regelbarer ortsnetztransformator - wagner gmbh
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J. Schneider Elektrotechnik GmbH J. Schneider Elektrotechnik GmbH
J. Schneider Elektrotechnik GmbH
Helmholtzstrasse 13
D-77652 Offenburg
Germany
Tel. +49 / (0) 781 / 2 06 -0
Fax +49 / (0) 7 81 / 2 53 18
www.j-schneider.de
Jörg
Sch
aars
chm
idt D
ipl.-
Des
igne
r · w
ww
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haar
schm
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unge
n vo
rbeh
alte
n · t
echn
ical
mod
ifica
tions
pos
sibl
e · 0
912
Regelbarer Ortsnetztransformator
SmartActiveTransformer
Die wirtschaftliche AlternativeJ. Schneider Elektrotechnik GmbH
Die wirtschaftliche Alternative zum Netzausbau – Netzkapazität optimal
nutzen: Die Integration der zunehmend dezentral ins Niederspannungsnetz
einspeisenden Energiequellen aus regenerativen Energien stellt die
Energieversorger vor immer größere Herausforderungen.
In dem gemäß DIN 50160 festgelegten Spannungsband von
+/- 10% der Nennspannung steht für dezentral einspeisende Energie-
quellen nur ein maximaler Spannungshub von 3 % zur Verfügung. Die
restliche Bandbreite muss für die Mittelspannung, Spannungsabfälle
und Einstellgenauigkeiten zur Verfügung stehen. Vor diesem Hinter-
grund sehen sich immer mehr Netzbetreiber zu teuren Ausbaumaß-
nahmen ihrer Verteilnetzte gezwungen, obwohl die vorhandene Lei-
stungskapazität im betroffenen NS-Verteilnetz meist noch lange nicht
erreicht ist.
Genau hier am Kernproblem – der Einhaltung des Spannungsbandes
– setzt ein regelbarer Ortsnetztransformator an, in dem er die Span-
nung dynamisch anpasst. Durch die Entkoppelung der Spannungen
im Mittelspannungs- und Niederspannungsnetz stehen nun 11 statt
der 3 Prozent Spannungshub für die Einspeisung im Niederspan-
nungsnetz zur Verfügung. In vielen Fällen kann durch den Einsatz ei-
nes solchen regelbaren Ortsnetztransformators der Netzausbau kom-
plett entfallen oder kann in den wenigen restlichen Fällen zumindest
deutlich zurückgestellt werden.
In jedem Falle können die bereits vorhanden Netzbetriebsmittel durch
die Netzbetreiber in höherem Maße ausgelastet und damit wirtschaft-
licher betrieben werden.
Die ideale Lösung für Verteilnetzbetreiber
Wartungsfrei und langlebig
· keine Lebensdauerbegrenzende Elektronik im Leistungsschalter
· wartungsfrei über die Lebensdauer dank Vakuumtechnologie
· Lebensdauer analog zu herkömmlichen Ortsnetztransformatoren
Niedrige Lebenszykluskosten
· 700.000 zuverlässige Schaltungen machen Wartung überflüssig
· Der Laststufenschalter arbeitet zuverlässig über die gesamte
Lebensdauer des Transformators
· Bei Bedarf können Motor und Regler einfach ausgewechselt werden
Maximal betriebssicher
· Kritische Betriebszustände durch das Reaktorprinzip
ausgeschlossen
· Kommunikationsschnittstelle ermöglicht bei Bedarf die Integration
in die Leitwarte
· Im SmartActiveTransformer steckt die gesamte Erfahrung von
mehr als 35.000 Vakuumschaltern und über 10.000 Reaktorschal-
tern der Maschinenfabrik Reinhausen, die weltweit im Einsatz sind
Fit für die Zukunft
· Die maximal 9 Betriebsstellungen und Stufenabstände bis 3 %
ermöglichen einen Regelbereich bis maximal 24 %.
