Upload
lecong
View
223
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Referent:
Dipl.-Ing. Rolf Neumann
Auslegung und Einsatz von Notstromanlagen
GeschäftsfelderVertrieb
Dieselstrom-erzeugungsanlagenAKO GmbH
Vermietung
Strom
Kälte - Klima - Wärme
Vertrieb
Abgasreinigung von DieselmotorenFa. SIM, Schweiz
Vertrieb
Batteriegepufferte NotstromanlagenSecutech GmbH
� Batteriegespeiste Notstromversorgung 10 .. 300 kVA
� Rotierender Umformer aus Gleichstrommotor und
Hohe Kurzschlussleistung und Überlastfähigkeit !
Drehstromsynchrongenerator
Überbrückungszeiten:
5 min bis 1 h
Umschaltzeiten <= 2 s
Vertrieb Secutech
Einsatzgebiete:
• Dauerbetriebsanlagen
• BHKW‘s
• Notstromanlagen mit hohen Anforderungen an niedrigeAbgasemissionen, z.B.
< 1.000 mg / m³NOx
< 5 mg / m³Staub / Ruß
Abgasreinigung von DieselmotorenEmunox-System
� Diesel-Stromerzeugungsanlagenvon 10 .. 2000 kVA
- Dauer-Stromversorgung- Notstromanlagen
Vermietung Strom
� Mittelspannungsanlagen- mobile Transformatorenanlagen mit zugehörigenSchaltanlagen
Vermietung Strom
� Kälte- und Klimaanlagen für
- Rechenzentren- Veranstaltungen- Industrieprozesse
Vermietung Kälte - Klima
AKO-Skyline dunkel
Aggregat-Testlauf
AKO-Skyline erleuchtet
Diesel-Stromerzeugungsanlagen
Leistungsbereich 5 – 2.000 kVA- Notstromanlagen- Dauerbetriebsanlagen- Spitzenlastanlagen- Anlagen zur Wärmerückgewinnung
Keine Serienfertigung
Ausführung entsprechend Kundenspezifikation
250 kVA Notstrom Containeranlage
250 kVA Notstrom Containeranlage
Kompakte Bauform bei hoher Schalldämm-anforderung
250 kVA Notstrom Containeranlage
Containeranlage
Containeraggregate mit Tischkühlanlagen
• Superschallgedämmt < 60 dB(A)
• 24 h – Tank
• Fernüberwachungeinrichtung mit Bedienungsebene über Modem
• Einbruchmeldeanlage
• Tropfblech oberhalb der Bedienebene
Notstrom-Haubenaggregate für Telekommunikationsunternehmen
Notstrom-Haubenaggregate für Telekommunikationsunternehmen
Notstrom-Haubenaggregate für Telekommunikationsunternehmen
Notstrom-Haubenaggregate für Telekommunikationsunternehmen
Notstrom-Haubenaggregate für Telekommunikationsunternehmen
4 x 1.600 kVA + 2 x 2.200 kVA Notstromanlagen für Datencenter
Netzfehlerstatistik (Quelle: MGE UPS Systems)
Netzausfälle in deutschen Versorgungsnetzen
• Leistungsermittlung / Verbraucherauflistung
• Anforderungen an die Notstromanlage
• Auslegung Motor / Generator
• Raumbedarfsermittlung
• Abschätzung der Randbedingungen
• Montage / Inbetriebsetzung
• Testanforderungen / Service
Planungshilfen für Notstromanlagen
Scheinleistung kVA = Wirkleistung kW / cos phi
• USV-Anlagen (n+1)
• Klima- und Kälteanlagen
• Sprinkleranlagen / Entrauchung
• Maschinentechnische Anlagen
• Beleuchtung, Telefonanlage, etc.
• Reserve 20 %
Leistungsermittlung Verbraucherauflistung
• Bei n+1 Anlagen müssen alle Anlagen bei der Leistungsermittlung berücksichtigt werden!
• Betriebsart der USV-Anlagen?6-pulsiger -, 12-pulsiger Gleichrichter oder Filtertechnik?
• Batterieladung während Notstrombetrieb?
• Aufschaltung auf die Notstromanlage?
USV-Anlagen
• Verfügt die Klima- / Kälteanlage über ein Notstromprogramm?
• Ermittlung der Bereiche, die während des Notstrombetriebes gekühlt werden müssen!
• Anlaufverfahren der Klimaanlage?
Klima- und Kälteanlagen
• Gestaffelte Zuschaltung der Verbraucher?
