intelligente ortsnetzstationen - siemens.ch€¦ · kommunikation zum kommunikationskopf mit einem...

Intelligente Ortsnetzstationen

16. Mai 2017 Yann Gosteli

Referenzbericht von CKW

Agenda

16. Mai 2017 iONS – Referenzbericht von CKW Seite 2

1. iONS heute im Einsatz

– Kommunikationskopf und Verbindung zur NL

– TS FLU-Bunihusmettlen

– Systemübersicht

2. Neues MS-Netzkonzept

– Typisierung von TS

– Schutzkonzept MS

– TS EBI-Schachenweid

3. Spezielle Kundenanlagen

– TS EMM-Viscosistadt

– TS ROO-Renergia

4. Nutzen der iONS für CKW

Kommunikationskopf und Verbindung zur Netzleitstelle


iONS heute im Einsatz

TS FLU-Bunihusmettlen


Primärtechnik (8DJH)




Schutzkonzept


US Schüpfheim

20kV


20kV

TS FLU-Rischli Camping

20kV

TS FLU-Schönenboden

20kV

J09 Flühli-Bunihus

J03 Flühli-Rischli Camping

J08 Sörenberg

FLU-Ochsenweid Skilift

FLU-Sporthausstrasse

FLU-Im Weidli

GIW-Eisee

Sörenberg

Flühli

0.1s 120A

HB 4

Salwideli

4)

3)

2)

1)

AWE (LU 20s)

IE (0.1s; 2A)

I> (0.1s; 270A)

RN1

4)

3)

2)

1)

AWE Aus

IE blockiert

I> (0.5s; 320A)

7SJ80 (J05)

J07 Hirsegg

J04 Flühli-Hüttlenen

J06 Schüpfheim

FLU-Bunishusmettlen

FLU-Rischli ARA

4)

3)

2)

1)

AWE (KU; LU 60s)

I> (0.4s; 320A)

7SJ80 (J08;J10)

IE (0.1s; 20A)

4)

3)

2)

1)

AWE (KU; LU 60s)

I> (0.4s; 320A)

7SJ80 (J03;J04;J06;J07)

IE blockiert

4)

3)

2)

1)

AWE (KU; LU 60s)

I> (0.1s; 320A)

7SJ80 (J09)

IE (0.1s; 2A)

4)

3)

2)

1)

IE (0.4s; 2A)

I>> blockiert

I> (0.7s; xxA)

7SJ64 (Flühli, Sörenberg)

AWE (KU; LU 60s)



Topologie


TM1703EMIC


Toolbox Abgesetzter Betrieb

M-PRE1 / IEC 103

7SJ804

J01

7SJ804

J03

7SJ804

J04

7SJ804

J05

7SJ804

J06

7SJ804

J07

7SJ804

J08

7SJ804

J09

7SJ804

J10

7SJ804

J11=0 0AUT10 =0 0AJL10 =0 0AJL20 =0 0AJZ10 =0 0AJM10 =0 0AJM20 =0 0AJM30 =0 0AJM40 =0 0AJM50 =0 0AUT20

M-PRE0 / IEC-101

CKW

Funk/Datennetz



Einige Eckpunkte:

Leitungsfelder mit motorisierten, fernsteuerbaren Leistungsschalter (LS2)

Einsatz von konventionellen Wandlern (CT/VT)

