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Anschlusstechnik Schluchseewerk macht Schaltanlagen fit für die Zukunft

| Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Jürgen Knetschke / Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Als die Schluchseewerk AG die Rangierebene der Schaltanlagen modernisierte, fiel die Wahl auf das Rangierverteilersystem von Phoenix Contact. Die Handhabung hat sich damit deutlich verbessert.

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In der Maschinenhalle des Pumpspeicher-Kraftwerks Waldshut stehen vier horizontal eingebaute Maschinensätze. Diese und die Maschinensätze von vier weiteren Kraftwerken werden zentral von Kühmoos aus gesteuert. Dort wurde nach ca. 20 Betriebsjahren eine neue Leittechnik installiert.
In der Maschinenhalle des Pumpspeicher-Kraftwerks Waldshut stehen vier horizontal eingebaute Maschinensätze. Diese und die Maschinensätze von vier weiteren Kraftwerken werden zentral von Kühmoos aus gesteuert. Dort wurde nach ca. 20 Betriebsjahren eine neue Leittechnik installiert.
(Bilder: Phoenix Contact)

Eine Leistung von 1862 MW erbringen die fünf Pumpenspeicher-Kraftwerke der Schluchseewerk AG. Der regenerative Anteil aus natürlichen Zuflüssen beträgt jährlich bis zu 400 Millionen kW/h. Dies bewirkt eine Einsparung von bis zu 263.000 t CO2 gegenüber der Stromproduktion in einem Kohlekraftwerk. Somit leisten die Pumpenspeicher-Kraftwerke im Bereich der Hochrhein-Wasserkraftwerke und der Netzverteilung einen wichtigen Anteil, um die Herausforderungen der Energiewende zu meistern.

1928 gegründet und heute mit Sitz in Laufenburg, zählt die Schluchseewerk AG zu den größten Betreibern von Pumpspeicher-Kraftwerken in Europa. Das Unternehmen gliedert sich in zwei Kraftwerksgruppen auf: die Schluchseegruppe mit den Kraftwerken Häusern, Witznau und Waldshut sowie die Hotzenwaldgruppe mit der Lastverteilung und Schaltanlage Kühmoos – hinzu kommen noch die Kavernenkraftwerke Säckingen und Wehr. Die Schluchseegruppe und die Hotzenwaldgruppe arbeiten unabhängig voneinander, werden jedoch zentral von der Lastverteilung und Schaltanlage in Kühmoos gesteuert.

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Leittechnik braucht Verjüngung

Neben der Steuerung der Maschinensätze aller fünf Pumpspeicher-Kraftwerke werden in Kühmoos auch alle Becken und Rheinstauräume bewirtschaftet. Hier steht auch die 220-/380-kV-Schaltanlage, die 1966/67 errichtet wurde. Sie ist eine Gemeinschaftsanlage der RWE AG, der Energie Baden-Württemberg AG und der Schluchseewerk AG.

Über diese Schaltanlage wird der Strom aus den Kraftwerken Säckingen und Wehr in das europäische Verbundnetz eingespeist. Entsprechend den Anforderungen in der jeweiligen Betriebsart – Generator- oder Pumpbetrieb – werden in der Lastverteilung rund 50.000 Betriebsartenwechsel pro Jahr durchgeführt. Die meisten Einsätze dauern nicht länger als eine Stunde.

Nachdem die Leittechnik in Kühmoos etwa 20 Jahre in Betrieb war, stieg die Fehlerrate an. Zudem wurde es immer schwieriger, Ersatz für ausgefallene Komponenten zu bekommen. Deshalb entschloss man sich, eine neue Leittechnik einzubauen. Verantwortlich für die Elektrotechnik bei dieser Maßnahme ist Dietmar Kastner, Teilbereichsleiter Elektrotechnik im Bereich Asset bei der Schluchseewerk AG. Von seinem Dienstsitz in der Hauptverwaltung in Laufenburg aus werden die Um- oder Neubaumaßnahmen geplant und koordiniert. „Ziel der Modernisierungsmaßnahme war, dem Ersatzteildilemma zu entgehen und die Anlagen wieder auf den aktuellen Stand der Technik zu bringen“, erinnert er sich.

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Rangierverbinder PTRV

( Bild: Phoenix Contact )

Die kompakten Rangierverbinder PTRV dienen der übersichtlichen Rangierung von Signalen im Automatisierungsumfeld. Damit werden Signale sicher mit einem neuartigen Farbleitsystem und bis zu 20 % weniger Platzbedarf rangiert. Die Verdrahtung einer großen Anzahl von Leitern wird durch farblich individuell gestaltbare Etagen vereinfacht. Auch durch die Frontverdrahtung werden so Fehler beim Anschluss vermieden.

Dabei wurden auch die bisherigen Verteiler in der Rangierebene ausgetauscht. Hier werden sämtliche Signale aus dem Feld zusammengefasst und gebündelt an die Leitwarte weitergegeben – bis zu 300 Signale pro Einheit.

„Der Anschluss beziehungsweise die Konfektionierung der Rangierverteiler, die wir bisher einsetzten, war einfach nicht mehr zeitgemäß“, erklärt Kastner, „und hat des öfteren auch zu Fehlern geführt – wie Kurzschlüssen zwischen zwei Kontakten.“

Den Anschluss einfacher machen

Der Anschluss der Signale an den Rangierverteiler war aufgrund der Termi-Point-Technik bisher extrem aufwändig. Ohne ein Spezialwerkzeug, das nur mit Druckluft funktionierte, war ein Anschluss nicht möglich. Fehlte der Druckluftanschluss, musste erst ein Kompressor beschafft werden. Hinzu kam, dass aufgrund der Bauform und des Gewichts des Spezialwerkzeugs das Handling vor Ort beschwerlich und zeitraubend war. Als Folge davon gab es auch immer wieder verbogene Kontakte und dadurch Kurzschlüsse zwischen den Anschlusspunkten.

Da die bisherigen Rangierverteiler keinen Berührschutz besaßen, wurden nur Signale in der Kleinspannungsebene angeschlossen, obwohl rein technisch hier bis zu 250 V möglich gewesen wären. Da die Instandhaltung der Schluchseewerk AG die Anschlüsse überwiegend selbst installiert, bestand auch aus ihrer Sicht Handlungsbedarf. Deshalb war das Team der Elektrotechnik auf der Suche nach einem neuen, modernen Rangierverteilersystem.

Wert wurde dabei auf eine einfache Verdrahtung ohne Spezialwerkzeug gelegt. Als Anschlusstechnik sollte Zugfeder mit hoher Kontaktqualität genutzt werden. Des weiteren sollte das neue System einen Berührschutz zum Anschluss von Signalen mit Spannung bis 220 V besitzen. Die Elektroplanung hatte ebenfalls im Fokus, durch eine kompakte Bauform den Platzbedarf zu reduzieren.

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