Table of Contents Table of Contents Energetyka elektryczna Smart Grid inteligentne sieci energetyczne ESG 1 Trenażer z zakresu sieci inteligentnych ESG 1.1 ESG 1.2 1 2 2 4 6 10 Lucas Nülle GmbH 1/15 www.lucas-nuelle.pl
Energetyka elektryczna Training systems on the generation, distribution and management of electrical energy: Power engineering training system, distribution training system Energy generation training system, renewable energy generation training system Transformer training system, high-voltage transmission lines training system, protective systems training system Energy management training system, smart grid training systems The Lucas-Nülle training systems have been designed in anticipation of the newest developments: Smart measuring instruments provided with various communication interfaces (e.g. LAN, RS485, USB) and control elements SCADA Power Engineering Lab software for the intelligent control and evaluation of "smart grids" using Soft PLC SCADA software designed for educational purposes Permits investigation of dynamically alternating loads and power generation inside the laboratory Intelligent energy management Modular integration of renewable energies into a smart grid using protective engineering Wind power plant with doubly-fed asynchronous generator (DFIG) and synchronisation to the grid Interactive multimedia training course Training systems on the generation, distribution and management of electrical energy: Power engineering trainer, distribution trainer Energy generation trainer, renewable energy generation trainer Transformer trainer, high-voltage transmission lines trainer, protective systems trainer Energy management trainer, smart grid trainers The Lucas-Nülle training systems have been designed in anticipation of the newest developments: Smart measuring instruments which avail of various communication interfaces (e.g. LAN, RS485, USB) and control elements SCADA Power Engineering Lab software for the intelligent control and evaluation of the "Smart Grid" with soft plc Didactically designed SCADA software Permits investigation of dynamically alternating loads and power generation inside the laboratory Intelligent energy management Modular integration of renewable energies into the smart grid using protective engineering Wind power plant with doubly-fed asynchronous generator (DFIG) with mains sychronisation Interactive multimedia training course Smart Grid inteligentne sieci energetyczne Lucas Nülle GmbH 2/15 www.lucas-nuelle.pl
Lucas Nülle GmbH 3/15 www.lucas-nuelle.pl
Smart Grid inteligentne sieci energetyczne W przyszłości nowe technologie lepiej wyposażą sieci energetyczne na potrzeby przyszłych wyzwań. Bardziej elastyczne zarządzanie siecią sprawi, że rosnący udział odnawialnych źródeł energii stanie się kompatybilny z konwencjonalną infrastrukturą, kojarzoną z elektrowniami. Różnorodność i liczba tych zdecentralizowanych źródeł energii wymaga rewizji podejścia do zarządzania sieciami energetycznymi przejścia na tzw. "sieci inteligentne": usprawnienie koordynacji wymagań w stosunku do energii i produkcji energii Wykorzystanie nowoczesnych technologii IT, takich jak Internet, czujniki, systemy sterowania i urządzenia do transmisji bezprzewodowej. "Inteligentne pomiary" cyfrowe mierniki prądu mierzą pobór prądu tam, gdzie konsumenci są podłączeni do sieci. Przesunięcie poboru gospodarstw domowych na inne okresy, niż szczyty obciążenia. Uruchomienie elastycznych aplikacji, takich jak uruchamianie zmywarek do naczyń poza godzinami szczytu i dostawca energii jako dostawca usług. Systemy szkoleniowe Lucas-Nülle zostały zaprojektowane z wyprzedającym uwzględnieniem tych tendencji: Inteligentne instrumenty pomiarowe z różnymi interfejsami komunikacyjnymi (np. LAN, RS485, USB) i elementami sterowania. Oprogramowanie SCADA Power Engineering Lab do inteligentnego sterowania i analizy inteligentnych sieci za pomocą komputera PC. Oprogramowanie SCADA zaprojektowane do celów dydaktycznych Umożliwia badanie dynamicznie zmieniających się