· Der Laststufenschalter ist auch unsymmetrisch für Situationen
mit vorwiegend Lasten oder vorwiegend Einspeisern konfigurierbar
· Das nach DIN 50160 erlaubte Spannungsband von +/- 10 % kann
vollständig genutzt werden
Regelalgorithmus
Der integrierte Spannungsregler erlaubt einen vollständig autarken Be-
trieb, in dem der SmartActiveTransformer die Spannung im Netz ei-
genständig den aktuellen Gegebenheiten anpasst. Dazu wird die an
der Niederspannungssammelschiene anliegende Spannung aller 3
Phasen erfasst und entsprechend den Regelparametern reagiert. Eine
Huntingschwelle unterbindet dabei das Aufschaukeln der Schaltung
aufgrund von Phasenunsymmetrien.
Die für den Regelalgorithmus festlegbaren Parameter sind die Soll-
spannung (Usoll), die Stufenspannung (Ustep), die Totzeit (t1) sowie
die Schwelle für Schnellrückschaltung (So). Neben dem parametrier-
baren Standardregelalgorithmus können bei Bedarf auch individuelle
alternative Algorithmen implementiert werden. Zusätzlich ist über Stan-
dardprotokolle die kommunikative Einbindung in übergreifende Syste-
me möglich.
Die wirtschaftliche AlternativeJ. Schneider Elektrotechnik GmbH
Die wirtschaftliche Alternative zum Netzausbau – Netzkapazität optimal
nutzen: Die Integration der zunehmend dezentral ins Niederspannungsnetz
einspeisenden Energiequellen aus regenerativen Energien stellt die
Energieversorger vor immer größere Herausforderungen.
In dem gemäß DIN 50160 festgelegten Spannungsband von
+/- 10% der Nennspannung steht für dezentral einspeisende Energie-
quellen nur ein maximaler Spannungshub von 3 % zur Verfügung. Die
restliche Bandbreite muss für die Mittelspannung, Spannungsabfälle
und Einstellgenauigkeiten zur Verfügung stehen. Vor diesem Hinter-
grund sehen sich immer mehr Netzbetreiber zu teuren Ausbaumaß-
nahmen ihrer Verteilnetzte gezwungen, obwohl die vorhandene Lei-
stungskapazität im betroffenen NS-Verteilnetz meist noch lange nicht
erreicht ist.
Genau hier am Kernproblem – der Einhaltung des Spannungsbandes
– setzt ein regelbarer Ortsnetztransformator an, in dem er die Span-
nung dynamisch anpasst. Durch die Entkoppelung der Spannungen
im Mittelspannungs- und Niederspannungsnetz stehen nun 11 statt
der 3 Prozent Spannungshub für die Einspeisung im Niederspan-
nungsnetz zur Verfügung. In vielen Fällen kann durch den Einsatz ei-
nes solchen regelbaren Ortsnetztransformators der Netzausbau kom-
plett entfallen oder kann in den wenigen restlichen Fällen zumindest
deutlich zurückgestellt werden.
In jedem Falle können die bereits vorhanden Netzbetriebsmittel durch
die Netzbetreiber in höherem Maße ausgelastet und damit wirtschaft-
licher betrieben werden.
Die ideale Lösung für Verteilnetzbetreiber
Wartungsfrei und langlebig
· keine Lebensdauerbegrenzende Elektronik im Leistungsschalter
· wartungsfrei über die Lebensdauer dank Vakuumtechnologie
· Lebensdauer analog zu herkömmlichen Ortsnetztransformatoren
Niedrige Lebenszykluskosten
· 700.000 zuverlässige Schaltungen machen Wartung überflüssig
· Der Laststufenschalter arbeitet zuverlässig über die gesamte
Lebensdauer des Transformators
· Bei Bedarf können Motor und Regler einfach ausgewechselt werden
Maximal betriebssicher
· Kritische Betriebszustände durch das Reaktorprinzip
ausgeschlossen
· Kommunikationsschnittstelle ermöglicht bei Bedarf die Integration
in die Leitwarte
· Im SmartActiveTransformer steckt die gesamte Erfahrung von
mehr als 35.000 Vakuumschaltern und über 10.000 Reaktorschal-
tern der Maschinenfabrik Reinhausen, die weltweit im Einsatz sind
Fit für die Zukunft
· Die maximal 9 Betriebsstellungen und Stufenabstände bis 3 %
ermöglichen einen Regelbereich bis maximal 24 %.
