J. Schneider Elektrotechnik GmbH J. Schneider Elektrotechnik GmbH

J. Schneider Elektrotechnik GmbH

Helmholtzstrasse 13

D-77652 Offenburg

Germany

Tel. +49 / (0) 781 / 2 06 -0

Fax +49 / (0) 7 81 / 2 53 18

www.j-schneider.de

info@j-schneider.de

Jörg

Sch

aars

chm

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ipl.-

Des

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ww

.j-sc

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mod

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tions

pos

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912

Regelbarer Ortsnetztransformator

SmartActiveTransformer

Die wirtschaftliche AlternativeJ. Schneider Elektrotechnik GmbH

Die wirtschaftliche Alternative zum Netzausbau – Netzkapazität optimal

nutzen: Die Integration der zunehmend dezentral ins Niederspannungsnetz

einspeisenden Energiequellen aus regenerativen Energien stellt die

Energieversorger vor immer größere Herausforderungen.

In dem gemäß DIN 50160 festgelegten Spannungsband von

+/- 10% der Nennspannung steht für dezentral einspeisende Energie-

quellen nur ein maximaler Spannungshub von 3 % zur Verfügung. Die

restliche Bandbreite muss für die Mittelspannung, Spannungsabfälle

und Einstellgenauigkeiten zur Verfügung stehen. Vor diesem Hinter-

grund sehen sich immer mehr Netzbetreiber zu teuren Ausbaumaß-

nahmen ihrer Verteilnetzte gezwungen, obwohl die vorhandene Lei-

stungskapazität im betroffenen NS-Verteilnetz meist noch lange nicht

erreicht ist.

Genau hier am Kernproblem – der Einhaltung des Spannungsbandes

– setzt ein regelbarer Ortsnetztransformator an, in dem er die Span-

nung dynamisch anpasst. Durch die Entkoppelung der Spannungen

im Mittelspannungs- und Niederspannungsnetz stehen nun 11 statt

der 3 Prozent Spannungshub für die Einspeisung im Niederspan-

nungsnetz zur Verfügung. In vielen Fällen kann durch den Einsatz ei-

nes solchen regelbaren Ortsnetztransformators der Netzausbau kom-

plett entfallen oder kann in den wenigen restlichen Fällen zumindest

deutlich zurückgestellt werden.

In jedem Falle können die bereits vorhanden Netzbetriebsmittel durch

die Netzbetreiber in höherem Maße ausgelastet und damit wirtschaft-

licher betrieben werden.

Die ideale Lösung für Verteilnetzbetreiber

Wartungsfrei und langlebig

· keine Lebensdauerbegrenzende Elektronik im Leistungsschalter

· wartungsfrei über die Lebensdauer dank Vakuumtechnologie

· Lebensdauer analog zu herkömmlichen Ortsnetztransformatoren

Niedrige Lebenszykluskosten

· 700.000 zuverlässige Schaltungen machen Wartung überflüssig

· Der Laststufenschalter arbeitet zuverlässig über die gesamte

Lebensdauer des Transformators

· Bei Bedarf können Motor und Regler einfach ausgewechselt werden

Maximal betriebssicher

· Kritische Betriebszustände durch das Reaktorprinzip

ausgeschlossen

· Kommunikationsschnittstelle ermöglicht bei Bedarf die Integration

in die Leitwarte

· Im SmartActiveTransformer steckt die gesamte Erfahrung von

mehr als 35.000 Vakuumschaltern und über 10.000 Reaktorschal-

tern der Maschinenfabrik Reinhausen, die weltweit im Einsatz sind

Fit für die Zukunft

· Die maximal 9 Betriebsstellungen und Stufenabstände bis 3 %

ermöglichen einen Regelbereich bis maximal 24 %.

