Alle Daten auf den Punkt gebracht - Siemens Energy
Alle Daten auf den Punkt gebracht - Siemens Energy
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<strong>Alle</strong> <strong>Daten</strong> <strong>auf</strong> <strong>den</strong> <strong>Punkt</strong> <strong>gebracht</strong><br />
SITRAM® integrated Condition Monitoring System von<br />
TLM – Transformer Lifecycle Management<br />
Answers for energy.
SITRAM® iCMS –<br />
alle Transformatoren <strong>auf</strong> dem Monitor<br />
Die Herausforderung:<br />
Der zunehmende Wettbewerb stellt<br />
auch Energieversorger vor immer<br />
größere Herausforderungen. Notwendige<br />
Kostensenkungen führen<br />
zu Einschnitten in der Wartung.<br />
Gleichzeitig bewirken längere Anlagenl<strong>auf</strong>zeiten,<br />
dass Komponenten<br />
stärker als geplant belastet wer<strong>den</strong>.<br />
Ganz besonders gilt dies für Transformatoren.<br />
Um <strong>den</strong>noch einen langfristig sicheren<br />
Betrieb zu gewährleisten, müssen<br />
ständig alle relevanten Betriebspara<br />
meter erfasst, zusammengeführt<br />
und miteinander verglichen wer<strong>den</strong>.<br />
Anlagenübergreifend an einer<br />
zentralen Stelle.<br />
Als teuerste und ausfallsensitive Versorgungskomponenten<br />
erfordern Transformatoren besondere Aufmerksamkeit.<br />
SITRAM® iCMS unterstützt Netzbetreiber<br />
dabei, Synergien mit der Leittechnik zu<br />
nutzen. Dadurch wird einerseits eine optimierte<br />
Ausnutzung von Baugruppen und<br />
Messwertgebern erreicht. Gleichzeitig stellt<br />
die Leittechnik auch die Plattform für transformatorenspezifische<br />
Knowledge-Module<br />
(KM) zur Verfügung. Mithilfe dieser Module<br />
können anhand der vorhan<strong>den</strong>en Messwerte,<br />
Designparameter und Ereignishistorien<br />
die Betriebs- und Zustandsparameter der<br />
Transformatoren präzise berechnet wer<strong>den</strong>.<br />
Mit SITRAM® iCMS ...<br />
<br />
erhalten Sie an zentraler Stelle Echt -<br />
zeit informationen zum Zustand aller<br />
Transformatoren im Netz.<br />
<br />
verbessern Sie die Performance und<br />
Lebensdauer Ihrer Transformatoren<br />
durch zustandsorientierte Auslastung.<br />
<br />
reduzieren Sie die Kosten über die gesamte<br />
Lebensdauer durch minimierten<br />
Wartungs<strong>auf</strong>wand, geringeren Ersatzteilbedarf<br />
und eine längere Lebensdauer.<br />
<br />
vermei<strong>den</strong> Sie ungeplante Ausfälle durch<br />
proaktive Wartung anhand aktueller<br />
Zustandsdaten.<br />
SITRAM® iCMS steigert die Performance und Lebensdauer Ihrer Transformatoren –<br />
durch Zusammenführung aller relevanten <strong>Daten</strong> in Echtzeit an zentraler Stelle.<br />
2<br />
4
RECLOSER-M CONTROLLER<br />
SIPROTEK HV + MV<br />
SIPROTEK HV + MV II<br />
Contract<br />
Local HMI<br />
703 ACP<br />
RECLOSER-M CONTROLLER<br />
Eine zuverlässige Informationsbasis<br />
für Ihre Transformatorenplanung<br />
Leistungstrafo<br />
NX-AIR<br />