• Einzelne Großverbraucher?
• Anlaufart des Verbrauchers?
• Mindestanforderung VDE 0108
Sprinkleranlagen / EntrauchungMaschinentechnische Anlagen
• Vorgaben an die Spannungs- und Frequenzgenauigkeitder Notstromanlage
- Mindestanforderung: Auslegung nach VDE 0108
- Besser: DIN 6280, Ausführungsklasse 3
- Für Krankenhäuser: Auslegung nach VDE 0107
Anforderungen an die Notstromanlage
Motor + Generator = Stromaggregat
Auslegung: Motor und Generator
• MTU
• Deutz
• Volvo
• Scania
• Caterpillar
• Perkins
• Iveco
• John Deere
Fabrikate:
Motoren
• dynamisches Verhalten bezogen auf den Wirklastanteilin kW
• elektronische Regeleinrichtung
• Abgasemissionen
• Kundendienst / Service
• Ersatzteilverfügbarkeit
Anforderungen:
Motoren
• A.v.Kaick
• AEM
• Leroy Somer
• FKI
• Stamford
• Mecc alte
Fabrikate:
Generatoren
Anforderungen:
• Lastanteil nicht linearer Verbraucher bezogen auf die ermittelte Leistung
Faustformel Generatorleistung / Verbraucher:
6-pulsiger Gleichrichter = 2,5 .. 3,012-pulsiger Gleichrichter = 1,8 .. 2,2
Netzfilter / IGBT-Technik = 1,3 .. 1,5
Generatoren
• dynamisches Verhalten bezogen auf den Anlaufstrom,bzw. den Umschaltmoment von Stern auf Dreieck.
• Dauerkurzschlussstrom 3-phasig, Selektivitätsprüfung!
• Regeleinrichtung / Filter
• Kundendienst / Service
Anforderungen:
Generatoren
Ausführungen:
• 1-Lagertechnik
• 2-Lagertechnik
• Kurzschlussfeste Auslegung, 6-faches Nennmoment
Die Kupplung
Die Kupplung
Die Kupplung
Die Kupplung
Die Kupplung
Die Kupplung
Die Kupplung
Die Kupplung
Die Kupplung
• TA-Luft
• Abgasführung
• Kraftstoffanlagen
• Körperschall
• TA-Lärm
• Batterien
• Schaltanlage
Randbedingungen
Streng genommen gilt die TA-Luft nur für genehmigungs-pflichtige Anlagen!
Notstromanlagen sind meldepflichtig, nicht genehmigungs-pflichtig!
Unterliegt die Baumaßnahme der Genehmigungspflicht nach der 4.BImSchV, so wird auch die Notstromanlage genehmigungspflichtig.
Notstromanlagen sollten im Rahmen eines Bauantrages angezeigt werden.
TA-Luft und Notstromanlagen
TA-Luft und Notstromanlagen
5Ruß
jeweils bezogen auf 5 % Restsauerstoffgehalt!
60Formaldehyd (unter Vorbehalt)
80130Staub
150Kohlenwasserstoffe
300650Kohlenmonoxid (CO)
1.0004.000 / 2.000Stickoxide (NOx)
Abgasemissionen in mg/m3 von Dieselmotoren sind:
Grundsätzlich kann die regionale Behörde die einzuhaltenden Abgasemissionswerte entsprechend „STAND DER TECHNIK“ festlegen.
• Abgasemissionen von „Kleinanlagen“ bis 100 kVA sindderzeit noch unproblematisch.
• Anlagen bis 500 kVA sind in abgasoptimierter Ausführung (NOx < 2.000 mg/m3 / Staub < 80 mg/m3)erhältlich, jedoch nur in Sonderfällen Vorschrift.
• Für Anlagen größer 500 kVA in Ballungsräumen gilt eineabgasoptimierte Ausführung als Standard.
TA-Luft und Notstromanlagen
• Abgasleitungen sind über Dach des höchsten Gebäudeszu führen.
• Ausnahmen hiervon sind nur in Abstimmung mit der Behörde möglich (TÜV-Gutachten).
Abgasführung
• In Ballungsgebieten werden auch angrenzende Gebäude in dieBerechnung einbezogen.
Abgasführung
• Kraftstoffanlagen dürfen nur von Betrieben mit einer Zulassung nach WhG installiert werden.
Kraftstoffanlagen
• Anlagen nach VDE 0108 benötigen einen Zwischen-behälter, ausreichend für 2 h Volllastbetrieb, dessenUnterkante 0,5 m oberhalb der Motoreinspritzpumpeangeordnet ist.
