Aufrufe
vor 2 Monaten

Verfahrenstechnik 7-8/2020

  • Text
  • Verfahrenstechnik
  • Pumpe
  • Deutlich
  • Hersteller
  • Unternehmen
  • Pumpen
  • Wasser
  • Anlagen
  • Produktion
  • Regeln
Verfahrenstechnik 7-8/2020

MESSEN, REGELN,

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN Reduzierte Schwingungen Frequenzumrichter stabilisieren Energienetz im Wasserwerk Autor: Klaus Allgaier, Market Manager HVAC & W&WW, ABB Motion Deutschland, Hamburg Harmonische Oberschwingungen, die das Netz belasten, können Betreibern und Energieversorgern Probleme bereiten. Ein Wasserwerk hat jetzt an einer Förderpumpe einen neuen Frequenzumrichter im Testbetrieb, um die Oberschwingungen deutlich zu reduzieren. Wie zahlreiche andere Unternehmen aus dem Bereich der Wasserversorgung und Abwasserentsorgung sieht sich auch Hamburg Wasser mit der Forderung seines lokalen Energieversorgers nach hoher Netzqualität konfrontiert. Zu den Geräten, die das Stromnetz mit Netzoberschwingungen belasten können, zählen neben vielen anderen elektronischen Systemen auch die häufig eingesetzten Frequenzumrichter. Um zu besserer Netzqualität beizutragen, setzt das Unternehmen in seinem Wasserwerk Großhansdorf spezielle Frequenzumrichter ein. Dominik Seebold, Projektleiter Elektrotechnik im Ingenieurbüro von Hamburg Wasser, beschreibt die Problematik: „Wir müssen die Vorbelastung des elektrischen Energienetzes beachten und dementsprechend dürfen Aggregate mit entsprechenden Netzrückwirkungen eingesetzt werden. Wenn wir Aggregate mit erhöhten Oberschwingungen am Netz betreiben, müssen zusätzliche Filter installiert werden, um diese Werte auszugleichen.“ Er fährt fort: „Das Verbundnetz wird immer mehr belastet. Unser Energieversorger lässt deshalb nur noch Frequenzumrichter zu, die netzrückwirkungsreduziert beziehungsweise -frei sind.“ Oberwellen in Griff bekommen Um das Problem der Oberwellen im Wasserwerk Großhansdorf noch besser in Griff zu bekommen, wurde Ende April 2019 im Rah- 34 VERFAHRENSTECHNIK 07-08/2020 www.verfahrenstechnik.de