· Der Laststufenschalter ist auch unsymmetrisch für Situationen
mit vorwiegend Lasten oder vorwiegend Einspeisern konfigurierbar
· Das nach DIN 50160 erlaubte Spannungsband von +/- 10 % kann
vollständig genutzt werden
Regelalgorithmus
Der integrierte Spannungsregler erlaubt einen vollständig autarken Be-
trieb, in dem der SmartActiveTransformer die Spannung im Netz ei-
genständig den aktuellen Gegebenheiten anpasst. Dazu wird die an
der Niederspannungssammelschiene anliegende Spannung aller 3
Phasen erfasst und entsprechend den Regelparametern reagiert. Eine
Huntingschwelle unterbindet dabei das Aufschaukeln der Schaltung
aufgrund von Phasenunsymmetrien.
Die für den Regelalgorithmus festlegbaren Parameter sind die Soll-
spannung (Usoll), die Stufenspannung (Ustep), die Totzeit (t1) sowie
die Schwelle für Schnellrückschaltung (So). Neben dem parametrier-
baren Standardregelalgorithmus können bei Bedarf auch individuelle
alternative Algorithmen implementiert werden. Zusätzlich ist über Stan-
dardprotokolle die kommunikative Einbindung in übergreifende Syste-
me möglich.
J. Schneider Elektrotechnik GmbH
SmartActiveTransformer
Der SmartActiveTransformer passt in jede Kompaktstation
Durch den speziell entwickelten und optimal in den Transformatorkessel integrierten Laststufenschalter,
bei dem die Schaltungen in speziellen Vakuumzellen stattfinden und somit eine Ölkontamination ausge-
schlossen ist, ist kein zweites Ölgefäß für den Schalter notwendig.
Der SmartActiveTransformer entspricht durch diese innovative Bauweise den Abmessungen ungeregelter
Ortsnetztransformatoren und kann problemlos in die gängigen Kompaktstationen integriert werden. Zu-
sätzlich enthält er in Verbindung mit dem Regel- und Steuerschrank alle Funktionalitäten, die für die
autarke Spannungsregelung notwendig sind.
Antriebsfunktion
· Schrittmotor
· Weniger als 1 Sekunde Laufzeit je Schaltung
Lastschaltfunktion
· Laststufenschalter nach dem Reaktorschaltprinzip
· Lichtbogenlöschung in speziell entwickelten Vakuumschaltröhren
· Platzsparend eingebaut
· Wartungsfrei über die Lebensdauer des Transformators
(bis 700.000 Schaltungen)
· Regelung auf der OS-Seite
Reglereinheit
· Spannungsregelung auf NS-Sammelschiene
· Dreiphasige Spannungsmessung
· Automatik-, Remote- und Handbetrieb möglich
· Höher-/Tieferbedienung
· Ethernet- und RS232-Schnittstellen
· Leitstellenprotokolle IEC 60870-5-101; IEC 60780-5-104; IEC 61850
· Stahlblechgehäuse, pulverbeschichtet
· Schutzgrad IP54
J. Schneider Elektrotechnik GmbH
SmartActiveTransformer
Der SmartActiveTransformer passt in jede Kompaktstation
Durch den speziell entwickelten und optimal in den Transformatorkessel integrierten Laststufenschalter,
bei dem die Schaltungen in speziellen Vakuumzellen stattfinden und somit eine Ölkontamination ausge-
schlossen ist, ist kein zweites Ölgefäß für den Schalter notwendig.
Der SmartActiveTransformer entspricht durch diese innovative Bauweise den Abmessungen ungeregelter
Ortsnetztransformatoren und kann problemlos in die gängigen Kompaktstationen integriert werden. Zu-
sätzlich enthält er in Verbindung mit dem Regel- und Steuerschrank alle Funktionalitäten, die für die
autarke Spannungsregelung notwendig sind.