obciążeń i generowanie mocy w obrębie laboratorium. Inteligentne zarządzanie energią. Modułowa integracja energii odnawialnej z inteligentną siecią za pomocą inżynierii ochronnej. Elektrownia wiatrowa z generatorem asynchronicznym podwójnie zasilanym (DFIG) z synchronizacją z siecią. Interaktywny multimedialny kurs szkoleniowy. Systemy szkoleniowe w zakresie produkcji, dystrybucji, ochrony energii elektrycznej oraz zarządzania nią: Zarządzanie energią, system szkoleniowy w zakresie inteligentnych sieci energetycznych Produkcja energii, produkcja energii odnawialnej Linie przesyłowe wysokiego napięcia, systemy ochronne Training system on the generation, transmission, distribution, protection and management of electrical energy: Energy management, smart grid training system Energy generation, regenerative energy generation High-voltage transmission lines, protective systems ESG 1 Trenażer z zakresu sieci inteligentnych Lucas Nülle GmbH 4/15 www.lucas-nuelle.pl
ESG 1 Trenażer z zakresu sieci inteligentnych Dystrybucja energii elektrycznej Energia elektryczna w dużych stacjach rozdzielczych jest dystrybuowana niemal wyłącznie za pomocą podwójnych systemów szynowych. W stacjach tych znajdują się systemy przełączające do łączenia dwóch systemów szynowych, wejściowych i wyjściowych linii zasilających, a także pola pomiarowe. Wejściowe i wyjściowe kable zasilające oraz systemy przełączające są wyposażone w automatyczne wyłączniki i po jednym odłączniku na każdą szynę terminala. Z powodów bezpieczeństwa, konieczne jest ścisłe przestrzeganie szczególnej logiki przełączania. Model podwójnej szyny jest wyposażony we wszystkie funkcje o praktycznym znaczeniu. Wbudowane przyrządy do pomiaru prądów i napięć umożliwiają bezpośrednią analizę operacji przełączania. Linie przesyłowe Dla własnego bezpieczeństwa, linie przesyłowe 380 kv są badane i podłączane na poziomie niskiego napięcia bez pozbawiania ich przy tym charakterystyki rzeczywistej linii wysokiego napięcia. Realistyczna symulacja linii przesyłowej 380 kv przełącza się automatycznie między długością linii 300 km i 150 km po umieszczeniu na miejscu maski. Łączne użycie wielu modeli symulacyjnych połączonych równolegle lub szeregowo umożliwia budowę złożonych sieci. Ochrona linii W praktyce, sieci przesyłowe średniego i wysokiego napięcia są wyposażone w mechanizmy ochronne, połączone przemiennikami prądu i napięcia. Zestaw wyposażenia zapewnia następujące korzyści Zastosowanie kompaktowych, oryginalnych przekaźników, wyposażonych w najnowszą technikę cyfrową Zastosowanie przemysłowych przekaźników bezpieczeństwa od prestiżowych, międzynarodowych producentów Monitorowanie środków ochronnych za pomocą SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) Opcja testu przekaźników umożliwia ich indywidualną kontrolę Badanie złozonych obciążeń Doświadczenia z zakresu redukcji obciążeń szczytowych przez pomiary prądu czynnego i pomiary maksymalnego zapotrzebowania pokazują, jak można zmniejszyć obciążenie sieci przesyłowej i równomiernie rozłożyć je w okresie 24- godzinnym. Analiza sieci zasilającej i podłączonych obciążeń (odbiorników) jest konieczna do efektywnego wykorzystania zastosowanych technik pomiarowych. Odpowiednio, każde doświadczenie umożliwia szczegółowe zbadanie obciążeń statycznych, dynamicznych, symetrycznych i asymetrycznych. W tym przypadku, silnik asynchroniczny prądu trójfazowego jest sprzężony z maszyną serwo na stanowisku testowym i jest wykorzystywany jako obciążenie dynamiczne. Moce czynne i bierne (cos phi silnika) zależą od obciążenia silnika i tym samym nie są stałe. Stanowisko testowe maszyny serwo może być wykorzystane do napędu silnika asynchronicznego, co spowoduje przesył mocy czynnej do sieci prądu trójfazowego. Kompensacja mocy biernej w sieci napięcia przemiennego ma za zadanie zredukować niepożądany prąd bierny i wynikową moc bierną odbiorników. W tym procesie, obciążenia Lucas Nülle GmbH 5/15 www.lucas-nuelle.pl