SIPROTEK HV + MV SIPROTEK HV + MV II Local HMI Remote HM<br />
photovoltaic plant biomass pla<br />
BC 1703 ACP<br />
RECLOSER-M CONTROLLER<br />
Workstations Management Stations SIPROTEK HV + MV SIPROTEK HV + MV II Local HMI Remote HMI<br />
SICAM 1703<br />
SIPROTEC<br />
PLC<br />
SICAM PAS I<br />
Spectrum Power CC<br />
Spectrum Power CC<br />
SICAM 1703<br />
Laptop<br />
Handy, Internetsymbole<br />
SICAM PAS I<br />
SICAM 1703<br />
Betriebsmittel n<br />
RECLOSER-M CONTROLLER<br />
Handy Wireless<br />
Internet<br />
SIMATIC Pager S7-400 PLC Fax PDA<br />
SIMATIC S7-400 PLC<br />
SICAM 1703<br />
Trenner<br />
KM<br />
SIPROTEK EHV<br />
Leistungsschalter<br />
SICAM PAS I<br />
SIPROTEC<br />
SICAM PAS I<br />
Spectrum power3<br />
TM 1703 ACP<br />
SIPROTEK HV + MV<br />
KM<br />
TM 1703 ACP<br />
Guards<br />
Amis Gerät<br />
SICAM SIPROTEK HV PAS + MV II CC<br />
PLC<br />
RTU<br />
SIPROTEC<br />
KM<br />
SIPROTEC<br />
Sensorik PLC<br />
IEC61850<br />
Local HMI<br />
CCTV<br />
Kameras<br />
PLC<br />
Zentrales Asset<br />
Management<br />
Center<br />
Siprotec<br />
Leistungstrafo<br />
analoger Monitor<br />
Firewall<br />
Leistungstrafo<br />
SICAM Remote Station HMI Unit<br />
OLM<br />
BC 1703 DCF/GPS ACP Server<br />
Lokale Stationsautomatisierung<br />
OLM<br />
DCF/GPS Server<br />
SITRAM<br />
OLM<br />
BC 1703 ACP<br />
TM 1703 ACP<br />
Peripheriegeräte<br />
TM 1703 ACP<br />
Transformator Leistungstrafo<br />
Zone Indicator 1 Eingabebausteine Linientrenner<br />
Transformator 2 Leistungstrafo BC 1703 ACP<br />
BC 1703 ACP<br />
Transformator n<br />
HMI<br />
Präzise Trenddaten ermöglichen ein<br />
langfristiges SIMATIC Asset S7-400 Management.<br />
PLC<br />
Von <strong>den</strong> Sensoren ...<br />
Um <strong>den</strong> aktuellen Zustand eines Transformators<br />
präzise bestimmen zu können,<br />
müssen zahlreiche Einfluss größen erfasst<br />
und ausgewertet wer<strong>den</strong>. Die Grundlage<br />
dafür schafft eine ausgefeilte Sensorik,<br />
die l<strong>auf</strong>end Messwerte an eine zentrale<br />
SITRAM<br />
Stelle überträgt. Erfasst wird zum Beispiel<br />
der Zustand von:<br />
DCF/GPS Server<br />
<br />
Aktivteil<br />
<br />
Kühlsystem<br />
<br />
Durchführungen<br />
<br />
Laststufenschalter<br />
Contract<br />
Remote Terminal Units (RTUs) photovoltaic lesen die plant<br />
Sensoren aus und sorgen über Standardschnittstellen<br />
für eine sichere Kommunikation<br />
mit dem Asset Management<br />
Center.<br />
Technik, die für Ihre Transformatoren einen wertvollen Zugewinn an Verfügbarkeit bedeuten kann.<br />
SIMEAS P<br />
SIMATIC S7-400 PLC<br />
... bis in das Asset Management Center<br />
Die reine Erfassung von Zustandsdaten<br />
eines Transformators ist an sich nichts<br />
Neues. Der Mehrwert von SITRAM® iCMS<br />
entsteht in der Zusammenführung dieser<br />
<strong>Daten</strong> an einer zentralen Stelle, dem<br />
Asset Management Center. Erst durch<br />
die Verknüpfung vieler Einzeldaten und<br />