Antriebsfunktion
· Schrittmotor
· Weniger als 1 Sekunde Laufzeit je Schaltung
Lastschaltfunktion
· Laststufenschalter nach dem Reaktorschaltprinzip
· Lichtbogenlöschung in speziell entwickelten Vakuumschaltröhren
· Platzsparend eingebaut
· Wartungsfrei über die Lebensdauer des Transformators
(bis 700.000 Schaltungen)
· Regelung auf der OS-Seite
Reglereinheit
· Spannungsregelung auf NS-Sammelschiene
· Dreiphasige Spannungsmessung
· Automatik-, Remote- und Handbetrieb möglich
· Höher-/Tieferbedienung
· Ethernet- und RS232-Schnittstellen
· Leitstellenprotokolle IEC 60870-5-101; IEC 60780-5-104; IEC 61850
· Stahlblechgehäuse, pulverbeschichtet
· Schutzgrad IP54
J. Schneider Elektrotechnik GmbH
Technische Daten
Kupfer / Alu bei B – C0 K
frei wählbar bis Spannungsreihe 24
bis max. 9 Stufen, die Anordnung ist frei wählbar,
z.B. +/- 4 x „X%“; +4/-3 x „X%“; +6/-2 x „X%“
frei wählbar bis max. 600 V, gängig 1,5%, 2%, 2,5%
50 Hz
frei wählbar
Dyn 5
ONAN
1.000 m über NN
12 - 24 kV / 250 A Stecker-Durchführungen DIN 50190
Flanschanschlussstücke DIN 43675
Hermetik-Wellwandkessel
ohne
Thermometertasche nach DIN 42554 auf US-Seite
für Längs- und Querfahrt DIN EN 50216-4, Material Stahl
RAL 7033, Gesamt-Lackschichtdichte >= 140 µm
Weitere auf Anfrage
12 - 24 kV / 250 A Keramik-
Durchführungen DIN 50386
Anschlussklemmen IEC 61238
Transformatorschutz DGPT 2
Zeigerthermometer
Weitere auf Anfrage
Wickelmaterial
Oberspannung
Stufungen
Stufenabstand
Frequenz
Unterspannung
Schaltgruppe
Kühlungsart
max. Aufstellhöhe
OS-Durchführungen
US-Durchführungen
Kesselart
Schutzeinrichtungen
Thermometertasche
Fahrrollen
Lackierung
OptionenTechnische Daten SmartActiveTransformer
300
430
600
560
650
415
590
780
740
900
2750
3850
5400
5600
7000
1910
2380
2950
3150
3500
360
520
730
680
800
480
680
910
860
1050
2750
3850
5400
5600
7000
1740
2200
2600
2750
2950
360
520
730
680
800
480
680
910
860
1050
3250
4600
6500
6750
8400
1650
2000
2400
2550
2750
250
400
630
630
800
4
4
4
6
6
Verlustleistungen
SN P0 (Trafo) P0 (Trafo) P0 (Trafo)P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)PK (Trafo+PA) PK (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)Gewicht Gewicht Gewicht
A0 B0 C0 <=B +15%0 <=C +15%0 <=C +15%0BK BK CK
uk
[kVA] [W] [W] [W][W] [W] [W][W] [W] [W][W] [W] [W][kg] [kg] [kg][%]1U 1V 1W
2N 2U 2V 2W
G G
F F F
B
EJ
A
D H
C
4 %
1080
810
1650
520
520
150
265
40
Ø 125
4 %
1260
900
1650
670
670
150
265
40
Ø 125
4 %
1410
900
1750
670
670
150
265
40
Ø 125
6 %
1500
920
1750
670
670
150
265
40
Ø 125
6 %
1550
1040
1800
670
670
150
265
40
Ø 125
uk
A
B
C
D
E
F
G
H
J
Dimensionen SmartActiveTransformer [mm]
250 kVA10/20 kV
400 kVA10/20 kV
630 kVA10/20 kV
630 kVA10/20 kV
800 kVA10/20 kV
3 x 400 V
1,0 A
50 Hz
2 kV / 1 Minute
0,9 s
3 s
Ethernet, RS 232
IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, IEC 61850
380 x 380 x 180 mm
15 kg
Spannung
Strom
Frequenz
Prüfspannung gegen Ende
Laufzeit je Stufenschaltung
Kürzester Abstand zwischen zwei Stufenschaltungen
