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I/O-Systeme – auf den Energiesektor zugeschnitten

18. November 2015, 14:31 Uhr | Harald Grewe
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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Normkonforme Interoperabilität mit verschiedenen Leitsystemen

I/O-Systeme –

Bild 1: I/O-Systeme  dienen unter anderem  der Überwachung  und Steuerung  von Transformatoren
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Bild 2: In Niederspannungs-Verteilungen fallen viele Signale an, die über IEC 61850 übertragen werden müssen.
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Bild 3: Das für die Kommunikation gemäß  IEC 61850 entwickelte I/O-System »Axioline F« wird durch passende Infrastruktur-Komponenten ergänzt.
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Weil sich das I/O-System interoperabel gemäß der IEC 61850 verhält, kann es Daten mit den Leitsystemen unterschiedlicher Hersteller austauschen. Ein Zerti­fikat der KEMA-Prüfstelle bescheinigt »Axio­line F« die normkonforme Kommunikation gemäß IEC 61850. Die Interoperabilität mit verschiedenen Leitsystemen spielt dann eine wichtige Rolle, wenn ein in sich abgeschlossener Anlagenteil – beispielsweise ein Hochspannungs-Transformator – an unterschiedliche Anwender geliefert werden soll. Dies ist wichtig, weil das genutzte Leitsystem in derartigen Fällen häufig unbekannt ist (Bild 1).

In Hochspannungs-Transformatoren treten vielfältige Signale auf, die speziell auf die Funktion des jeweiligen Transformators abgestimmt sind. Neben der Überwachung von Füllstand und Temperatur des Isolationsmaterials muss die Bildung von Wasserstoff als Indikator für einen Kurzschluss kontrolliert werden. Außerdem wird die gesamte Kühlung des Transformators geregelt. Hierzu gehört die Überprüfung aller Lüfter und Pumpen. Darüber hinaus ist die Temperatur der einzelnen Wicklungen zu messen, so dass die Entstehung von Hotspots überwacht wird. Und schließlich wird ein Stufensteller angesteuert, um die Ausgangsspannung an die Lastsituation anzupassen. Andere unspezifische Signale werden über generische logische Knoten erfasst. Hierunter fällt zum Beispiel die Kontrolle der Hilfsspannungen.

Geregelte Auslastung der Erzeugungsanlagen

Die Verbesserung der Energieversorgung stellt neue Anforderungen an die Leit- und Automatisierungstechnik der Kraftwerke, um für eine geregelte Auslastung der Anlagen zu sorgen. Das gilt sowohl für Neubauprojekte als auch für die Modernisierung bestehender Anwendungen. Die Messung der Wandtemperatur an den Kesselrohren eines Kraftwerks erweist sich als gute Methode, eine optimale Befeuerung des Kessels sicherzustellen. In diesem Umfeld müssen zahlreiche Temperaturen überwacht werden. So lassen sich abweichende Betriebsparameter erkennen und drohende Kesselschäden rechtzeitig verhindern.

Mittel- und Niederspannungs-Schaltanlagen im Kraftwerks-Eigenbedarf und in industriellen Verteilungen sind ebenfalls durch ein hohes Aufkommen von I/O-Signalen gekennzeichnet. Hier müssen Sammelschienen, Kuppelfelder und Abgänge kontrolliert und geschaltet werden. Diesem Zweck dient die Erfassung der Zustände und unter Umständen auch die Schaltung der Leistungsschalter. Eine weitere Aufgabe ist die Aufnahme der Spannungen und Ströme der Sammelschienen und Abgänge sowie deren Meldung an das Leitsystem (Bild 2).

Die IEC 61850 hat sich als internationaler Standard für sämtliche Ebenen der elektrischen Energieversorgung etabliert. Das I/O-System »Axioline F« unterstützt hier durch einen schnellen Datenaustausch über das GOOSE-Protokoll sowie die Kommunikation mit der Leitwarte via MMS-Standard. »Axioline F« zeichnet sich ferner durch einen robusten Betrieb mit hoher Stoßspannungsfestigkeit sowie eine einfache Handhabung während des Engineerings und der Inbetriebnahme aus (Bild 3).

Harald Grewe ist im Market Management I/O Systems bei Phoenix Contact Electronics in Bad Pyrmont tätig.

Harald Grewe, im Market Management I/O Systems bei Phoenix Contact Electronics in Bad Pyrmont tätig

  1. I/O-Systeme – auf den Energiesektor zugeschnitten
  2. Normkonforme Interoperabilität mit verschiedenen Leitsystemen
  3. Für die Energieversorgung: Umfangreiches Produkt-Portfolio

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