Analyse, Konzept, Planung, Realisierung aus einer Hand
Die elektrische Energieversorgung ist im Wandel. Die Umsetzung der Energiestrategie 2050 wirkt sich immer stärker auf den Betrieb unserer Verteilnetze aus. Der dezentrale Ausbau der regenerativen Energien einerseits und der Elektromobilität mit den dezentralen Ladestationen andererseits werden den Netzbetrieb nachhaltig beeinflussen. Stromnachfrage und Stromangebot im Gleichgewicht zu halten ist nur eine der zukünftigen Herausforderungen. Um die Versorgungssicherheit und die Netzstabilität auch in Zukunft garantieren zu können, ist eine vorausschauende, langfriste Planung unumgänglich und von entscheidender Bedeutung. Dies nicht zuletzt, weil die Nutzungsdauer der Betriebsmittel lang ist und die Netzausbauten sehr kostenintensiv sind. Die Gefahr von Fehlinvestitionen aufgrund zunehmender Komplexität in der Stromversorgung ist gross.
Unser Angebot
- Netzstudien
- Projektierungen
- Ausschreibungen
- Inbetriebsetzungen
- Instandhaltung / Retrofit
- Kundenspezifische Schulungen
Ihr nutzen
- Sie profitieren von langjähriger Erfahrung und breitem Know-how unserer Spezialisten
- Sie werden über sämtliche Bereiche der elektrischen Energieversorgung von uns begleitet und betreut
- Sie können dank unserer umfassenden Berechnungsprogramme auch komplexe und anspruchsvolle Netzanalysen von uns erwarten.
- Sie arbeiten mit einem Ansprechpartner über alle Projektphasen hinweg zusammen, auch bei komplexen Grossprojekten.
- Sie können sich in allen Projektphasen von der Planung bis zur Inbetriebsetzung auf ein eingespieltes und professionelles Team verlassen.
- Sie haben die Kosten und die Zeit – dank unseres Projektmanagements immer im Griff.
Netzstudien
Netzausbaukonzepte
Wir begleiten Sie dort, wo sie im Projekt aktuell stehen. Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung im Bereich Netzausbaustrategien – zum Beispiel mit der Integration dezentraler Energieerzeugungsanlagen und Ladestationen in das Verteilnetz - sind wir in der Lage, mit Ihnen gemeinsame ihre zukünftigen Herausforderungen zu meistern. Ist die Strategie festgelegt, empfehlen wir folgendes weitere Vorgehen:
- Erfassung des Verteilnetzes im Netzberechnungsprogramm (NEPLAN)
- Durchführung eines «Stresstests»
- Analyse der Ist-Situation
- Ausarbeitung von Ausbauszenarien
- Ausarbeitung Ausbau- und Sanierungskonzept mit approximativen Kosten und Etappierungen
- Ausarbeitung von Vorschlägen für Netzoptimierungen und die Zielnetzplanung
Die sorgfältige Ausarbeitung einer Netzstudie garantiert Ihnen, Schwachstellen frühzeitig zu erkennen, vorhandenes Netzoptimierungspotenzial zu nutzen, den Netzausbau sukzessive und prioritär zu planen, die finanziellen Mittel für den Netzausbau termingerecht zur Verfügung zu stellen und Fehlinvestitionen zu vermeiden.
Netzanalyse
Last- und Kurzschlussstromberechnungen
Die Lastfluss- und Kurzschlussuntersuchungen bilden eine wesentliche Grundlage für die Netzplanung. Diese Untersuchungen werden mit einem Netzberechnungsprogramm durchgeführt. Wir verwenden dafür das Programm NEPLAN. Die Lastflussberechnung ermittelt die Knotenspannungen für die einzelnen Planungsvarianten sowie die Leitungsströme für den Normalbetrieb, für Spitzenlastzeiten und bei Störfällen. Mit Hilfe der Lastflussberechnungen können folgende Grössen geplant werden:
- Bestimmung des Wirk- und Blindleistungsflusses sowie der Ströme in den einzelnen Netzelementen
- Bestimmung von Spannung und Phasenwinkel in den Netzknoten
- Bestimmung der Verlustleistungen
- Blindleistungsoptimierung
- Bestimmung der optimalen Stufenstellung der Transformatoren
Die Kurzschlussberechnung ermittelt die maximalen und minimalen Kurzschlussströme an den Netzknoten. Anhand dieser Berechnungen wird die mechanische und thermische Kurzschlussfestigkeit der Betriebsmittel überprüft (bestehende Anlagen) respektive bestimmt (Neuanlagen). Auf Basis des eingesetzten Netzberechnungsmodells kann auch ein adäquates Netzschutzkonzept mit optimalen selektiven Schutzeinstellwerten erarbeitet werden, das in unterschiedlichen Netzschaltzuständen eine optimal selektive Abschaltung von fehlerbehafteten Netzteilen sicherstellt.