Schnittstellen
Protokolle
Gehäuse (B x H x T)
Gewicht
Technische Daten Regler- und Steuerschrank
A – B0 K B – B0 K B – C0 K
J. Schneider Elektrotechnik GmbH
Technische Daten
Kupfer / Alu bei B – C0 K
frei wählbar bis Spannungsreihe 24
bis max. 9 Stufen, die Anordnung ist frei wählbar,
z.B. +/- 4 x „X%“; +4/-3 x „X%“; +6/-2 x „X%“
frei wählbar bis max. 600 V, gängig 1,5%, 2%, 2,5%
50 Hz
frei wählbar
Dyn 5
ONAN
1.000 m über NN
12 - 24 kV / 250 A Stecker-Durchführungen DIN 50190
Flanschanschlussstücke DIN 43675
Hermetik-Wellwandkessel
ohne
Thermometertasche nach DIN 42554 auf US-Seite
für Längs- und Querfahrt DIN EN 50216-4, Material Stahl
RAL 7033, Gesamt-Lackschichtdichte >= 140 µm
Weitere auf Anfrage
12 - 24 kV / 250 A Keramik-
Durchführungen DIN 50386
Anschlussklemmen IEC 61238
Transformatorschutz DGPT 2
Zeigerthermometer
Weitere auf Anfrage
Wickelmaterial
Oberspannung
Stufungen
Stufenabstand
Frequenz
Unterspannung
Schaltgruppe
Kühlungsart
max. Aufstellhöhe
OS-Durchführungen
US-Durchführungen
Kesselart
Schutzeinrichtungen
Thermometertasche
Fahrrollen
Lackierung
OptionenTechnische Daten SmartActiveTransformer
300
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3150
3500
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Verlustleistungen
SN P0 (Trafo) P0 (Trafo) P0 (Trafo)P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)PK (Trafo+PA) PK (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)Gewicht Gewicht Gewicht
A0 B0 C0 <=B +15%0 <=C +15%0 <=C +15%0BK BK CK
uk
[kVA] [W] [W] [W][W] [W] [W][W] [W] [W][W] [W] [W][kg] [kg] [kg][%]1U 1V 1W
2N 2U 2V 2W
G G
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B
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4 %
1080
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520
520
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265
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Ø 125
4 %
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Ø 125
uk
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Dimensionen SmartActiveTransformer [mm]
250 kVA10/20 kV
400 kVA10/20 kV
630 kVA10/20 kV
630 kVA10/20 kV
800 kVA10/20 kV
3 x 400 V
1,0 A
50 Hz
2 kV / 1 Minute
0,9 s
3 s
Ethernet, RS 232
IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, IEC 61850
380 x 380 x 180 mm
15 kg
Spannung
Strom
Frequenz
Prüfspannung gegen Ende
Laufzeit je Stufenschaltung
Kürzester Abstand zwischen zwei Stufenschaltungen
Schnittstellen
Protokolle
Gehäuse (B x H x T)
Gewicht
Technische Daten Regler- und Steuerschrank
A – B0 K B – B0 K B – C0 K
J. Schneider Elektrotechnik GmbH J. Schneider Elektrotechnik GmbH
J. Schneider Elektrotechnik GmbH
Helmholtzstrasse 13
D-77652 Offenburg
Germany
Tel. +49 / (0) 781 / 2 06 -0
Fax +49 / (0) 7 81 / 2 53 18
www.j-schneider.de
Jörg
Sch
aars
chm
idt D
ipl.-
Des
igne
r · w
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.j-sc
haar
schm
idt.d
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Regelbarer Ortsnetztransformator
SmartActiveTransformer