Summenstromwandler für die Erdschlussabschaltung

Längskuppelfeld für die Lastverteilung im Normalschaltzustand und

Redundanz

Je eine Ankopplung für die Rundsteuerung pro SS-Abschnitt

Gerichtete Schutzfunktionen (I> und IE) mit 7SJ80

Kommunikation zum Kommunikationskopf mit einem TM1703 e-mic


IEC 60870-5-101

V.24/V.28

auf XMP1

Gateway 1

CKW NL

Rathausen PKS Fernwartung

LAN

CKW

AK1703ACP

M-PRE0 / IEC-101

Switch

CARUB01_CS01

Apparateraum Ruswilerberg

Catalyst 2960 SERIES

MODE

SYST

RPS

MASTR

STAT

DUPLX

SPEED

1 2

13X

14X

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

23X

24X

23 24

1X

2X

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11X

12X

11 12

1413

Vlan

M-PRE3 / IEC-104 Toolbox Abgesetzter Betrieb

TM1703ACP

M-PRE1 / IEC-101

TM1703EMIC

7SJ804

J01

7SJ804

J02

7SJ804

J03

TS HAS-Heiligkreuz Kurhaus


M-PRE1 / IEC 103

=0 0AJL10 =0 0AJL20 =0 0AJL30

Vlan

M-PRE0 / IEC-101

TM1703EMIC

7SJ804

J01

7SJ804

J02

TS MAR-Skilift


M-PRE1 / IEC 103

7SJ804

J03

7SJ804

J04=0 0AJL10 =0 0AJL20 =0 0AJL30 =0 0AJL40

Vlan

M-PRE0 / IEC-101

TM1703EMIC

7SJ804

J01

7SJ804

J02

7SJ804

J03

TS ROM-Weiherhüsli


M-PRE1 / IEC 103

=0 0AJL10 =0 0AJL20 =0 0AJL30

Vlan

M-PRE0 / IEC-101

TM1703EMIC

S#17 / K#17



M-PRE1 / IEC 103

7SJ804

J01

7SJ804

J03

7SJ804

J04

7SJ804

J05

7SJ804

J06

7SJ804

J07

7SJ804

J08

7SJ804

J09

7SJ804

J10

7SJ804

J11=0 0AUT10 =0 0AJL10 =0 0AJL20 =0 0AJZ10 =0 0AJM10 =0 0AJM20 =0 0AJM30 =0 0AJM40 =0 0AJM50 =0 0AUT20

Vlan

M-PRE0 / IEC-101

TM1703EMIC

7SJ804

J02

7SJ804

J04

TS ENT-Lutersarni


M-PRE1 / IEC 103

=0 0AJL20 =0 0AJZ10

Vlan

M-PRE0 / IEC-101

TM1703EMIC

7SJ814

J01

7SJ814

J02

7SJ814

J03

TS EMM-Viscosistadt


M-PRE1 / IEC 103

=0 0AJL10 =0 0AJL20 =0 0AJL30

Vlan

M-PRE0 / IEC-101

TM1703EMIC

7SJ814

J01

7SJ814

J02

7SJ814

J03

TS MEN-Buchen


M-PRE1 / IEC 103

=0 0AJL10 =0 0AJL20 =0 0AJL30

Vlan

M-PRE0 / IEC-101

SICAM A8000

TS EBI-Schachenweidstrasse


M-PRE1 / MOD BUS

Vlan

M-PRE0 / IEC-101

SICAM FCM

J03=0 0AJL30

SICAM FCM

J04=0 0AJL40

SICAM FCM

J01=0 0AJL10

SICAM FCM

J02=0 0AJL20

X1 X4

X3

SIC

AM

A8

11

0

Ein

gä

ng

e D

I00

-DI1

7

X4

PSM PTK

X2 X4

PSM PTK

X2 X4

PSM PTK

X2 X4

PSM PTK

X2 X4

PSM PTK

X2

CKW

Funk/Datennetz

Systemübersicht



Agenda












– TS ROO-Renergia


Kategorie 1 Kategorie 2 Kategorie 3 Kategorie 4 Kategorie 5

Aufgabe Keine gesonderte Aufgabe.

Trafomanagement Fernwirken kundenspezifisch anlagenspezifisch

Selektion / Einsatzort Mehrere Auswahlkriterien

Trennstellen oder Abgangshälften

Übergabestellen Netzknoten oder grosse EEA

TS-Intelligenz · Lastgangmessung des Trafos

· Überwachen / Monitoring

· evtl. Alarmierung

· Motorisierte Lasttrennschalter

· ES/KS- Anzeiger

· Selektivschutz· PQ-Messung

· Selektivschutz· AWE· EEA: Beeinflussung

Einspeiseleistung

Anforderung an die Aufgabe

Au

sprä

gun

gd

er In

telli

gen

z

Typisierung von TS


Neues MS-Netzkonzept

Schutzkonzept MS (Kategorie 4 & 5)



M

AUS1AUS2EIN

20 kV

GS100

300 A / 225 mV

60 A / 225 mV

///IL1 IL2 IL3

///UL1 UL2 UL3

/IE

7SJ81

- ger. UMZ (PTOC)- UMZ (PTOC)- empf.ger.EF (PSDE)- Frequenz (PTUF)- Spannung (PTUV)- AWE (RREC)- Inrush (PHAR)- Störschreiber (RDRE)- Fehlerorter (RFLO)- MW-Überw. (MSQI)- Überlast (PTTR)- Steuerung (CBAY)- Verriegelung (CILO)- Messung (MMXN) AUS1

AUS2

EIN

17.7V

17.7V

50V

V3

25.3

3

24000

Schutzkonzept MS (Kategorie 4 & 5)


Anwendungsbereiche:

