Schutzschränke für Energieverteilungsanlagen zur Gasaufbereitung in der Karibik

Prüfstecksystem erhöht
Verfügbarkeit

Bekannt ist der Inselstaat Trinidad und Tobago vor allem wegen der traumhaften Strände. Dabei ist Trinidad die am meisten industrialisierte Insel der Karibik. Aus der dort schon traditionellen Erdölförderung sind verschiedene Industriezweige entstanden – darunter auch die Erdgasverflüssigung. Zur Erhöhung der Verfügbarkeit einer neu erbauten Anlage wurde das Schutzgeräteprüfstecksystem Fame 2 von Phoenix Contact verbaut.

Die Firma Köhl Power Distribution Systems mit Hauptsitz in Wecker, Luxembourg, ist als Teil der Köhl-Unternehmensgruppe Hersteller von modernen Energieverteilungssystemen für die Mittel- und Niederspannungsebene sowie von anspruchsvollen Steuerungsanlagen. Seit ihrer Gründung im Jahr 1971 hat sich die Köhl-Unternehmensgruppe vom einfachen Ein-Mann-Elektrobetrieb zu einem international agierenden Technologieunternehmen mit Standorten in mehreren Ländern entwickelt. Schwerpunkt aller Unternehmen der Köhl-Gruppe ist die Ausrichtung auf innovative Technologien und die Durchführung von komplexen Projekten – wie dem hier vorgestellten. “Unsere Schaltanlagen und Systeme werden an den Unternehmensstandorten in Deutschland und Luxembourg eigenständig entwickelt, projektiert, produziert und für die Kunden in ihren Projekten nahezu weltweit installiert”, erläutert Michael Krämer, Leiter Sales & Business Development bei Köhl. “Dabei liegt der Focus immer auf den höchsten Anforderungen an die Anlagenverfügbarkeit und Personensicherheit während des elektrischen Betriebes.” Für die Gasaufbereitungsanlage im karibischen Inselstaat vor der Küste Venezuelas liefert Köhl das gesamte Produktspektrum: die Mittelspannungsschaltanlagen mit entsprechenden Schutz- und Umschalteinrichtungen, die Niederspannungs-, Haupt- und Unterverteilungen, sowie die zugehörigen Peripheriekomponenten wie Transformatoren und Stromschienen. Auf der Karibik-Insel errichtet die Denovo Energy – eine Tochter der Firma Proman mit Sitz in der Schweiz, die auch eine Niederlassung in Trinidad besitzt – als Hauptauftragnehmer im Kundenauftrag eine sogenannte Gas Processing Unit. Das vor der Küste gewonnene Gas wird in einem aufwendigen Prozess aufbereitet und mittels Pipeline zu einer Methanol-Fabrik im Landesinneren geleitet. Das Methanol dient als Ausgangstoff für die chemische Weiterverarbeitung. Umfang und Komplexität des Projektes sowie die erforderliche permanente Verfügbarkeit und die extrem hohe Sicherheit im petrochemischen Umfeld stellen hohe Anforderungen an alle Projekt-Beteiligten hinsichtlich der gesamten technischen Ausrüstung. “Eine wichtige Voraussetzung für eine hohe Anlagenverfügbarkeit ist die unbedingte Vermeidung von potenziellen Fehlerquellen”, so Krämer, “und das gilt nicht nur für den eigentlichen petrochemischen Prozess, sondern genauso für die gesamte Energieversorgung als Backbone für die Prozesskette.”

Schutztechnik erkennt elektrische Fehler im Netz

Im Niederspannungsnetz schützen Leistungsschalter und Fehlerstrom-Schutzschalter elektrische Betriebsmittel und Personen vor den Auswirkungen von Fehlern. Im Hoch- und Mittelspannungsbereich werden Strom und Spannung indirekt mit entsprechenden Schutzwandlern gemessen. Ein digitales Schutzgerät vergleicht darauf basierend die Messgrößen mit den individuell eingestellten Schutzparametern im Millisekunden-Takt. Wird ein Fehler im Netz detektiert, sendet das Schutzgerät ein Aus-Signal, das die Abschaltspule des Leistungsschalters anregt. Der fehlerhafte Abgang eines defekten Motors, Transformators oder Kabels wird so innerhalb weniger Millisekunden zum Schutz der Anlagen abgeschaltet. Im Bereich der Hoch- und Mittelspannung sind solche Netze oft über mehre km hinweg verzweigt. Dabei kommt es darauf an, elektrische Fehler schnell zu erkennen, den Fehlerort zu ermitteln und die Anlage durch den nächstgelegenen Schalter sicher abzuschalten. Im Hoch- und Mittelspannungsnetz kommen dabei hoch performante digitale Schutzgeräte zum Einsatz.

Turnusmäßige Prüfungen und Inbetriebnahme-Tests

Die digitalen Schutzgeräte werden im Rahmen einer regelmäßigen Schutzprüfung auf ihre ordnungsgemäße Funktion hin überprüft. Dazu werden die Messsignale der Strom- und Spannungswandler dem Schutzgerät mit einem speziellen Prüfgerät vorgegeben. Die Schutzparameter, die im digitalen Schutzgerät eingestellt werden, müssen entsprechend des zu schützenden Netzbereiches parametriert und dann gegebenenfalls angeglichen werden. Damit von Beginn an die korrekte Schutzfunktionalität an den Mittelspannungs-Transformatoren und Schaltanlagen der Gas Processing Unit effizient überprüft werden kann, war ein leistungsstarkes Prüfstecksystem wichtiger Teil des Auftrags. Das Prüfstecksystem Fame wird mit dem Schutzprüfgerät verbunden, und der verkabelte Fame-Stecker wird in die Prüfbuchse gesteckt. “Nur beim Stecken des Prüfsteckers werden durch die intergierte Zwangsschaltfolge alle Stromwandler kurzgeschlossen und das Tripsignal für den Leitungsschalter unterbrochen”, erläutert Alexander Stehle, zuständiger Projektleiter bei Köhl. “Dann kann direkt mit dem Routineprüfzyklus zur Funktionsprüfung des Schutzgerätes begonnen werden.” Dabei zeigt die im Prüfstecker integrierte Anzeige dem Schutztechniker die Schaltzustände und Kurzschlussfunktionen an. Mehrere Funktionsschächte für Steck- und Schaltbrücken ermöglichen den flexiblen Einsatz hinsichtlich aller Schutzanforderungen.Anders als bei der Hochspannung werden im Bereich der Mittelspannung typischerweise keine Reserveschutzgeräte verbaut. Während der Schutzprüfung kann hier der Energieabgang durch die zu prüfenden Schutzgeräte nicht geschützt werden. “Tritt während der Schutzprüfung ein Netzfehler auf, können hohe Sach- und Personenschäden daraus resultieren”, so Stehle. “Das Schutzprüfstecksystem Fame 2 bietet für derartige Fälle die Möglichkeit, ein parallel geschaltetes Schutzgerät über die zusätzlichen Prüfbuchsen einzuschleifen.” Durch diese innovative Technik können die Betreiber die Anlagenverfügbarkeit während der Schutzprüfung deutlich erhöhen.