste im
Vergleich zu ihren lastfrei regelbaren Vorgängermodellen.
Neben der Realisierung einer technisch hervorragenden
Lösung, war für Siemens aber auch die Optimierung der
Wirtschaftlichkeit ein zentraler Aspekt. Verluste sind
schließlich nicht nur eine ökologische Frage. Da sie die
Energieversorger bares Geld kosten, wurden durch die
Regelung entstehende Verluste mit einem angepassten
Aktivteildesign kompensiert.
„Wir sind sehr zufrieden mit unserem FITformer®
REG. Er hilft uns, im Spannungsband zu bleiben
und verursacht keine zusätzlichen Verluste.“
Alexander Eberle, Technischer Betriebsleiter
(Gemeindliche Werke Hengersberg)
Gemeindliche Werke Hengersberg
Die Gemeindlichen Werke sind ein kommunales Energie- und Infrastruktur-Unternehmen mit mehr als 125
Jahren Erfahrung als Stromversorger.
Das Netzgebiet umfasst 116 Kilometer Leitungen verteilt auf ca 39 km2 .
Im Jahr 2014 wurden im Netzgebiet der Gemeindlichen Werke Hengersberg ca. 20 MWh Energie aus
privaten Haushalten, Industrie- und Gewerbebetriebe
ins Netz eingespeist.
Regelbarer Ortsnetztransformtor FITformer REG 2.0 und Steuerungselement SICAM CMIC aus dem Hause Siemens.
So ist der FITformer® REG aktuell der einzige RONT auf
dem Markt, der keine zusätzlichen Verluste verursacht und
bereits heute den strengen Regulierungen der ÖkodesignRichtlinie der europäischen Kommission entspricht – ohne
die Beanspruchung der für RONTs zulässigen zusätzlichen
20% Verluste. Im Juli 2015 in Kraft tretend, legt diese
europaweit geltende Verordnung einen Rahmen für die
Anforderungen an energieverbrauchsrelevante Produkte
fest, um den CO2-Ausstoß zu verringern und die Energieeffizienz der Erzeugnisse zu verbessern. Bei Transformatoren
soll der Wirkungsgrad um 20 Prozent erhöht werden.
www.siemens.com/energy/transformatoren
Die Grafik zeigt einen
beispielhaften Tagesverlauf des Lastbezuges bzw. der Einspeisung und damit verbunden das sich im
Netz ergebende Spannungsniveau, geregelt
durch einen FITformer
REG.
Technische Besonderheiten
1. Wartungsfreiheit
Mit dem unterspannungsseitig unter Last regelbaren FITformer© REG hat Siemens eine Lösung, die nicht nur genauso wenig anfällig wie ein herkömmlicher Ortsnetztransformator ist, sondern auch wartungsfrei. Deshalb
wurde beispielsweise auf den Einbau bewegter Teile im
Transformatorenöl verzichtet.
2. Regelung in drei Stufen
Zudem stellten die Entwickler fest, dass mit Regelung auf
einen bestimmten Spannungswert viele Schaltbewegungen im Transformator einher gehen, somit eine höhere
Anfälligkeit für Defekte vorliegt und dies eventuell auch
negative Auswirkungen für den Betreiber haben könnte.
Der FITformer® REG schaltet jedoch nur, wenn ohne
Schalthandlung das Spannungsband verletzt würde. Somit
können sich keine negativen Wechselwirkungen mit dem
Regelkreis des Mittelspannungstransformators einstellen
und es erfolgt keine unnötige Beanspruchung der Regelungskomponenten.
3. Zugriff zu Steuerelementen
Beim FITformer REG sind die Leistungs- und die Steuereinheit physikalisch getrennt: Die Leistungs-Komponenten
befinden sich in der Einheit, die zum Transformatorenkessel gehört. Die Sekundärtechnik ist in einer separaten
Steuereinheit untergebracht, welche frei in der Ortsnetzstation installiert werden kann. Damit wird die Zugänglichkeit zu den Steuerelementen gewährleistet. Die Betriebsmodi Manuell, Automatik und Remote sind direkt vor
Ort anwählbar. Entsprechende Bedienelemente ermöglichen eine Stufung im manuellen Modus. Alternativ kann
eine Steuerung auch über eine kommunikativ angebundene Leitstelle erfolgen.
Die Vorteile des FITformer® REG auf einen Blick:
Lösung der Spannungsband-Problematik
Verlustarm (Verluste gem. Öko-Design-Richtlinie)
Wartungsfrei (keine bewegten Teile im Öl)
Keine Regelschleife mit Mittelleistungs-Transformatoren
dank weniger Schalthandlungen
Einsatz bewährter Steuerungselemente von Siemens
Leichte Austauschbarkeit dank kompakter Größe
Einsatz in der intelligenten Ortsnetzstation (iONS)
Auf dem Weg zu einem intelligenten Netz, einem sogenannten Smart Grid, stellt der regelbare Ortsnetztransformator nur eine Komponente unter vielen dar. Das große
Ziel ist ein aktives Verteilnetz mit intelligenten Ortsnetzstationen (iONS) als Schlüsselstelle. Sie leisten ihren Beitrag zum aktiven Lastmanagement im Verteilnetz und
ermöglichen eine automatische und schnelle Fehlerbehebung bei Ausfällen. Neben der Überwachung und Sicherstellung der Energiequalität, sind sie auch in der Lage
Überlastsituationen zu beherrschen. Neben dem regelbaren Ortsnetztransformator als zentralem Element einer
iONS spielen die Mittelspannungsschaltanlage, die Niederspannung sowie die Fernwirkeinheit wichtige Rollen.
Der Einsatz einer iONS erlaubt das Management des Niederspannungsverteilnetzes und die Handhabung von Zählerdaten, Kompensation von Blindleistung und Oberwellen, Regelung des Verteilnetztransformators sowie die
Koordination von Einspeisung und Last. Auch eine mittelspannungsseitige Überwachung und Steuerung der
Ortsnetzstation hinsichtlich Fehlerortung und eine automatische Wiederherstellung der Versorgung wird möglich.
Zudem werden Messdaten und Meldungen aus der Mittelund Niederspannung bereitgestellt und übertragen.
Die direkte Ausführung von Schalthandlungen wird der
Netzleitstelle durch ein Fernwirksystem ermöglicht und
reduziert Ausfallzeiten so auf ein Minimum. Durch die
Lastflusssteuerung können zudem Verluste reduziert und
die dezentrale Energieeinspeisung gemanagt werden.
„Wir arbeiten derzeit daran, noch weitere Messpunkte zu definieren und unseren FITformer®
REG so in Zukunft noch wirtschaftlicher zu nutzen. Der FITformer REG ist für uns statt der geplanten Verkabelung eine echte Alternative.“
Alexander Eberle, Technischer Betriebsleiter
(Gemeindliche Werke Hengersberg)
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