Anbindung EEA

Anbindung von Kundenanlagen

Leitungsschutz mit Fernsteuerung

Signalerfassungen mit Kleinsignalwandlern

Gerichtete Schutzfunktionen

Frequenz- und Spannungsfunktionen als Entkupplungsschutz (EEA)

AWE mit KU und LU


TS EBI-Schachenweid (Kategorie 3)



Ausrüstung der Anlage (8DJH)

Motorisierte Lasttrennschalter

Kleinsignalwandler (Strom und

Spannung)

Je ein SICAM FCM pro

Leitungsabgang

SICAM A8000

USV

Integration sämtlicher

Komponenten im NS-Schrank




Topologie

SICAM A8000

TS EBI-Schachenweidstrasse


M-PRE1 / MOD BUS

Vlan

M-PRE0 / IEC-101

SICAM FCM

J03=0 0AJL30

SICAM FCM

J04=0 0AJL40

SICAM FCM

J01=0 0AJL10

SICAM FCM

J02=0 0AJL20

X1 X4

X3

SIC

AM

A8

11

0

Ein

gä

ng

e D

I00

-DI1

7

X4

PSM PTK

X2 X4

PSM PTK

X2 X4

PSM PTK

X2 X4

PSM PTK

X2 X4

PSM PTK

X2

CKW

Funk/Datennetz

Agenda












– TS ROO-Renergia


TS EMM-Viscosistadt (Kategorie 4)


Die Monosuisse AG stellt unterschiedlichste Kunststoff Monofilamente

für industrielle Einsätze her.

Längere Versorgungsunterbrüche führen zu grossen Schäden an den

Produktionsanlagen.

Die TS mit automatischer Umschaltung zwischen zwei Einspeisungen

(US Emmenbrücke / US Ruopigen) stellt eine hohe Verfügbarkeit der

Stromversorgung sicher.

Spezielle Kundenanlagen

TS EMM-Viscosistadt

TS EMM-Centralplatz

USEmmenbrücke

USRuopigen

TS EMM-Seetalplatz



Bedingungen für die automatische Umschaltung (1/2)


Wenn auf einem Feld ein «Gegen

Wiedereinschalten sichern» (GWS)

angebracht ist, darf keine Umschaltung mehr

vorgenommen werden.

Wenn die Netzleitstelle die Trennstelle

aufgrund eines Schaltprogramms verlagert,

muss der Automatismus deaktiviert werden.

Bei laufenden Schaltaufträgen durch die

Netzleitstelle darf der Schaltzustand nicht

automatisch verändert werden.

Wenn eine Umschaltung nicht erfolgreich

durchgeführt werden kann, soll keine

erfolgen.



Bedingungen für die automatische Umschaltung (2/2)

Die Umschaltung muss vom Netz in Emmenbrücke nach Ruopigen und

umgekehrt funktionieren.

Nach einer Schutzauslösung in der TS soll keine Umschaltung

vorgenommen werden.

Fehlerhafte Rückmeldungen oder Kommunikationsstörungen blockieren die

Umschaltung.

Kleinere Defekte an den Messeinrichtungen sollen die Umschaltung nicht

blockieren.

Eine Umschaltung darf nur stattfinden, wenn alle darin involvierten Geräte

dazu in der Lage sind.


TS ROO-Renergia (Kategorie 4)


Renergia ist in eine moderne Kehrichtverbrennungsanlage, wo der

Abfall als Brennstoff zur Stromerzeugung und Dampfproduktion

genutzt wird.

Die TS innerhalb der Anlage stellt den redundanten Anschluss der

Anlage an das MS-Netz und den Abtransport der Erzeugungsleistung

von bis zu ~30MVA sicher.

Die Anlage kann im Inselbetrieb arbeiten und an die redundanten

Einspeisungen rücksynchronisiert werden.


TS ROO-Renergia (Kategorie 4)



Eigentum Renergia

Eigentum CKW

Eigentum CKW

US Dierikon

20kV

TS ROO-Renergia

20kV TS ROO-Pumpwerk-Holzplatz

20kV

ROO-Pumpwerk-Holzplatz

EB-Trafo 1

ROO-Renergia

ROO-Leisibachstr. 11

US Dierikon

ROO-Wagmatt

EB-Trafo 2

EB-Trafo 3 Reservefeld J08

EB-Trafo 4

EB-Trafo 6

EB-Trafo 5

EB-Trafo 7

Reservefeld J14

Generator

Messung 1

Messung 2

0BBA02 0BBA01

0BBA03

0BBC05 0BBC06

0BBC07 0BBC08

0BBE09

0BBD10 0BBD11

0BBD12 0BBD13

0BBD14

0BBD15

0BBD16

0BBB18

SS-Längskupplung J03


4)

