de.wedoany.com-Bericht: Schneider Electric aus Frankreich hat eine Reihe maßgeschneiderter Lösungen für die Leistungsminderung von Mittel- und Niederspannungs-Frequenzumrichtern in großen Höhen vorgestellt. Die Produkte gewährleisten einen stabilen Betrieb in Höhenlagen von 3000 bis 4800 Metern. In großen Höhen, wo die Luft dünn ist, die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht groß sind und das Stromnetz schwach ist, neigen herkömmliche Industrieanlagen zu Leistungseinbußen durch die sogenannte „Höhenkrankheit". Frequenzumrichter, die das Herz der industriellen Produktion darstellen, müssen daher durch gezielte Konstruktion diesen Herausforderungen begegnen.
Die Auswirkungen großer Höhen auf Mittel- und Niederspannungs-Frequenzumrichter sind hauptsächlich in drei Bereichen zu sehen. Erstens das Problem der Wärmeableitung: Die dünne Luft verringert die Kühleffizienz um fast ein Drittel, was zu einem Temperaturanstieg im Phasenschieber-Transformator und in den Leistungsmodulen führt. Zweitens die Verschlechterung der Isolationsleistung: Große Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht verursachen eine thermische Ausdehnung und Kontraktion der Isoliermaterialien, die Kriechstrecken sind unzureichend, und die Spannungsfestigkeitsreserve sinkt auf 70 %. Drittens die Störungen durch Netzschwankungen: Die geringe Netzkapazität am Ende der Leitung und Spannungsschwankungen von über ±10 % führen leicht zu instabilem Betrieb des Frequenzumrichters.
In einem Solarturmkraftwerk mit geschmolzenem Salz auf 3000 Metern Höhe wurde der Mittelspannungs-Frequenzumrichter Altivar 1200C-S von Schneider Electric für diese Höhe ausgelegt und liefert auch in der „sauerstoffarmen" Umgebung volle Leistung. Der Frequenzumrichter verfügt über eine Eingangsspannungsreserve, Funktionen zur Durchfahrung von Unter- und Überspannungen sowie eine redundante Auslegung der Steuer- und Lüfterstromversorgung, um den stabilen Betrieb der Salzschmelzpumpe und die kontinuierliche Versorgung mit Grünstrom zu gewährleisten.
Für ein integriertes Energieversorgungssystem mit Quellen, Netzen, Lasten und Speichern auf 4500 Metern Höhe hat Schneider Electric den Mittelspannungs-Frequenzumrichter vollständig an die „extremen Höhen" angepasst. Von der Auswahl der Komponenten und Rohmaterialien über das elektrische Design bis hin zu Produktion und Prüfung ist alles maßgeschneidert. Die Altivar 1200C-S Serie ist tief in das Szenario der thermischen Solarspeicherung integriert und bietet Lösungen wie eine an die Höhe angepasste Auswahl, einen isolierten automatischen Bypass, 24-Stunden-Echtzeitüberwachung und Algorithmenoptimierung.
Im Bergbau in großen Höhen wurden auf dem tibetischen Hochplateau in China fast 70 Mineralien nachgewiesen. Umweltfaktoren wie dünne Luft, große Temperaturunterschiede und viel Staub erschweren jedoch den Abbau. Auf 3300 Metern Höhe bietet Schneider Electric einen höhenangepassten Phasenschieber-Transformator und spezielle Mühlenfunktionen, die in Verbindung mit einem Einschaltstromunterdrückungsschrank und einem Gehäuse mit Schutzart IP42 einen stabilen Anlauf und eine präzise Regelung ermöglichen. In einem Umbauprojekt auf 3500 Metern Höhe werden durch Lösungen wie höhenangepasste Leistungsreduzierung, Niederspannungsdurchfahrung und Modul-Bypass die Probleme des „nicht stilllegbar und nicht austauschbar" gelöst. Auf 4500 Metern Höhe werden Transformator und Leistungsmodule jeweils umgebungsangepasst ausgelegt und mit einer Modul-Bypass-Funktion ausgestattet, um einen langfristig zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.
Die Niederspannungs-Frequenzumrichter der Altivar Process Serie von Schneider Electric erweitern ihre „Komfortzone" auf 4800 Meter. Bei der Entwicklung dieser Serie wurde der Faktor des niedrigen Luftdrucks von Anfang an berücksichtigt. Die internen elektrischen Komponenten halten Sicherheitsabstände ein, sodass bis zu 1000 Metern Höhe keine Leistungsreduzierung erforderlich ist. In den kritischen Hochspannungsbereichen wie den IGBT-Leistungsmodulen und Stromschienen werden maßgeschneiderte verstärkte Isoliermaterialien verwendet. Die Leiterplatten sind mit einem verstärkten 3C3/3S3 Industrie-Schutzlack beschichtet, um Temperaturschwankungen, Kondensation und Staubumgebungen standzuhalten. Die Regelalgorithmen und die Sanftanlauffähigkeit reduzieren die Belastung des schwachen Stromnetzes und vereinfachen gleichzeitig die Installations- und Inbetriebnahmeprozesse.
Um den Anforderungen von Branchen wie Wasserwerken in Hochplateau-Regionen gerecht zu werden, gewährleistet die Altivar Process Serie durch umfassend erweiterte Sicherheits-Luft- und Kriechstrecken, maßgeschneiderte verstärkte Isoliermaterialien, serienmäßige 3C3/3S3 Schutzlackbeschichtung und leichte Bereitstellungslösungen eine stabile Leistung ohne Einbußen. Von der Energiespeicherung über den Bergbau bis zur Wasserwirtschaft hebt Schneider Electric durch hochzuverlässige Produktstärke und ausgereifte Lösungskompetenz die anpassbare Höhe für Mittel- und Niederspannungs-Frequenzumrichter kontinuierlich an.