ihrer Trends entsteht ein umfassendes<br />
Bild vom tatsächlichen Zustand.<br />
Die Auswertung der <strong>Daten</strong> übernimmt<br />
ein leistungsfähiges Knowledge Management<br />
mit mehreren individuell kombinierbaren<br />
Modulen. Da alle Module nur<br />
einmal an zentraler Stelle verwendet<br />
wer<strong>den</strong>, sind Softwarelizenzkosten <strong>auf</strong><br />
ein Minimum begrenzt.<br />
biomass plant Industrieanlage Häuschen Zug<br />
Mithilfe sogenannter Knowledge-Module<br />
(KM), die <strong>auf</strong> dem umfassen<strong>den</strong> Wissen<br />
und der langjährigen Erfahrung eines<br />
renommierten Transformatorenherstellers<br />
beruhen, wer<strong>den</strong> <strong>auf</strong> Basis der zur Verfügung<br />
stehen<strong>den</strong> Messwerte, Designparameter<br />
und historischen Ereignisse die<br />
relevanten Betriebs- und Zustandsparameter<br />
berechnet. Die Knowledge-Module<br />
kommunizieren dabei über eine Schnittstelle<br />
mit dem Asset Management Center.<br />
Durch Diagnose von möglichen Fehlern<br />
und Prognose von künftigen Betriebszu<br />
stän<strong>den</strong> lässt sich der Wartungs- und<br />
Reparaturbedarf ableiten.<br />
SICAM PAS CC<br />
SICAM<br />
SITRAM® iCMS ist Teil unseres Konzeptes SITRAM® MONITORING.<br />
Darunter verstehen wir modulare Lösungen, mit <strong>den</strong>en sich die Verfügbarkeit Ihrer Transformatoren <strong>auf</strong> hohem<br />
Niveau halten Siprotec lässt. Gemeinsam Firewall definieren Server wir die passen<strong>den</strong> Lösungen Printer für Ihre Anforderungen.<br />
Switch<br />
SICAM PAS CC<br />
SICAM Station Unit<br />
BCU protection relay<br />
BCU 6MD66 PU 7SA522 AVR Tapcon<br />
3
Die Knowledge-Module<br />
im Überblick<br />
Modernste <strong>Daten</strong>visualisierungen unterstützen das Bedienpersonal bei seiner Arbeit.<br />
Die Früherkennung möglicher Probleme verlängert<br />
die Lebenszeit von Transformatoren erheblich.<br />
<br />
Thermohydraulisches Modell (THM)<br />
Das thermohydraulische Modell bietet<br />
alle Informationen, um einen Transformator<br />
mit maximaler Effizienz zu<br />
betrei ben. Auf Grundlage eines spezifi<br />
schen Netzwerkmodells wer<strong>den</strong><br />
Verluste, er zwungene und natürliche<br />
Ölströmungen unter Berücksichtigung<br />
hydraulischer Widerstände und<br />
Wärmeübergangskoeffi zienten, lokale<br />
Temperaturen und andere wichtige<br />
Kennwerte zuverlässig berechnet.<br />
<br />
Feuchtemodul<br />
Das Feuchtemodul bietet Informationen<br />
über <strong>den</strong> Einfluss von Feuchte<br />
in der Isolierung <strong>auf</strong> die dielektrische<br />
Festigkeit, die Belastbarkeit und die<br />
Alterung des Transformators.<br />
<br />
Kühlerdiagnosemodul<br />
Das Kühlerdiagnosemodul vergleicht<br />
die gemessenen Kühleröltemperaturen<br />
mit <strong>den</strong> berechneten Werten des thermohydraulischen<br />
Modells. Sobald sich ein<br />
abweichender Trend abzeichnet, wird<br />