3)

2)

1)

AWE Aus

I> (0.6s; 500A)

7SJ64 (ROO-Leisibachstr. 11)

IE (0.5s; 2A)

I>> deaktiviert

4)

3)

2)

1)

AWE Aus

I> (0.6s; 1500A)

7SJ64 (ROO-Renergia)

IE (0.5s; 2A)

I>> deaktiviert

1) Keine Schutzfunktionen

7SJ6412-2EA22-1FD0

(0BBA02, 0BBB18)

4)

3)

2)

1)

AWE Aus

I> (0.6s; 500A)

7SJ64 (restliche Leitungsfelder)

IE (0.1s; 2A)

I>> (0.1s; 2400A)

* Einstellungen für den U-Schutz:

U< (3s; 70%) U<< (1.5s; 60%)

U> (2s; 115%) U>> (0.1s; 130%)

2)

1)

IE (0.1s; 2A)

I> (0.0s; 500A)

7SJ6412-2EA22-1FD0

(0BBA01 ROO-Pumpwerk Holzplatz)

7)

6)

1)

I> (0.2s; 300A)

7SJ6422-2EA22-1HH4

(0BBA03 SS-Längskupplung J03)

U<; U<< ; U>; U>> *

f<; f<<; f>; f>> **

2) I>> (0.2s; 4000A)

3) I> (0.7s; 300A)

4) IE (0.3s; 2A)

5) UE (0.7s; 70%)

Synchrocheck8)

6)

5)

3)

1)

U<; U<< ; U>; U>> *

IE (0.3s; 2A)

I> (0.4s; 500A)

7SJ6422-2EA22-1HH4

(0BBB17 SS-Längskupplung J16)

f<; f<<; f>; f>> **

2) I> (0.7s; 1500A)

4) UE (0.7s; 70%)

Synchrocheck7)

** Einstellungen für den F-Schutz (mit U>70%):

f< (3s; 47.5Hz) f<< (0.3s; 47Hz)

f> (3s; 51.5Hz) f>> (0.3s; 52Hz)

1)

2)

I> (0.1s; 260A / 60s; 60A)

7SJ6412-2EA22-1FB0

(0BBC06-08, 0BBD11-14)

IE (0.1s; 2A)

4)

3)

2)

1)

I> (1.2s; 1500A)

7SJ64 (Trafo US-Seite)

I>> (0.7s; 4000A)

U> (1.2s; 120%)

Synchrocheck 1)

7SJ64 (Kuppelfeld)

I> (0.9s; 1200A)


2)

1)

Synchrocheck

Kein Schutz

7SJ6422-2EA22-1FB4

(0BBE09)

1)

2)

I> (0.1s; 260A / 60s; 60A)

7SJ6412-2EA22-1FB0

(0BBC05, 0BBD10)

IE (0.1s; 2A)

3) UE (∞; 70%)

3)

2)

1)

IE (0.1s; 2A)

I> (0.9s; 1500A)

7SJ6412-2EA22-1FF4

(0BBD15 Generator)

Synchrocheck

Agenda












– TS ROO-Renergia


Betrieblicher Nutzen


Durch den Einsatz von iONS mit Schutz und AWE werden in Gebieten

weniger Kunden pro Störung abgeschaltet.

Durch die AWE werden betroffene Kunden mit hoher

Wahrscheinlichkeit rasch wieder versorgt.

Störungen in weiterführenden MS-Netzen wirken sich nicht auf weitere

CKW-Kunden aus.

Die Messwerterfassung in den MS-Netzen steigert die Beobachtbarkeit

der Netze.

Die Fehlerstromanzeiger ermöglichen eine raschere Fehlersuche und

damit kürzere Unterbruchszeiten.

Nutzen der iONS für CKW

Finanzieller Nutzen


Kürzere Umschaltzeiten in Störungen bewirken geringere

Personalkosten.

Effizienter Mitteleinsatz durch die Kategorisierung der Anlagen mit

Standardisierung. iONS werden nur da gebaut, wo sie auch einen

Beitrag zu Versorgungssicherheit leisten können.

Der Einsatz von Kleinsignalwandlern senkt die Kosten der

Datenerfassung für Schutzgeräte.

Der Einsatz von Fehlerstromanzeigern senkt die Anforderungen an die

Schaltanlage (keine LS) und macht eine Fehlerortung preiswert.

Nutzen der iONS für CKW

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

www.ckw.ch


intelligente ortsnetzstationen - siemens.ch€¦ · kommunikation zum kommunikationskopf mit einem...

Documents