anwenderreportage

Danfoss Sensing Solutions VACON NXP Air Cooled: Fernwärme gesichert

Egal ob im Wohn- oder im Geschäftsbereich, eine störungsfreie Energieversorgung stellt eine wichtige Grundlage für den reibungslosen Ablauf des täglichen Lebens dar. Verantwortlich dafür, dass bei ihren Kunden keine „kalten und dunklen“ Zeiten anbrechen, sind die Energieversorger. Das Fernheizkraftwerk FHKW Linz Süd der Linz AG beispielsweise sorgt für die optimale Strom- und Wärmeversorgung zigtausender Haushalte in Linz und Umgebung – mit Unterstützung modernster Danfoss Frequenzumrichter.

Das FHKW Linz Süd garantiert die optimale Strom- und Wärmeversorgung zigtausender Haushalte in Linz und der umliegenden Region. Es arbeitet nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung und nutzt dafür einen Gas- und Dampf-Kombiprozess.

Das FHKW Linz Süd garantiert die optimale Strom- und Wärmeversorgung zigtausender Haushalte in Linz und der umliegenden Region. Es arbeitet nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung und nutzt dafür einen Gas- und Dampf-Kombiprozess.

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Aufgabenstellung: Moderner Ersatz für auslaufende Umrichtermodelle.

Lösung: Acht VACON NXP Frequenzumrichter-Module in luftgekühlter Ausführung mit Sinusfiltern, inklusive Schaltschränken.

Vorteil: Maximale Motorsteuerleistung und -dynamik in den Antriebssystemen der Hauptpumpen.

Die Linz AG betreibt ein 8.021 km langes Energieübertragungsnetz, 27 Umspannwerke und mehr als 3.000 Trafostationen und versorgt ca. 242.000 Kunden in Linz und 82 angeschlossenen Gemeinden mit Strom. Zusätzlich sorgen drei Fernheizkraftwerke – das FHKW Linz-Mitte, das FHKW Linz-Süd und das FHW Dornach – für wohlige Wärme in Wohn- und Geschäftsgebäuden. Ein Biomassekraftwerk sowie vier kleinere Wasserkraftwerke (bis zu 9,9 MW) erzeugen den notwendigen Strom.

Acht VACON NXP Frequenzumrichter-Module in luftgekühlter Ausführung mit Sinusfiltern, inklusive Schaltschränken, kamen mit Leistungen von 355, 450 und 1.050 kW bei der Linz AG zum Einsatz.

Acht VACON NXP Frequenzumrichter-Module in luftgekühlter Ausführung mit Sinusfiltern, inklusive Schaltschränken, kamen mit Leistungen von 355, 450 und 1.050 kW bei der Linz AG zum Einsatz.

Infos zum Anwender

Die Linz AG mit den drei Gesellschaften Linz Strom GmbH, Linz Gas/Wärme GmbH sowie Linz Linien GmbH beschäftigt sich mit der Strom- und Fernwärmeversorgung sowie dem öffentlichen Nahverkehr. Die Linz AG betreibt ein 8.021 km langes Energieübertragungsnetz, 27 Umspannwerke und mehr als 3.000 Trafostationen und versorgt cirka 242.000 Kunden in Linz und 82 angeschlossenen Gemeinden mit Strom. Zusätzlich sorgen drei Fernheizkraftwerke für wohlige Wärme in Wohn- und Geschäftsgebäuden.

Fernheizkraftwerk für flächendeckende Versorgung

Das FHKW Linz-Mitte war 1970 der erste Lieferant von Fernwärme. Doch schon Ende der 1980-iger Jahre konnte es den rasch ansteigenden Fernwärmebedarf nicht mehr decken. Um die sichere Versorgung weiter zu gewährleisten, begann die Linz AG 1990 mit dem Bau des Kraftwerks Linz Süd. Es arbeitet nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung und nutzt dafür einen Gas- und Dampf-Kombiprozess. Dadurch werden die Energieträger effizient und umweltfreundlich in Strom und Fernwärme umgewandelt. Diese gekoppelte Produktion von Strom und Wärme bringt, im Vergleich zur getrennten Erzeugung, eine wesentliche Einsparung der Primärenergie.

In den Jahren 1997 bis 2000 erweiterte der Energieversorger das 1993 fertiggestellte Kraftwerk. Drei Gasturbosätze, drei nachgeschaltete Abhitzekessel sowie zwei Dampfturbosätze zählen zu den Hauptkomponenten. Bei den Gasturbinen wurde, im Dienste der Umwelt, zusätzlich zu Katalysatoren in zwei Abhitzekesseln die modernste Brennkammerentwicklung zur NOx-Reduzierung eingesetzt. Der Einsatz dieser beiden Technologien ermöglicht die sichere Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Werte.

Für einen sicheren Betrieb der Anlage benötigte das FHKW neue Frequenzumrichter für drei Fernwärmepumpen, drei Speisewasserpumpen und zwei Hauptkühlwasserpumpen.

Für einen sicheren Betrieb der Anlage benötigte das FHKW neue Frequenzumrichter für drei Fernwärmepumpen, drei Speisewasserpumpen und zwei Hauptkühlwasserpumpen.