das Bedienpersonal benachrichtigt.<br />
<br />
Kühlersteuerungsmodul<br />
Eine optimale Kühlung ist entschei<strong>den</strong>d<br />
für die Effizienz eines Transformators.<br />
Während herkömmliche Kühlungskonzepte<br />
ausschließlich die maximale<br />
Öltemperatur berücksichtigen, bezieht<br />
das Kühlersteuerungsmodul auch <strong>den</strong><br />
Laststrom ein. Kühlungsmaßnahmen<br />
können damit noch vor einem Temperaturanstieg<br />
eingeleitet wer<strong>den</strong>.<br />
<br />
Gas-in-Öl-Modul<br />
Über die Bestimmung des Anteils von<br />
Wasserstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid,<br />
Methan, Ethan, Ethylen,<br />
Acetylen und Sauerstoff im Öl liefert<br />
das Gas-in-Öl-Modul ein Bild über<br />
mögliche beschleunigte Alterungsvorgänge<br />
und Defekte im Transformator.<br />
<br />
Durchführungsmodul<br />
Das Durchführungsmodul analysiert<br />
<strong>den</strong> Zustand des Isoliersystems der<br />
Durchführungen und informiert das<br />
Personal über die beobachteten<br />
Änderungen.<br />
TLM@siemens.com www.siemens.com/energy/TLM<br />
4
SITRAM® iCMS:<br />
Zahlen und Fakten<br />
Hauptdaten<br />
Visualisierung:<br />
<strong>Daten</strong>speicherung:<br />
Protokolle (RTU-Ebene):<br />
Architektur:<br />
Angepasste grafische Benutzeroberfläche<br />
<strong>Daten</strong>bank mit Standard-Exportfunktion<br />
IEC 60870-5-101/104, ModBus, DNP3, IEC 61850, weitere Protokolle <strong>auf</strong> Anfrage<br />
Sensorik und <strong>Daten</strong>erfassung in <strong>den</strong> einzelnen Stationen, Analysesoftware (Knowledge-Module) an zentraler Stelle<br />
Knowledge-Module<br />
Parameter<br />
– Wicklungszahl<br />
– Wicklungsmasse<br />
– Ölvolumen<br />
– Tankabmessungen<br />
– Art der Kühlung<br />
– Verluste<br />
Feuchtemodul<br />
Eingabewerte<br />
Messwerte – Feuchte in Öl<br />
– Öltemperatur an der<br />
Feuchtemessstelle<br />
– Berechnete<br />
Zellulosetemperatur<br />
– Berechnete<br />
Öl temperatur<br />
Parameter<br />
– Anfangswert der<br />
Feuchte in Öl<br />
– Anfangswert der<br />
Feuchte in Zellulose<br />
Thermohydraulisches Modell (THM)<br />
Eingabewerte<br />
Ausgabewerte<br />
Messwerte – Strom<br />
– Spannung<br />
– Stufenstellung<br />
– Ventilatoren ein/aus<br />
– Pumpen ein/aus<br />
– Umgebungstemperatur<br />
Temperaturen – Wicklungsheißöl<br />
– Wicklungsheißpunkt<br />
– Maximales Heißöl<br />
– Maximaler<br />
Heißpunkt<br />
– Kühlerheißöl<br />
– Kühlerkaltöl<br />
– Deckelheißöl<br />
Umwelteinflüsse<br />
Allgemeine<br />
<strong>Daten</strong><br />
Laststufenschalter<br />
Lebensdauerverbrauch<br />
(LDV)<br />
Verluste<br />
Leistung<br />
– Sonneneinstrahlung<br />
– Wind<br />
– Kerninduktion<br />
– Anzahl Schaltungen<br />
– Anzahl Schaltungen,<br />
stromgewichtet<br />
– Betriebsdauer von<br />
Ventilatoren, Pumpen,<br />
Trans formator<br />
und Monitoring<br />
– LDV nach ANSI<br />
– LDV nach IEC<br />
– Leerl<strong>auf</strong>verluste<br />
