Höhere Anlagenverfügbarkeit in einem PV-Park

Aufrüstung von E³ NH-Sicherungs-Lastschaltleisten mit Sicherungsüberwachung per Modbus

 

Im Süden Polens befindet sich ein Photovoltaikpark mit einer Gesamtleistung von 25 MW. Die Anlage umfasst Umspannwerke, die Energie an das Netz verteilen. In jeder der Stationen sind Niederspannungsschaltanlagen installiert, um einzelne Abschnitte der PV-Module zu schützen. Das System funktionierte einwandfrei, aber es fehlte ein wesentliches Element: die aktuellen Informationen über den Status der Schutzmechanismen, d.h. die Kontrolle der ausgelösten Sicherungseinsätze.

Bisher wurden in Schaltanlagen EFEN NH-Sicherungs-Lastschaltleisten für 800 V Wechselspannung eingesetzt, ohne jegliche Kommunikationsfunktionen. Bewährt und zuverlässig, aber wenn die NH-Sicherung auslöste, erfuhr das Personal erst davon, wenn die erzeugte Leistung der PV-Anlage zu sinken begann oder wenn jemand es physisch bemerkte.

Fehlende Information bedeutet fehlende Kontrolle

In dem klassisch aufgebauten Sicherheitssystem gab es keine zentrale Information über die Auslösung eines Sicherungseinsatzes. In solchen Fällen war es zunächst erforderlich, die Ursache für den Leistungsrückgang zu diagnostizieren.

• Der Dienst ging oft „blind“, und das eigentliche Problem lag sowieso woanders
• Der Mangel an Daten aus den Schaltgeräten erschwerte die Analyse von Ereignissen und die Planung von Inspektionen.

Der Eigentümer des Parks plante eine Erweiterung des SCADA-Systems und suchte nach einer Möglichkeit, eine Sicherheitsüberwachung einzubeziehen. Es musste eine einfache und effektive Lösung her, vorzugsweise eine, bei der nicht alles auf den Kopf gestellt werden muss.

Lösung: Nur Schaltkäfige wechseln – einfach, schnell, effizient

Nach der Analyse der Möglichkeiten entschied sich der Investor für die Modernisierung mit EFEN E³ NH-Sicherungs-Lastschaltleisten mit Modbus RTU-Kommunikation und elektronsicher Sicherungsüberwachung. Wichtig ist, dass dank der Tatsache, dass bereits Standard-EFEN-Schaltleisten installiert waren, die mit 800 V AC betrieben werden und keine kompletten Geräte oder Schaltanlagen demontiert werden mussten.

 

 

Es genügte, einfach die Schaltdeckelauszutauschen, also die Teile, an denen sich der Sicherungseinsatz, der Auslösesensor und die Elektronik für die Kommunikation befinden. Der Austausch war schnell, erforderte nicht die Abschaltung ganzer Stationen und der gesamte Prozess wurde in Etappen und ohne größere Komplikationen durchgeführt.

Die wichtigsten Vorteile der Implementierung:

• Volle Kompatibilität mit bestehenden NH-Sicherungs-Lastschaltleisten – kein Umbau der Geräte,
• Einfache Integration mit dem SCADA-System über Modbus RTU,
• Sofortige Information über den Zustand des NH-Sicherungs-Einsatzes – ohne dass ein Team vor Ort geschickt werden muss,
• Reduzierung der Servicekosten und bessere Planung von Inspektionen,
• Weniger Stillstandszeiten und höhere Anlagenverfügbarkeit.

Ergebnis: Mehr Informationen über den Anlagenzustand und mehr Sicherheit

Mit der Implementierung der elektronischen Sicherungsüberwachung verbesserte sich die Situation erheblich. In SCADA kann der Bediener sofort erkennen, welche NH-Sicherung in welchem Feld ausgelöst hat, und kann den Austausch ohne unnötige Ausfallzeiten oder langwierige Suche vor Ort vornehmen.

In Zahlen

• Die Reaktionszeitbei Ausfällen reduziert sich auf wenige Minuten
• Ertragsverluste durch unerkannte Auslösungen sind nahezu eliminiert.

Als entscheidender Vorteil für die Instandhaltung erwies sich die Tatsache, dass die Modernisierung keinen Eingriff in die gesamte Infrastruktur erforderte, sondern lediglich den Austausch der Schaltdeckel. Dies vereinfachte den Prozess erheblich, verkürzte die Arbeitszeit und ermöglichte es, die Kontinuität der Anlage aufrechtzuerhalten.