pojemnościowe są podłączone do wszystkich obciążeń indukcyjnych za pośrednictwem centralnego punktu zasilającego. Przeciwnie, powstająca tu pojemnościowa moc bierna ma dokładnie taką samą wielkość, jak zainstalowana indukcyjna moc bierna. Zmniejsza to niepożądane prądy bierne, a żaden z systemów potrzebnych do dostarczania prądu biernego nie musi być nadmiernie zwymiarowany. ESG 1.1 Trójfazowy, podwójny system szynowy Podstawowe obwody trójpolowego, podwójnego systemu szynowego Trójfazowy, podwójny system szynowy pod obciążeniem Przełączenie systemu szynowego bez przerywania odgałęzienia Przygotowanie algorytmów do różnych operacji przełączania Łączenie systemów szynowych Badanie trójfazowych linii przesyłowych Wzrost napięcia jako skutek przerwy na linii Spadek napięcia jako funkcja długości linii Spadek napięcia jako funkcja cos phi Pojemnościowe i indukcyjne straty mocy na linii jako funkcja U oraz I Przesunięcie fazowe na linii Zwłoczna ochrona przetężeniowa linii przesyłowych Projektowanie i parametryzacja zwłocznej ochrony przetężeniowej Określenie współczynnika zadziałania w przypadku jedno-, dwu- i trójbiegunowych obwodów zwarciowych Określenie najkrótszego czasu zwolnienia przekaźnika Badanie zachowania bezpiecznika automatycznego przy zadziałaniu w razie usterki ESG 1.1 Lucas Nülle GmbH 6/15 www.lucas-nuelle.pl
ESG 1.1 Three-phase double busbar system Training contents: Basic circuits of a three-pole, double busbar system Three-phase, double busbar system with load Busbar changeover without interruption of the branch Preparation of algorithms for various switching operations Busbar coupling Investigations on Three-phase Transmission Lines Training contents: Voltage increases on open-circuit lines Voltage drop as a function of line length Voltage drop as a function of cos-phi Capacitive and inductive power losses on a line as a function of U and I Phase shift on a line Overcurrent time protection for lines Training contents: Designing and parameterising overcurrent time protection Determining the reset ratio in the case of single-, double- and triple-pole short circuit Determining a relay s shortest release time Checking a circuit breaker s release behaviour in the event of a failure Wyposazenie, w którego sklad wchodza: Wyposażenie, w którego skład wchodzą: 1 Double busbar unit, three-phase, incoming / outgoing feeder CO3301-5R 4 2 Double busbar unit, three-phase, coupler panel CO3301-5S 1 3 Model linii transmisyjnej 150 km / 300 km CO3301-3A 1 4 Przekaźnik czasowo-nadprądowy CO3301-4J 1 Lucas Nülle GmbH 7/15 www.lucas-nuelle.pl
5 Obciążenie omowe 3 x 560 omów CO3301-3H 1 Zasilanie elektryczne: 6 Zasilacz regulowany 3-fazowy, 0-450 V/2 A CO3301-3Z 1 7 Moduł łącznika mocy CO3301-5P 2 8 Listwa z 6 gniazdami ST8010-4J 2 Przyrzady pomiarowe: Przyrządy pomiarowe: 9 3-fazowy miernik jakości mocy z wyświetlaczem i pamięcią długookresową CO5127-1S 2 Materialy szkoleniowe: Materiały szkoleniowe: 10 Interactive Lab Assistant: Sieć inteligentna SO2800-6S 1 11 Interactive Lab Assistant: Systemy szyn zbiorczych SO2800-9N 1 12 Interaktywny asystent laboratoryjny: Linie transmisyjne wysokiego napięcia SO2800-6K 1 13 Interactive Lab Assistant: Urządzenia ochronne do linii wysokiego napięcia SO2800-6L 1 Lucas Nülle GmbH 8/15 www.lucas-nuelle.pl
Oprogramowanie: 14 Oprogramowanie SCADA do Power Engineering Lab SO4001-3F 1 Akcesoria: 15 Kabel krosowy Cat5E 1 x 1 m żółty, 2 x 2 m żółty LM9057 2 16 Karta sieciowa USB 10/100 BaseTX RJ45 LM9056 1 17 5-portowy przełącznik ethernetowy LM9988 1 18 Bezpieczna złączka z wtykiem 4 mm czarna, 1000 V / 32 A CAT II SO5126-3R 50 19 Bezpieczna złączka z wtykiem 4 mm niebieska, 1000 V / 32 A CAT II SO5126-3V 5 20 Bezpieczny wtyk połączeniowy, zielono-żółty, 4 mm z odgałęzieniem, 1000 V/32 A, CAT II SO5126-3W 10 21 Zestaw izolowanych przewodów pomiarowych 4 mm (31 szt.) SO5148-1L 2 22 Bezpieczne przewody pomiarowe 4 mm, 25 cm, czarne SO5126-8B 6 23 Kabel do interfejsu konwertera USB/RS485 LM9025 1 24 Kabel interfejsu szeregowego 9/9-biegunowy, dł. 1,8 m LM9040 1 25 HDD with Lucas-Nülle installation software according to order LM9065 1 26 Mobilne stanowisko doświadczalne, wykonane z profili aluminiowych, trzypiętrowe, cztery gniazda, 1250 x 700 x 1995 mm ST7200-3A 1 Lucas Nülle GmbH 9/15 www.lucas-nuelle.pl