· Der Laststufenschalter ist auch unsymmetrisch für Situationen

mit vorwiegend Lasten oder vorwiegend Einspeisern konfigurierbar

· Das nach DIN 50160 erlaubte Spannungsband von +/- 10 % kann

vollständig genutzt werden

Regelalgorithmus

Der integrierte Spannungsregler erlaubt einen vollständig autarken Be-

trieb, in dem der SmartActiveTransformer die Spannung im Netz ei-

genständig den aktuellen Gegebenheiten anpasst. Dazu wird die an

der Niederspannungssammelschiene anliegende Spannung aller 3

Phasen erfasst und entsprechend den Regelparametern reagiert. Eine

Huntingschwelle unterbindet dabei das Aufschaukeln der Schaltung

aufgrund von Phasenunsymmetrien.

Die für den Regelalgorithmus festlegbaren Parameter sind die Soll-

spannung (Usoll), die Stufenspannung (Ustep), die Totzeit (t1) sowie

die Schwelle für Schnellrückschaltung (So). Neben dem parametrier-

baren Standardregelalgorithmus können bei Bedarf auch individuelle

alternative Algorithmen implementiert werden. Zusätzlich ist über Stan-

dardprotokolle die kommunikative Einbindung in übergreifende Syste-

me möglich.

Die wirtschaftliche AlternativeJ. Schneider Elektrotechnik GmbH

Die wirtschaftliche Alternative zum Netzausbau – Netzkapazität optimal

nutzen: Die Integration der zunehmend dezentral ins Niederspannungsnetz

einspeisenden Energiequellen aus regenerativen Energien stellt die

Energieversorger vor immer größere Herausforderungen.

In dem gemäß DIN 50160 festgelegten Spannungsband von

+/- 10% der Nennspannung steht für dezentral einspeisende Energie-

quellen nur ein maximaler Spannungshub von 3 % zur Verfügung. Die

restliche Bandbreite muss für die Mittelspannung, Spannungsabfälle

und Einstellgenauigkeiten zur Verfügung stehen. Vor diesem Hinter-

grund sehen sich immer mehr Netzbetreiber zu teuren Ausbaumaß-

nahmen ihrer Verteilnetzte gezwungen, obwohl die vorhandene Lei-

stungskapazität im betroffenen NS-Verteilnetz meist noch lange nicht

erreicht ist.

Genau hier am Kernproblem – der Einhaltung des Spannungsbandes

– setzt ein regelbarer Ortsnetztransformator an, in dem er die Span-

nung dynamisch anpasst. Durch die Entkoppelung der Spannungen

im Mittelspannungs- und Niederspannungsnetz stehen nun 11 statt

der 3 Prozent Spannungshub für die Einspeisung im Niederspan-

nungsnetz zur Verfügung. In vielen Fällen kann durch den Einsatz ei-

nes solchen regelbaren Ortsnetztransformators der Netzausbau kom-

plett entfallen oder kann in den wenigen restlichen Fällen zumindest

deutlich zurückgestellt werden.

In jedem Falle können die bereits vorhanden Netzbetriebsmittel durch

die Netzbetreiber in höherem Maße ausgelastet und damit wirtschaft-

licher betrieben werden.

Die ideale Lösung für Verteilnetzbetreiber

Wartungsfrei und langlebig

· keine Lebensdauerbegrenzende Elektronik im Leistungsschalter

· wartungsfrei über die Lebensdauer dank Vakuumtechnologie

· Lebensdauer analog zu herkömmlichen Ortsnetztransformatoren

Niedrige Lebenszykluskosten

· 700.000 zuverlässige Schaltungen machen Wartung überflüssig

· Der Laststufenschalter arbeitet zuverlässig über die gesamte

Lebensdauer des Transformators

· Bei Bedarf können Motor und Regler einfach ausgewechselt werden

Maximal betriebssicher

· Kritische Betriebszustände durch das Reaktorprinzip

ausgeschlossen

· Kommunikationsschnittstelle ermöglicht bei Bedarf die Integration

in die Leitwarte

· Im SmartActiveTransformer steckt die gesamte Erfahrung von

mehr als 35.000 Vakuumschaltern und über 10.000 Reaktorschal-

tern der Maschinenfabrik Reinhausen, die weltweit im Einsatz sind

Fit für die Zukunft

· Die maximal 9 Betriebsstellungen und Stufenabstände bis 3 %

ermöglichen einen Regelbereich bis maximal 24 %.