Magnetfeldberechnungen
Elektrische Anlagen und Netze erzeugen magnetische und elektrische Felder. Zusammenfassend spricht man von nichtionisierender Strahlung. Die entsprechende Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV) ist seit dem 1. Februar 2000 in Kraft. Der Geltungsbereich dieser NISV-Verordnung betrifft insbesondere Anlagen der Stromverteilung wie Trafostationen, Verteilanlagen und Leitungen. Jeder Anlagenbetreiber ist verpflichtet, einen Nachweis über die Strahlenbelastung bei Nennleistung in der unmittelbaren Umgebung der entsprechenden Anlagen zu erbringen.
Die Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV) legt zwei Grenzwerte fest. Den Immissionsgrenzwert (IGW) für die magnetische Flussdichte B. Dieser Grenzwert ist überall dort verbindlich, wo sich Menschen aufhalten können (Ausnahme: Betriebspersonal). Der Grenzwert liegt bei 100 μT. Der Anlagengrenzwert (AGW) für Bereiche mit empfindlicher Nutzung (Kinderspielplätze, Räume, in denen sich Personen über längere Zeit aufhalten) liegt bei 1 μT. Die Einhaltung dieser beiden Grenzwerte muss nachgewiesen werden. Hier hat sich ein mehrstufiges Vorgehen bewährt:
- Grobbeurteilung
- Modellbildung und Berechnung der zu erwartenden B-Feldwerte im Programm EFC400
- Bei Nichteinhalten der Grenzwerte, die Erarbeitung eines Sanierungskonzeptes
Die Analyse von Magnetfeldern ist äusserst anspruchsvoll und erfordert viel Know-how. Unsere Spezialisten verfügen nicht nur über die entsprechenden Berechnungsprogramme und Messgeräte, sondern auch über langjährige Erfahrung in diesem Bereich. Mit den von uns ausgearbeiteten Lösungsvorschlägen unterstützen wir Sie dabei, die Kosten möglichst tief zu halten.
Beurteilung der Netzqualität
Die Elektrizitätsversorgungsunternehmen haben die Aufgabe, den einzelnen am öffentlichen Versorgungsnetz angeschlossenen Verbraucher im Idealfall mit einer rein sinusförmigen Wechselspannung konstanter Amplitude und Frequenz sowie ständiger Verfügbarkeit zu versorgen. Bezüglich Spannungsqualität ist die Norm EN 50160 einzuhalten. Bezüglich Netzrückwirkungen (schnelle Spannungsänderungen, Spannungsanhebungen, Oberschwingungen) gilt es, die «Technischen Regeln zur Beurteilung von Netzrückwirkungen» (D-A-CH-CZ) zu beachten. Netzrückwirkungen entstehen, wenn die Betriebsmittel einzelner Verbraucher dem Netz nicht-sinusförmige Ströme entnehmen oder Ströme zeitlich schwanken. Wir bieten folgende Dienstleistungen an:
- Analyse der Netzqualität bei Netzstörungen
- Evaluation der Ursachen bei Störungen sowie Erarbeiten von Lösungsvorschlägen
- Beurteilung von Anschlussgesuchen mit Verbrauchern und Erzeugern, die Netzrückwirkungen verursachen
- Unseren Spezialisten stehen für diese Aufgaben geeignete Messgeräte und verschiedene Berechnungstools zur Verfügung. Auch hier profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung.
Projektierung
Eine systematische Netzplanung nimmt einen immer grösseren Stellenwert ein. Gerade in den Mittel- und Niederspannungsnetzen, wo die grössten Investitionskosten anfallen, zahlen sich umfassende, planerische Überlegungen aus. Eine sorgfältige Planung schafft die Voraussetzung für eine sichere und zuverlässige Bereitstellung der elektrischen Energie.
