SAE IT-systems
Im Gewerbegebiet Pesch 14 50767 Köln, Deutschland
0221 598080 0221 5980860 DE812996839 Dipl.-Ing Joachim Schuster
Stadtwerke Kempen GmbH

Monitoring in der Niederspannung

Stadtwerke Kempen GmbH

Als hundertprozentige kommunale Tochter der Stadt Kempen und Komplettanbieter für Strom, Gas, Wasser und Fernwärme versorgen die Stadtwerke Kempen GmbH rund 35.000 Einwohner der Stadt Kempen sowie der zugehörigen Ortsteile St. Hubert und Tönisberg.

Beschreibung

Die Stadtwerke Kempen haben 2016 eine neue Netz-
leitstelle aufgebaut und bauen seither die Fernwirktechnik zur Überwachung und Steuerung des 10 kV Netzes sowie zum Monitoring ihres Gas- und Fernwärmenetzes stetig aus. Dabei setzten sie durchgängig auf die Fernwirktechnik von SAE. Für den Ausbau werden, entsprechend der geforderten Anwendungslösung, diverse Varianten der FW-5 Geräteserie im Netz der Stadtwerke Kempen eingesetzt.

Eine neue Anforderung der Stadtwerke Kempen ist ein System zum Monitoring und zur Netzüberwachung in der Niederspannungsebene ihrer Ortsnetzstationen. Die Daten aus den Ortsnetzstationen sollen helfen, kritische Netzzustände und mögliche Fehler im Vorfeld zu erkennen, Trafobelastung zu bewerten, Netzbelastungen für spätere Analysen zu archivieren, sowie die Netzausbauplanung mit realen Lastwerten zu unterstützen. Dazu werden die Spannungen, Ströme, Wirk- und Blindleistungswerte des Trafos, sowie die Abgangsströme (einphasig) aller Niederspannungsabgänge einer Trafostation als Messwerte zur Netzleitstelle übertragen. Für die Umsetzung dieser Aufgabe werden die Fernwirkgeräte vom Typ FW-5-GATE-4G mit integriertem LTE-Modem sowie die Erweiterungsbaugruppen PM-1 und 8DI verwendet.
Darüber hinaus werden in den Trafostationen auch Geräte der Firmen Janitza und Horstmann mittels Modbus RTU Protokoll an die Fernwirktechnik angebunden – in Summe werden folgende Informationen übertragen:

  • Kurzschluss- und Erdschlussrichtungsmeldungen aus dem Compass B
  • Kurzschlussmeldungen mittels Anzeiger mit Rotorsystem
  • Trafomesswerte Spannung, Ströme, Wirk- und Blindleistung über Janitza UMG 605
  • Abgängsströme in der Niederspannung mittels SAE PM-1 Baugruppe
  • Sonstige Betriebsmeldungen direkt per Zusatzbaugruppe 8DI


Die Messwerte werden im FW-5-GATE-4G vorselektiert und mit einer Hysteresekurve und Schwellwerten versehen, um die per LTE und IEC 60870-5-104 Protokoll übertragene Datenmenge möglichst gering zu halten. Für die Anbindung abgesetzter Erweiterungsbaugruppen bietet SAE eine sogenannte T-Bus Verlängerung an. Mit dieser konnte die Distanz von gut 7 Metern zwischen dem Fernwirkgerät in einer Anlage und den PM-1 Baugruppen zur Messung an den Rogowskispulen in der Niederspannung funktional sehr gut überbrückt werden. Auch weitere Entfernungen zwischen Fernwirkgerät und der Niederspannungs- Abgangsmessung stellen so kein technisches Problem dar.
In der neuen Netzleitstelle der Stadtwerke Kempen werden die Messwerte anschließend visualisiert und archiviert. Von insgesamt 250 Ortsnetzstationen wurden bisher bereits 44 Stationen angebunden.
Wöchentlich wächst der Ausbaugrad und damit die SAE Übertragungstechnik im Netz der Stadtwerke Kempen.

Praxiserfahrung
Durch die umfassende Netzüberwachung fiel auf, dass ein Niederspannungsabgang einer spezifischen Trafostation mehrmals in der Woche eine kurzfristige, aber regelmäßig früh morgens auftretende Netzüberlastung aufwies.
Im Nachgang konnte ein örtlicher Metzgereibetrieb, der zum Zerkleinern von Schweinehälften einen einphasig angeschlossenen Kutter ohne Anlaufstrombegrenzer eingesetzt hatte, als Verursacher detektiert werden. Gerade solche Störungen zeigen auf, wie wichtig eine Betrachtung und Überwachung der Niederspannungsabgänge sein kann.
Von der Parametrierung der Fernwirkanlagen mit der Parametriersoftware setIT, über die Erstellung der Anlagenvisualisierungen mit visIT bis zum Einbau und der Inbetriebnahme der Fernwirktechnik werden alle Aufgaben von den Mitarbeitern der Stadtwerken Kempen selbstständig durchgeführt.

Durch redundante Kommunikationswege und die eingesetzten SAE Kopf-Stationen werden mögliche Kommunikationsstörungen auf ein Minimum reduziert. Die Verwendung einer VPN-Verschlüsselung mit IPsec (IKEV2) erhöht die IT-Sicherheit des Gesamtsystems und war zudem für die erfolgreiche Zertifizierung des ISMS sehr hilfreich.

Fazit
Gerade im Hinblick auf den Ausbau der Lade-Infrastruktur für E-Mobilität ist ein genaues Monitoring und die Überwachung der Netzauslastung in unserem Niederspannungsnetz unabdingbar.
Hier gilt es, die geeignete Mess- und Übertragungstechnik zu finden. Mit SAE als Partner sind wir zukunftssicher aufgestellt.

Bilder

Kunde

Stadtwerke Kempen GmbH

Ort

Kempen

Erstellungszeitraum

Produkte

FW-5-GATE-4G, PM-1, 8DI

Protokolle

IEC 60870-5-104

Kontakt

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