· Der Laststufenschalter ist auch unsymmetrisch für Situationen

mit vorwiegend Lasten oder vorwiegend Einspeisern konfigurierbar

· Das nach DIN 50160 erlaubte Spannungsband von +/- 10 % kann

vollständig genutzt werden

Regelalgorithmus

Der integrierte Spannungsregler erlaubt einen vollständig autarken Be-

trieb, in dem der SmartActiveTransformer die Spannung im Netz ei-

genständig den aktuellen Gegebenheiten anpasst. Dazu wird die an

der Niederspannungssammelschiene anliegende Spannung aller 3

Phasen erfasst und entsprechend den Regelparametern reagiert. Eine

Huntingschwelle unterbindet dabei das Aufschaukeln der Schaltung

aufgrund von Phasenunsymmetrien.

Die für den Regelalgorithmus festlegbaren Parameter sind die Soll-

spannung (Usoll), die Stufenspannung (Ustep), die Totzeit (t1) sowie

die Schwelle für Schnellrückschaltung (So). Neben dem parametrier-

baren Standardregelalgorithmus können bei Bedarf auch individuelle

alternative Algorithmen implementiert werden. Zusätzlich ist über Stan-

dardprotokolle die kommunikative Einbindung in übergreifende Syste-

me möglich.

J. Schneider Elektrotechnik GmbH

SmartActiveTransformer

Der SmartActiveTransformer passt in jede Kompaktstation

Durch den speziell entwickelten und optimal in den Transformatorkessel integrierten Laststufenschalter,

bei dem die Schaltungen in speziellen Vakuumzellen stattfinden und somit eine Ölkontamination ausge-

schlossen ist, ist kein zweites Ölgefäß für den Schalter notwendig.

Der SmartActiveTransformer entspricht durch diese innovative Bauweise den Abmessungen ungeregelter

Ortsnetztransformatoren und kann problemlos in die gängigen Kompaktstationen integriert werden. Zu-

sätzlich enthält er in Verbindung mit dem Regel- und Steuerschrank alle Funktionalitäten, die für die

autarke Spannungsregelung notwendig sind.

Antriebsfunktion

· Schrittmotor

· Weniger als 1 Sekunde Laufzeit je Schaltung

Lastschaltfunktion

· Laststufenschalter nach dem Reaktorschaltprinzip

· Lichtbogenlöschung in speziell entwickelten Vakuumschaltröhren

· Platzsparend eingebaut

· Wartungsfrei über die Lebensdauer des Transformators

(bis 700.000 Schaltungen)

· Regelung auf der OS-Seite

Reglereinheit

· Spannungsregelung auf NS-Sammelschiene

· Dreiphasige Spannungsmessung

· Automatik-, Remote- und Handbetrieb möglich

· Höher-/Tieferbedienung

· Ethernet- und RS232-Schnittstellen

· Leitstellenprotokolle IEC 60870-5-101; IEC 60780-5-104; IEC 61850

· Stahlblechgehäuse, pulverbeschichtet

· Schutzgrad IP54

J. Schneider Elektrotechnik GmbH

SmartActiveTransformer

Der SmartActiveTransformer passt in jede Kompaktstation

Durch den speziell entwickelten und optimal in den Transformatorkessel integrierten Laststufenschalter,

bei dem die Schaltungen in speziellen Vakuumzellen stattfinden und somit eine Ölkontamination ausge-

schlossen ist, ist kein zweites Ölgefäß für den Schalter notwendig.