Ob bei Neu- oder Umbauten von elektrischen Anlagen und Netzen, unsere Spezialisten kennen die Bedürfnisse der Energieversorgungsunternehmen sowie die Entwicklungstendenzen von Markt und Technik. Sie können Ihnen auch im Bereich der Projektierung umfassende Dienstleistungen anbieten:
- Planung von Schaltanlagen
- Planung von Transformatorenstationen
- Planung von Schutz- und Leittechnik
- Planung von Kabelanlagen
- Integration von Photovoltaik-Anlagen in das Verteilnetz
- Bearbeitung von Anschlussgesuchen
- Erstellung von Ausschreibungsunterlagen
- Magnetfeldberechnungen
Uns ist es ein Anliegen, nicht nur die technischen, sondern auch die betriebswirtschaftlichen Aspekte in unsere Planung miteinzubeziehen. Selbstverständlich erledigen wir für Sie auch die administrativen Planungsarbeiten wie Baueingaben oder die Ausarbeitung der Planvorlage für das eidgenössische Starkstrominspektorat. Wir begleiten die Realisierungs- und Inbetriebsetzungsphase und erarbeiten eine Projektdokumentation mit den einzelnen Funktionsbeschreibungen. Wenn es die Komplexität der Anlage erfordert, übernehmen wir auch die Schulung des Personals. Ziel ist immer, unseren Kunden eine schlüsselfertige, bedürfnisgerechte Anlage übergeben zu können.
Inbetriebsetzung
Der Komplexitätsgrad der elektrischen Verteilnetze nimmt stetig zu. So werden strahlenförmig ausgebildete Netze zunehmend vermascht oder teilvermascht betrieben. Dies hat wiederum Auswirkungen auf den Netzschutz und den gesamten Netzbetrieb. Die Funktionalität der Schutzgeräte nimmt entsprechend zu. Die Schutzgeräte werden vermehrt in Leitsysteme eingebunden, Aspekte der Netzqualität spielen eine immer wichtigere Rolle. Die Erfahrung zeigt, dass trotz standardisierter Herstellung und Prüfung der Mittelspannungsschaltanlagen im Werk bei der Auslieferung an den Kunden Verdrahtungsfehler, vor allem bei den Schutzrelais, vorkommen. Als unabhängiges Ingenieurunternehmen unterstützen wir Sie bei Inbetriebsetzungen von Mittelspannungsschaltanlagen und Schutzgeräten mit folgenden Leistungen:
- Überprüfung der Verdrahtung anhand der Schemaunterlagen
- Parametrierung der Schutzgeräte
- Funktionskontrollen mit Einspeisen von Strom und Spannung
- Systemprüfung von Wandlern, Leistungsschaltern und zugehörigen Schutzgeräten
- Datenpunkttest zu einem übergeordneten Leitsystem
- Schulung Betriebspersonal (Bedienung der Anlagen, Vorgehen im Störungsfall, usw.)
- Bei Bedarf Unterstützung bei der Erstellung von Schemaunterlagen sowie bei der Erstellung von anlagenspezifischen Kurzanleitungen
Die Inbetriebsetzung durch uns als «unabhängige Dritte» hat den Vorteil einer wertneutralen Beurteilung, ob die gelieferte Anlage Ihren Anforderungen und Bedürfnissen entspricht.
Instandhaltung / Retrofit
Ersatz von Sekundärschutzgeräten
Sekundärschutzgeräte sind nach einer Betriebszeit von 15 bis 20 Jahren am Ende ihrer technischen Lebensdauer angelangt und müssen ersetzt werden. Die Schaltanlagen, in welchen die Geräte eingebaut sind, weisen eine deutlich längere technische Lebensdauer auf. Aus diesem Grund ist ein Retrofit aus technischer wie betriebswirtschaftlicher Sicht eine sinnvolle Lösung. Wir übernehmen für Sie den gesamten Ersatz von Schutzgeräten mit folgenden Leistungen:
- Analyse der Ist-Situation
- Erstellen Pflichtenheft
- Erstellen der Schemaunterlagen
- Beschaffung der Sekundärschutzgeräte
- Umbauarbeiten vor Ort (auf Wunsch mit Betriebspersonal des Kunden)
- Inbetriebsetzung
- Schlussdokumentation
Lassen sich die neuen Schutzgeräte nicht sinnvoll in die bestehenden Schaltzellen einbauen oder waren bis anhin die Schutzgeräte in einem separaten Schutzschrank eingebaut, planen und realisieren wir einen externen Schutzschrank mit den neuen Schutzgeräten, erstellen Kabellisten und führen in Koordination mit Ihnen die Verkabelung aus. Das hat den Vorteil, dass die Anzahl Schnittstellen minimiert und Ihre Bedürfnisse ohne Schnittstellenverluste umgesetzt werden können.
Prüfung von Schutzgeräten
Die gesetzlichen Grundlagen verlangen, dass im Abstand von fünf Jahren die Funktionstüchtigkeit von Schutzgeräten nachgewiesen wird. Dieser Auflage wird entsprochen, indem die Schutzgeräte, abhängig von deren Funktionalität, mittels Strom- und Spannungseinspeisung geprüft werden. Im Rahmen dieser Nachprüfung der Schutzgeräte wird in der Regel auch überprüft, ob die gewählten Schutzeinstellwerte noch den aktuellen Randbedingungen des Netzes entsprechen oder ob diese anzupassen sind.