VTK-HB_SO_Titel_Grundfos_SA_2020_2581518-gelöst.indd 1 18.11.2019 14:25:51 VTK_Muster_Titel_Post_Label_2019_09.indd 3 18.11.2019 10:44:17 men eines Pilotprojektes ein neuer Ultra- Low Harmonic Drive ACQ580-31 von ABB installiert. Der Frequenzumrichter wurde speziell für Pumpenapplikationen im Wasser-/Abwasserbereich entwickelt und reduziert Oberschwingungen ohne zusätzliche Komponenten wie externe Filter oder spezielle Ausrüstungen. Die Geräte beinhalten eine Komponente zur Verringerung von Oberschwingungen, einschließlich einer aktiven Einspeiseeinheit und einem integrierten Oberschwingungsfilter. Der ACQ580-31 regelt eine Förderpumpe, die Wasser mit einer Leistung von 450 m 3 /h aus einem Behälter des alten Wasserwerks in einen anderen Behälter des neuen Wasserwerks fördert. Acht Meter Förderhöhe müssen hierbei überwunden werden. Am gleichen Behälter wird eine weitere Förderpumpe mit derselben Aufgabe betrieben, die ein bestehender ABB-Standardfrequenzumrichter ACS550-01 regelt. Die beiden Ultra-Low Harmonic Drives reduzieren den Oberwellengehalt auf unter 3 % Pumpen wechseln sich als Dauerläufer im wöchentlichen Turnus ab, das heißt, jede Pumpe fördert eine Woche lang Wasser und setzt anschließend eine Woche aus. Der ACQ580-31 ist für einen Motor mit 22 kW Leistung und 46 A ausgelegt; der ACS550-01 hat vergleichbare Leistungswerte. Ausgezeichnete Wirkung Oberschwingungen werden üblicherweise in Form des THD (Total Harmonic Distortion) als Prozentwert angegeben. Der THD beschreibt, wie stark die Wellenform gegenüber der rein sinusförmigen Welle verzerrt ist. So hat eine stark verzerrte Wellenform einen höheren THD. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Frequenzumrichter mit 45 % THDi reduziert der ACQ580 die harmonischen Oberschwingungen auf unter 3 %. Hamburg Wasser Der Frequenzumrichter regelt hier eine Förderpumpe Ergebnisse einer THDi-Vergleichsmessung im April 2019 zwischen dem ACQ580-31 mit aktiver Eingangsbrücke und dem ACS550-01 mit 6-Puls-Eingangsbrücke bestätigen die exzellente Wirkung des Ultra- Low Harmonic Drive. Beim Betrieb nahe des Nennbetriebspunktes weist der ACQ580-31 einen sehr guten THDi von 2,73 % auf. Auch im Teillastbereich ist der Ultra-Low Harmonic Drive dem Standardfrequenzumrichter deutlich überlegen. Hier beträgt der Wert des ACQ580-31 nur knapp 16 % des THDi des ACS550-01. Dominik Seebold erklärt: „Uns interessiert auch das Betriebsverhalten des neuen ABB- Frequenzumrichters. Für uns ist es das A und O, dass der Frequenzumrichter zuverlässig ist. Der ACQ580-31 läuft seit seiner Inbetriebnahme reibungslos. Erweist er sich als passende Lösung, kann Hamburg Wasser in Zukunft das vorhandene Energienetz weiter stabilisieren und somit Störungen durch Oberwellen in der Messtechnik und der SPS- Technik vermeiden. Dazu muss der Ultra- Low Harmonic Drive vorher noch an großen Pumpen genauer betrachtet werden.“ Hamburg Wasser setzt viele ABB-Frequenzumrichter in seinen Anlagen ein. Praktisch aus Sicht von Seebold ist ihre einheitliche Bedienphilosophie. Wer sich mit der Bedienung eines Frequenzumrichters auskennt, kommt auch mit den anderen Geräten zurecht. Fotos: ABB, Hamburg Wasser www.abb.de Mit den beiden Unternehmensteilen – den Hamburger Wasserwerken sowie der Hamburger Stadtentwässerung – steht der Gleichordnungskonzern Hamburg Wasser in einer langen Tradition innovativer Lösungen zum Wohle der Hansestadt. Die beiden ältesten öffentlichen Wasserversorgungs- sowie Abwasserentsorgungsunternehmen auf dem europäischen Kontinent greifen gemeinsam auf mehr als 160 Jahre Erfahrung zurück. Zusammen mit seinen Tochterunternehmen deckt Hamburg Wasser das gesamte Spektrum möglicher Wasserver- und Abwasserentsorgungs-Dienstleistungen ab – einschließlich der Übernahme langfristiger Betriebsaufgaben sowie öffentlich-rechtliche Kooperationen. Zusätzlich umfasst das Angebot auch Energiedienstleistungen rund um Strom, Gas und Wärme. TECHNIKWISSEN FÜR INGENIEURE TITELSTORY Handbuch Prozesstechnologie www.verfahrenstechnik.de Jahresabo Inland nur 96 € (inkl. MwSt. und Versandkosten) ➡ 10 Ausgaben im Jahr ➡ Handbuch Prozesstechnologie ( 1x jährlich) ➡ ACHEMA-Report ( im Messejahr) Sonderausgabe der Zeitschrift Verfahrenstechnik ➡ Begrüßungsgeschenk: Die Konturenlehre Das Kopieren eines Profils war noch nie so einfach! Mit dieser Konturenlehre können Sie die Form von unregelmäßigen Objekten messen, um eine Sofortvorlage zu erstellen, mit der präzise Schnitte markiert werden können. (Die Farbe der Konturenlehre ist variabel) Sichern Sie sich den lückenlosen Bezug wertvoller Informationen! 6 Telefax: 06131/992-100 @ E-Mail: vertrieb@vfmz.de Internet: vereinigte-fachverlage.de & Telefon: 06131/992-147 19098 19098 PUMP UP YOUR BUSINESS Hocheffizienzpumpen als Schlüssel zu mehr Wettbewerbsfähigkeit www.verfahrenstechnik.de 18 I WERTVOLLES WISSEN Pumpenkavitation frühzeitig erkennen www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 07-08/2020 35 VTK_Aboanzeige_60x265_2020_08.indd 1 04.08.2020 10:02:44

Ausgabe

Verfahrenstechnik Handbuch Prozesstechnologie 2019