Der SmartActiveTransformer entspricht durch diese innovative Bauweise den Abmessungen ungeregelter

Ortsnetztransformatoren und kann problemlos in die gängigen Kompaktstationen integriert werden. Zu-

sätzlich enthält er in Verbindung mit dem Regel- und Steuerschrank alle Funktionalitäten, die für die

autarke Spannungsregelung notwendig sind.

Antriebsfunktion

· Schrittmotor

· Weniger als 1 Sekunde Laufzeit je Schaltung

Lastschaltfunktion

· Laststufenschalter nach dem Reaktorschaltprinzip

· Lichtbogenlöschung in speziell entwickelten Vakuumschaltröhren

· Platzsparend eingebaut

· Wartungsfrei über die Lebensdauer des Transformators

(bis 700.000 Schaltungen)

· Regelung auf der OS-Seite

Reglereinheit

· Spannungsregelung auf NS-Sammelschiene

· Dreiphasige Spannungsmessung

· Automatik-, Remote- und Handbetrieb möglich

· Höher-/Tieferbedienung

· Ethernet- und RS232-Schnittstellen

· Leitstellenprotokolle IEC 60870-5-101; IEC 60780-5-104; IEC 61850

· Stahlblechgehäuse, pulverbeschichtet

· Schutzgrad IP54

J. Schneider Elektrotechnik GmbH

Technische Daten

Kupfer / Alu bei B – C0 K

frei wählbar bis Spannungsreihe 24

bis max. 9 Stufen, die Anordnung ist frei wählbar,

z.B. +/- 4 x „X%“; +4/-3 x „X%“; +6/-2 x „X%“

frei wählbar bis max. 600 V, gängig 1,5%, 2%, 2,5%

50 Hz

frei wählbar

Dyn 5

ONAN

1.000 m über NN

12 - 24 kV / 250 A Stecker-Durchführungen DIN 50190

Flanschanschlussstücke DIN 43675

Hermetik-Wellwandkessel

ohne

Thermometertasche nach DIN 42554 auf US-Seite

für Längs- und Querfahrt DIN EN 50216-4, Material Stahl

RAL 7033, Gesamt-Lackschichtdichte >= 140 µm

Weitere auf Anfrage

12 - 24 kV / 250 A Keramik-

Durchführungen DIN 50386

Anschlussklemmen IEC 61238

Transformatorschutz DGPT 2

Zeigerthermometer

Weitere auf Anfrage

Wickelmaterial

Oberspannung

Stufungen

Stufenabstand

Frequenz

Unterspannung

Schaltgruppe

Kühlungsart

max. Aufstellhöhe

OS-Durchführungen

US-Durchführungen

Kesselart

Schutzeinrichtungen

Thermometertasche

Fahrrollen

Lackierung

OptionenTechnische Daten SmartActiveTransformer

300

430

600

560

650

415

590

780

740

900

2750

3850

5400

5600

7000

1910

2380

2950

3150

3500

360

520

730

680

800

480

680

910

860

1050

2750

3850

5400

5600

7000

1740

2200

2600

2750

2950

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3250

4600

6500

6750

8400

1650

2000

2400

2550

2750

250

400

630

630

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4

4

4

6

6

Verlustleistungen

SN P0 (Trafo) P0 (Trafo) P0 (Trafo)P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)PK (Trafo+PA) PK (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)Gewicht Gewicht Gewicht

A0 B0 C0 <=B +15%0 <=C +15%0 <=C +15%0BK BK CK

uk

[kVA] [W] [W] [W][W] [W] [W][W] [W] [W][W] [W] [W][kg] [kg] [kg][%]1U 1V 1W

2N 2U 2V 2W

G G

F F F

B

EJ

A

D H

C

4 %

1080

810

1650

520

520

150

265

40

Ø 125

4 %

1260

900

1650

670

670

150

265

40

Ø 125

4 %

1410

900

1750

670

670

150

265

40

Ø 125

6 %

1500

920

1750

670

670

150

265

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Ø 125

6 %

1550

1040

1800

670

670

150

265

40

Ø 125

uk

A

B

C

D

E

F

G

H

J

Dimensionen SmartActiveTransformer [mm]