Kraftstoffanlagen
• Tankanlagen bis 999 lbenötigen keineEntlüftungsleitung in‘sFreie.
• Im Aggregateraum dürfen max. 5.000 l Kraftstoff gelagertwerden.
• Empfehlung: Bei Verwendung eines Zwischentanks fürdie Befüllung eine Doppelpumpe mit automatischerUmschaltung vorsehen.
• Kraftstoffleitungen, die in nicht sichtbaren Bereichenverlegt werden, sind doppelwandig und leckageüberwachtauszuführen.
Kraftstoffanlagen
Kraftstoffanlagen
• Notstromanlagen sind elastisch zu lagern.
• Empfehlung: Bei Aufstellung in Gebäuden einedoppelelastische Lagerung vorsehen.
Körperschall
• Komponenten die mit demAggregat und dem Gebäudeverbunden sind, müssenkörperschallentkoppelt gelagert sein.
• Die TA-Lärm bezieht sich auf das nächste zu öffnendeFenster, bzw. bei Industrieanlagen auf die Grundstücks-grenze.
• Für Notstromanlagen gilt ein Beurteilungspegel, der um12 dB(A) höher liegen darf als der vorgeschriebene Wert.
• Als Grenzwert für Anlagen, die der VDE 0108 unterliegen,gilt der Tageswert und nicht der Nachtwert.
TA-Lärm
• Als Erfahrungswert gilt:
65 dB(A) in 7 m Entfernung gemessen für Mischgebiete,bzw. 55 dB(A) in 7 m Entfernung gemessen für über-wiegende Wohnbebauung.
• Bei angrenzenden reinen Wohngebieten empfiehlt sichein TÜV-Gutachten.
TA-Lärm
TA-Lärm
TA-Lärm
TA-Lärm
• Batterien sollten immer gemäßVDE 0108 ausgelegt werden.
• Bei komplexen Anlagen undSPS-Steuerungen müssen Steuer- und Pufferbatterieneingesetzt werden.
Batterien
Notstromschaltanlagen
3-phasig 3-phasig 3-phasig
Generator Verbraucher NetzG
DIE
SE
L
Notstromschaltanlage
Steuerung Schalter
M
A
Generatorspannung Generatorstrom Verbraucherspannung Netzspannung
M
A
Steuerung Schalter
• Netz- und Generatorschalter müssen getrennt, bzw.geschottet voneinander eingebaut werden.
• Kurzschlußauslösung einstellbar.
• Eine zusätzliche Einspeisung mit Verriegelung für einMietaggregat ist vorzusehen.
Notstromschaltanlagen
Umformen – Synchronisieren - Überwachen
• Notstromschaltanlagen solltenüber eine Synchronisierungs-einrichtung verfügen:
- zur unterbrechungsfreienRücksynchronisierung.
- für den netzparallelenLastprobebetrieb.
Notstromschaltanlagen
• Decken und Wände müssen für die Befestigung von Aufhängern für Abgasleitung, Kraftstofftank, Schall-dämpfer usw. geeignet sein.
• Fußboden im Bereich des Grundrahmens eben und glatt.
Bauhinweise
Zu beachtende Vorschriften:
1. Die Verordnung über den Bau von Betriebsräumen für elektrische Anlagen ist zu beachten !
2. Wände in der erforderlichen Höhe sowie der Fußboden müssen gegen wassergefährdende Flüssigkeiten undurchlässig ausgebildet sein; an den Türen und bodengleichen Öffnungen muss eine mindestens100 mm hohe Schwelle vorhanden sein.
Bauhinweise
3. Feuerpolizeiliche Vorschriften, FH-Tür mit Fluchtschloss nach außen aufgehend.
4. Erdung gemäß den örtlichen Vorschriften.
5. Raumbegrenzungselemente (z.B. Wände, Decke, Türen, Fenster u.s.w.) sind auf die schalltechnischen Forderungen abzustimmen.
Bauhinweise
Klärung von Schnittstellen:
- Schachtbelegungen
- Liefergrenzen
- Koordinationsüberwachung
Montage / Inbetriebsetzung
• Gemeinsame Inbetriebsetzung mit den nachfolgenden Gewerken
• Testlauf unter Volllast mind. 2 h
• Monatlicher Probebetrieb mit mind. 50 % Last, Zeitraum 1 h.
• Jährliche Wartung, eventuell: ½ jährliche Sichtkontrolle
Testanforderungen / Service