Während der Modernisierungsarbeiten stieß das EFEN-Team vor Ort, auf ein Problem, das bei solchen Anlagen leider nicht ungewöhnlich ist. Es geht um die mangelnde Sorgfalt bei der Auswahl der Sicherungseinsätze. In den verschiedenen Stationen wurden Einsätze von unterschiedlichen Herstellern verwendet – von denen einige nicht den grundlegenden Qualitätsanforderungen genügen.

Unter den verbauten NH-Sicherungseinsätzen befanden sich Modelle mit den Eigenschaften von gG auf 800V AC, die auf den ersten Blick so aussahen, als wären sie zum Schutz von Kabeln konzipiert. Bei näherer Betrachtung stellte sich jedoch heraus, dass sie keine versilberten Messer haben, was ein Problem darstellt. Führende Unternehmen auf dem Markt für NH-Schaltgeräte – einschließlich EFEN – empfehlen die Verwendung von NH-Sicherungseinsätze mit versilberten Kontaktemesser, entsprechend wie die internen Kontakte der Schaltgeräte.

Warum ist das so wichtig?
Der Kontaktpunkt zwischen dem Kontaktmesser des NH-Sicherungseinsatzes und den Kontakten im Schaltgerät ist der Ort, durch den große Ströme fließen, und jede Instabilität des Kontakts kann zu Erwärmung, Funkenbildung, beschleunigtem Verschleiß und im Extremfall sogar zu Schäden am Gerät führen. Bei dieser Installation handelt es sich um eine Investition im Wert von mehreren Millionen Euro, und es werden Einsparungen bei einem Element erzielt, das im Vergleich zur Gesamtanlage ein paar Cent kostet, aber schwerwiegende Folgen haben kann.

Erschwerend kam hinzu, dass diese Sicherungseinsätze Beschreibungen und technische Kennzeichnungen aufwiesen, die nicht durch verfügbare Tests oder Zertifizierungen gestützt wurden. Sie sahen professionell aus, aber kein Ingenieur konnte überprüfen, ob sie tatsächlich den deklarierten Parametern entsprachen. Und genau hier entsteht das Problem, denn der Investor oder der Eigentümer des Hofes hat in der Regel keine Ahnung, dass jemand solche „unbefugten“ Sicherungen installiert hat. Oft wird die Entscheidung, sie zu kaufen, von einem Subunternehmer oder einer Person aus dem technischen Service getroffen, die sich nur vom Preis und nicht von der Qualität oder den Anforderungen des Herstellers des Schaltgerätes leiten lässt.

Das ist ein typisches Beispiel für scheinbare Einsparungen, die in einem Ausfall, einem Garantieverlust oder einer schwer erkennbaren Verringerung der Sicherheitseffizienz enden können.

Das EFEN-Team ließ diese Frage nicht unbeantwortet. Alle NH-Sicherungseinsäte unbestätigter Herkunft wurden durch bewährte EFEN NH-Sicherungen gG 800V AC ersetzt. Sie garantieren die Zuverlässigkeit der Parameter, die korrekte Abstimmung der Kontakte und die Sicherheit der Anlage unabhängig von den Betriebsbedingungen.

Kleiner Schritt, großer Gewinn

Diese Umsetzung zeigt, dass Modernisierung nicht immer große Investitionen bedeuten muss. Dank des modularen Aufbaus und der Kompatibilität der EFEN E³-NH-Sicherung-Lastschaltleisten können Kommunikationselemente nach und nach genau dort eingesetzt werden, wo sie benötigt werden. Der Austausch der Geräte selbst ist ein schneller Weg, um von der klassischen zur digitalen Überwachung zu wechseln, ohne Ihr Budget zu ruinieren und Ihre Installation zu unterbrechen.

Die Wirkung der Implementierung erwies sich als sehr vorteilhaft, das System gibt nun die volle Kontrolle über den Sicherheitsstatus und ermöglicht eine schnelle Reaktion auf potenzielle Fehler, bevor diese zu tatsächlichen Verlusten führen. Nicht nur die Kommunikation ist entscheidend, sondern vor allem das, was im Inneren verankert ist.

Der Austausch der Sicherungseinsätze durch bewährte EFEN gG 800V AC-Lösungen stellte die Konsistenz wieder her, erhöhte die Sicherheit und eliminierte das Risiko eines unzuverlässigen Kontakts an kritischen Stellen in der Installation, an denen es keinen Raum für Kompromisse gibt.