250 kVA10/20 kV

400 kVA10/20 kV

630 kVA10/20 kV

630 kVA10/20 kV

800 kVA10/20 kV

3 x 400 V

1,0 A

50 Hz

2 kV / 1 Minute

0,9 s

3 s

Ethernet, RS 232

IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, IEC 61850

380 x 380 x 180 mm

15 kg

Spannung

Strom

Frequenz

Prüfspannung gegen Ende

Laufzeit je Stufenschaltung

Kürzester Abstand zwischen zwei Stufenschaltungen

Schnittstellen

Protokolle

Gehäuse (B x H x T)

Gewicht

Technische Daten Regler- und Steuerschrank

A – B0 K B – B0 K B – C0 K

J. Schneider Elektrotechnik GmbH

Technische Daten

Kupfer / Alu bei B – C0 K

frei wählbar bis Spannungsreihe 24

bis max. 9 Stufen, die Anordnung ist frei wählbar,

z.B. +/- 4 x „X%“; +4/-3 x „X%“; +6/-2 x „X%“

frei wählbar bis max. 600 V, gängig 1,5%, 2%, 2,5%

50 Hz

frei wählbar

Dyn 5

ONAN

1.000 m über NN

12 - 24 kV / 250 A Stecker-Durchführungen DIN 50190

Flanschanschlussstücke DIN 43675

Hermetik-Wellwandkessel

ohne

Thermometertasche nach DIN 42554 auf US-Seite

für Längs- und Querfahrt DIN EN 50216-4, Material Stahl

RAL 7033, Gesamt-Lackschichtdichte >= 140 µm

Weitere auf Anfrage

12 - 24 kV / 250 A Keramik-

Durchführungen DIN 50386

Anschlussklemmen IEC 61238

Transformatorschutz DGPT 2

Zeigerthermometer

Weitere auf Anfrage

Wickelmaterial

Oberspannung

Stufungen

Stufenabstand

Frequenz

Unterspannung

Schaltgruppe

Kühlungsart

max. Aufstellhöhe

OS-Durchführungen

US-Durchführungen

Kesselart

Schutzeinrichtungen

Thermometertasche

Fahrrollen

Lackierung

OptionenTechnische Daten SmartActiveTransformer

300

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Verlustleistungen

SN P0 (Trafo) P0 (Trafo) P0 (Trafo)P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)PK (Trafo+PA) PK (Trafo+PA) P0 (Trafo+PA)Gewicht Gewicht Gewicht

A0 B0 C0 <=B +15%0 <=C +15%0 <=C +15%0BK BK CK

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Ø 125

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Dimensionen SmartActiveTransformer [mm]

250 kVA10/20 kV

400 kVA10/20 kV

630 kVA10/20 kV

630 kVA10/20 kV

800 kVA10/20 kV

3 x 400 V

1,0 A

50 Hz

2 kV / 1 Minute

0,9 s

3 s

Ethernet, RS 232

IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, IEC 61850

380 x 380 x 180 mm

15 kg

Spannung

Strom

Frequenz

Prüfspannung gegen Ende

Laufzeit je Stufenschaltung

Kürzester Abstand zwischen zwei Stufenschaltungen

Schnittstellen

Protokolle

Gehäuse (B x H x T)

Gewicht

Technische Daten Regler- und Steuerschrank

A – B0 K B – B0 K B – C0 K

J. Schneider Elektrotechnik GmbH J. Schneider Elektrotechnik GmbH

J. Schneider Elektrotechnik GmbH

Helmholtzstrasse 13

D-77652 Offenburg

Germany

Tel. +49 / (0) 781 / 2 06 -0

Fax +49 / (0) 7 81 / 2 53 18

www.j-schneider.de

info@j-schneider.de

Jörg

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Regelbarer Ortsnetztransformator

SmartActiveTransformer