Auslaufende Umrichter-Modelle machten Modernisierung notwendig

Das FHKW Linz Süd garantiert die optimale Strom- und Wärmeversorgung zigtausender Haushalte in der Region. Die Jahresstromerzeugung liegt bei ca. 490.000 MWh, die Jahreswärmeerzeugung bei ca. 350.000 MWh. Für einen sicheren und effizienten Betrieb der gesamten Anlage benötigte das Fernheizkraftwerk neue Frequenzumrichter für drei Fernwärmepumpen mit je 1.050 kW/660 V/1.109 A, drei Speisewasserpumpen mit je 450 kW/660 V/464 A und zwei Hauptkühlwasserpumpen mit je 355 kW/660 V/380 A. Für die im Einsatz befindlichen, bereits in die Jahre gekommenen, stromgeführten Umrichter waren keine Ersatzteile mehr lieferbar, was eine Umstellung auf neue Technik notwendig machte.

Die Schaltschränke für die neuen Frequenzumrichter durften aus Platzgründen nicht größer werden, als die in der bestehenden Anlage. Auch die Schaltschrankausführung, die Adernfarbcodierungen, die Fabrikatsvorgaben bei den Schaltgeräten sowie die Übergabeschnittstellen mussten exakt die gleichen sein, wie bei den zu ersetzenden Umrichtern. Eine weitere Bedingung war, dass zur Senkung der Investitionskosten die seit 1991 in Betrieb befindlichen Motoren in der Anlage verbleiben konnten. Eine rasche Verfügbarkeit von Ersatzteilen und ein 24-Stunden–Service zur Gewährleistung eines störungsfreien Betriebs der Anlage waren bei der Vergabe ebenfalls zwingend vorgeschrieben.

Der VACON NXP Air Cooled ermöglicht eine maximale Motorsteuerleistung und -dynamik in den Antriebssystemen der Hauptpumpen des FHKW Linz-Süd. Damit wird eine effiziente Energieversorgung der angeschlossenen Abnehmer gewährleistet.

Der VACON NXP Air Cooled ermöglicht eine maximale Motorsteuerleistung und -dynamik in den Antriebssystemen der Hauptpumpen des FHKW Linz-Süd. Damit wird eine effiziente Energieversorgung der angeschlossenen Abnehmer gewährleistet.

VACON NXP Air Cooled optimieren Effizienz und Prozesse

Danfoss Drives konnte all diese Vorgaben komplett erfüllen. Acht VACON NXP Frequenzumrichter-Module in luftgekühlter Ausführung mit Sinusfiltern inklusive Schaltschränken kamen mit Leistungen von 355, 450 und 1.050 kW zum Einsatz. Trotz der zusätzlich notwendigen Sinusfilter passte die neue Lösung in die bestehende Anlage.

Frequenzumrichter erzeugen elektrische Störsignale auf der Motorzuleitung, die im Motor zu einer erhöhten Belastung der Isolation führen. Deshalb empfehlen Hersteller, diese Zuleitung zur Vermeidung von Störabstrahlungen abgeschirmt auszuführen. Abhilfe schafft hier der Sinusfilter zwischen Umrichter und Motor – dU/dt-Filter hätten die Motorisolation nicht ausreichend geschützt. Die Sinusfilter reduzieren die Belastung der Motorisolation, schützen so die vorhandenen Motoren vor Wicklungsdurchschlägen und beseitigen Taktfrequenzgeräusche. Zudem senken sie die Motorverluste, da sie den Motor mit sinusförmiger Spannung versorgen. Außerdem beseitigt der Filter die Impulsreflexionen im Motorkabel und verringert dadurch die Verluste im Frequenzumrichter.

Gute Erfahrungen und bester Service

Die Linz AG verfügt bereits über langjährige, gute Erfahrungen mit Vacon Frequenzumrichtern, der kompetenten Beratung und dem zuverlässigen und raschen Service von Danfoss Drives. Die letzten Anlagen der Linz AG wurden bereits mit Vacon Frequenzumrichtern ausgerüstet. Der Austausch der Umrichter im FHKW Linz-Süd fand 2012/2013 statt und dauerte fünf Monate bei Betriebsstillstand des Kraftwerks. Dem Partner Danfoss Drives kam bei diesem Projekt auch die Flexibilität bei der Realisierung von Sonderlösungen zugute.

Der VACON NXP Air Cooled ermöglicht eine maximale Motorsteuerleistung und -dynamik in den Antriebssystemen der Hauptpumpen des FHKW Linz-Süd. Damit wird eine störungsfreie, nachhaltige und effiziente Energieversorgung der an das FHKW Linz-Süd angeschlossenen Abnehmer gewährleistet.

Leistungsbereich von bis zu 5,3 MW

Die VACON NXP Frequenzumrichtermodule bieten Präzision und Leistungsstärke für ein robustes und dynamisches Anwendungsprofil. Die optimierte Motorsteuerung kann Hochleistungsmotoren, sowohl Induktions- wie auch Permanentmagnetmotoren, ansteuern. Alle gängigen Feldbus-Optionen ermöglichen eine einfache Einbindung in übergeordnete Steuerungssysteme. Zudem erlaubt eine flexible Parametrierung und Programmierung die einfache Inbetriebnahme und Bedienung. Danfoss Drives liefert die VACON Frequenzumrichter in einem Leistungsbereich von bis zu 5,3 MW. Sie verbessern die Energieeffizienz, senken Kosten und optimieren dank zahlreicher, integrierter Funktionen die Produktivität von Prozessen.

SPS IPC Drives

Halle 3A, Stand 430

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