Ebenfalls überprüfen wir immer, ob der gesamte Schutzkreis (Wandler-Verdrahtung-Schutzgerät-Leistungsschalter) einwandfrei funktioniert. Die durchgeführten Prüfungen und deren Ergebnisse werden mittels Prüfprotokollen dokumentiert. Unsere Leistungen im Überblick:
- Überprüfung des Schutzkonzeptes und der Rahmenbedingungen
- Überprüfung der Einstellwerte des entsprechenden Schutzgerätes
- Überprüfung des gesamten Schutzkreises
- Funktionskontrolle inkl. Schalterauslösung
- Dokumentation der Ergebnisse
Die periodische Prüfung der Schutzgeräte garantiert, dass im Störungsfall der Netzschutz einwandfrei funktioniert und somit Sach- oder Personenschäden vermieden werden können.
Prüfung von Mittelspannungs-Leistungsschaltern
Auch bei den Mittelspannungs-Leistungsschaltern verlangt der Gesetzgeber, dass im Abstand von fünf bis zehn Jahren die Funktionstüchtigkeit und die Betriebssicherheit nachgewiesen werden. In der Vergangenheit bedeutete dies regelmässige, meist kostenintensive Revisionsarbeiten am Leistungsschalter. Heute bietet ein zweistufiges Verfahren eine sinnvolle Alternative. In einem ersten Schritt wird das elektrische und mechanische Verhalten des Leistungsschalters überprüft:
- Übergangswiderstand der Hauptstrompfade
- Erreichen der EIN-Stellung
- Prellverhalten
- Schaltverhalten der Hilfskontakte
- Drehwinkel/Hub bei EIN-AUS-Sequenz
- Zeitlicher Verlauf der EIN- und AUS-Schalterbewegung.
Erst wenn sich bei diesen Prüfungen die Messwerte ausserhalb der Toleranzbereiche bewegen, was erfahrungsgemäss nur bei etwa fünf Prozent der Schalter der Fall ist, muss eine Revision durch den Hersteller veranlasst werden. Dieses zweistufige Vorgehen spart Kosten.
Da der Leistungsschalter zusammen mit einem Schutzgerät als funktionale Einheit betrieben wird, ist es sinnvoll, gleichzeitig mit der Leistungsschalter-Prüfung auch die Prüfung der zugehörigen Schutzgeräte durchzuführen.
Thermografische Analysen
Thermografie ist eine effiziente und kostengünstige Methode, um unzulässige Erwärmungen von elektrischen und mechanischen Komponenten zu identifizieren. Unzulässige Erwärmungen sind oft erste Anzeichen drohender gravierender Probleme. Ursachen für Erwärmungen können lockere Schraubverbindungen, unsaubere Kontaktverbindungen, thermische Überlastung der Betriebsmittel (z.B. Stromwandler oder Blindstromkompensationsanlagen) oder Teilentladungen sein. Eine Abschaltung der elektrischen Anlagen ist bei thermografischen Aufnahmen nicht erforderlich (somit kein Betriebsausfall). Sie profitieren:
- Frühzeitige Problemerkennung bevor kostenintensive Schäden entstehen
- Schnelle und zuverlässige Anlagenprüfung
- Gezielte Überwachung kritischer Anlageteile
- Keine Ausfall- und Stillstandzeiten
Der grosse Vorteil der Thermografie liegt unter anderem darin, dass die elektrischen und mechanischen Komponenten unter Betriebsbedingungen untersucht und analysiert werden können. Um Schäden infolge thermischer Überlastung und die damit verbundenen, eventuell hohen Sanierungskosten zu vermeiden, empfehlen wir unseren Kunden periodische Kontrollen ihrer elektrischen Anlagen.
Kundenspezifische Schulungen
Wenn komplexe Systeme vom Betriebspersonal nur selten bedient werden, ist das betriebsinterne Wissen darüber eventuell nur lückenhaft vorhanden. Bei Netzstörungen, wo schnelles, zielgerichtetes Handeln gefragt ist, kann sich dies nachteilig auswirken. Wir unterstützen Sie bei der Erstellung anlagenspezifischer Kurzanleitungen und führen, basierend auf diesen Unterlagen, kunden- und systemspezifische Schulungen durch. Im Fokus stehen dabei:
- Ausarbeitung von Schaltprogrammen
- Vermitteln von Anlagen-Betriebskonzepten
- Bedienung von Schaltanlagen und von Schutzgeräten
- Umgang mit Verriegelungskonzepten in leittechnisch erfassten Anlagen.