– Lastverluste<br />
– Kühlungsverluste<br />
– Gesamtverluste<br />
– MVA<br />
Ausgabewerte<br />
– Maximale relative<br />
Feuchte in Öl<br />
– Maximale absolute<br />
Feuchte in Öl<br />
– Maximale Feuchte<br />
in Zellulose<br />
– Mittlere Feuchte<br />
in Zellulose<br />
– Maximaler Dampfdruck<br />
in Öl<br />
– Maximaler Dampfdruck<br />
in Zellulose<br />
Kühlerdiagnosemodul<br />
Eingabewerte<br />
Messwerte – Umgebungs temperatur<br />
– Gemessene Kühlerheißöltemperatur<br />
– Gemessene Kühlerkaltöltemperatur<br />
– Ventilatoren ein/aus<br />
– Pumpen ein/aus<br />
Parameter – Messtoleranz<br />
– Mittelungszeitraum<br />
Kühlersteuerungsmodul<br />
Eingabewerte<br />
Messwerte – Ventilatoren ein/aus<br />
– Pumpen ein/aus<br />
– Heißpunkttemperatur<br />
– Lastverluste<br />
Parameter<br />
– Temperaturgrenzwerte<br />
– Betriebszeitintervall<br />
– Lastverlustegrenzwerte<br />
– Art der Kühlung<br />
Gas-in-Öl-Modul<br />
Eingabewerte<br />
Messwerte – Wasserstoff<br />
– Methan<br />
– Kohlenmonoxid<br />
– Kohlendioxid<br />
– Ethan<br />
– Wasser<br />
– Acetylen<br />
– Ethylen<br />
Parameter<br />
– Grenzwerte<br />
Durchführungsmodul<br />
Eingabewerte<br />
Messwerte – Betriebsspannungen<br />
– Überspannungsspitzen<br />
Parameter<br />
– Grenzwerte<br />
Ausgabewerte<br />
– Kühlparameter<br />
– Ölströmungsparameter<br />
– Verlustparameter<br />
– Qualität<br />
Ausgabewerte<br />
– Kühlungsstufe<br />
– Betriebszeit<br />
Ausgabewerte<br />
– Warnung<br />
– Alarm<br />
Ausgabewerte<br />
– Relative Änderung<br />
der Kapazität<br />
– Warnung<br />
– Alarm<br />
5
Herausgeber und Copyright © 2010:<br />
<strong>Siemens</strong> AG<br />
<strong>Energy</strong> Sector<br />
Freyeslebenstr. 1<br />
91058 Erlangen, Germany<br />
<strong>Siemens</strong> AG<br />
<strong>Energy</strong> Sector<br />
Transformer Lifecycle Management<br />
Katzwanger Str. 150<br />
90461 Nürnberg, Germany<br />
E-Mail: TLM@siemens.com<br />
www.siemens.com/energy/TLM<br />
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Customer Support Center.<br />
Tel.: +49 180/524 70 00<br />
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(Gebühren in Abhängigkeit vom Provider)<br />
E-Mail: support.energy@siemens.com<br />
Power Transmission Division<br />
Bestell-Nr. E50001-G640-A156<br />
Printed in Germany<br />
Dispo 19200 c4bs 7487<br />
GB 090639 471042 WS 03102.<br />
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<strong>Alle</strong> Rechte vorbehalten.<br />
In diesem Dokument genannte Handelsmarken<br />
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Änderungen vorbehalten.<br />
Die Informationen in diesem Dokument enthalten<br />
allgemeine Beschreibungen der technischen Möglichkeiten,<br />
welche im Einzelfall nicht immer vorliegen.<br />
Die gewünschten Leistungsmerkmale sind daher im<br />
Einzelfall bei Vertragsschluss festzulegen.<br />
www.siemens.com/energy
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