27 Wall or aluminium-profile mounting cable storage for 48 cables ST8003-8E 1 28 Uchwyt PC do stanowiska doświadczalnego SybaPro, z regulacją wysokości i szerokości ST7200-5A 1 29 Uchwyt do płaskiego monitora ze składanym ramieniem, nośność do 15 kg, do zamocowania na profilu aluminiowym, VESA 75/100 ST8010-4T 1 30 Adapter do klawiatury jako rozszerzenie mocowania płaskiego monitora ST8010-4G 1 31 Ochronne etui na mobilne stanowisko doświadczalne 3-piętrowe ST8010-9Y 1 ESG 1.2 ESG 1.2 Złożone obciążenia, pomiar zużycia mocy i monitorowanie obciążenia szczytowego Odbiorniki prądu trójfazowego w układach gwiazdy i trójkąta (obciążenia R, L, C, RL, RC i RLC) Pomiary za pomocą mierników energii czynnej i biernej: - dla symetrycznych i asymetrycznych obciążeń RL - w razie zaniku fazy - w razie nadmiernej kompensacji (obciążenie RC) - dla obciążeń aktywnych Lucas Nülle GmbH 10/15 www.lucas-nuelle.pl
- w razie zwrotnego przepływu energii Określenie pierwszego i drugiego maksimum mocy Określenie maksimum mocy w przypadku obciążenia asymetrycznego Zapis profili obciążeń Obciążenia dynamiczne Obciążenie dynamiczne trójfazowe (silnik asynchroniczny) Pomiar mocy w przypadku zwrotnego przepływu energii Ręczna i automatyczna kompensacja mocy biernej Działanie maszyny asynchronicznej i zapis parametrów jej charakterystyki Obliczenie parametrów kondensatorów kompensujących Kompensacja za pomocą różnych kondensatorów Określenie mocy stopnia Ręczna kompensacja mocy biernej Automatyczna identyfikacja połączeń kontrolera mocy biernej Automatyczna kompensacja mocy biernej ESG 1.2 Złożone obciążenia, pomiar zużycia mocy i monitorowanie obciążenia szczytowego Odbiorniki prądu trójfazowego w układach gwiazdy i trójkąta (obciążenia R, L, C, RL, RC i RLC) Pomiary za pomocą mierników energii czynnej i biernej: - dla symetrycznych i asymetrycznych obciążeń RL - w razie zaniku fazy - w razie nadmiernej kompensacji (obciążenie RC) - dla obciążeń aktywnych - w razie zwrotnego przepływu energii Określenie pierwszego i drugiego maksimum mocy Określenie maksimum mocy w przypadku obciążenia asymetrycznego Zapis profili obciążeń Obciążenia dynamiczne Obciążenie dynamiczne trójfazowe (silnik asynchroniczny) Pomiar mocy w przypadku zwrotnego przepływu energii Ręczna i automatyczna kompensacja mocy biernej Działanie maszyny asynchronicznej i zapis parametrów jej charakterystyki Obliczenie parametrów kondensatorów kompensujących Kompensacja za pomocą różnych kondensatorów Określenie mocy stopnia Ręczna kompensacja mocy biernej Automatyczna identyfikacja połączeń kontrolera mocy biernej Automatyczna kompensacja mocy biernej Lucas Nülle GmbH 11/15 www.lucas-nuelle.pl
Wyposazenie, w którego sklad wchodza: Wyposażenie, w którego skład wchodzą: 32 Zespół lamp 230V CO3208-1L 1 33 Obciążenie indukcyjne, 3-fazowe, 1 kw CO3301-3D 1 34 Obciążenie pojemnościowe, 3-fazowe, 1 kw CO3301-3E 1 35 Zmienne obciążenie omowe, 3-fazowe, 1 kw CO3301-3F 1 36 Silnik prądu trójfazowego z wirnikiem klatkowym 1kW SE2672-5G 1 37 Przełącznik gwiazda-trójkąt CO3212-2D 1 38 Regulator mocy biernej CO3301-5D 1 39 Dołączana bateria kondensatorów CO3301-5E 1 Wyposazenie stanowiska kontrolnego; system napedowo/hamulcowy serwo, w którego sklad wchodza: Wyposażenie stanowiska kontrolnego; system napędowo/hamulcowy serwo, w którego skład wchodzą: 40 Stanowisko kontrolne do maszyny serwo 1 kw łącznie z oprogramowaniem ActiveServo (DE, GB, F, ES) CO3636-6W 1 41 Kołnierz sprzęgła 1 kw SE2662-6A 1 42 Osłona sprzęgła 1 kw SE2662-6B 1 43 Skr. przew. obsługi stanowiska kontr. maszyn serwo instr. bezp. i ekspl. SO6200-7D 1 Lucas Nülle GmbH 12/15 www.lucas-nuelle.pl
Zasilanie elektryczne: 44 Zasilanie maszyn elektrycznych CO3212-5U 1 45 Wyłącznik ochronny silnika 3-biegunowy, 1,8-2,5 A CO3212-1P 1 46 Moduł łącznika mocy CO3301-5P 2 47 Listwa z 6 gniazdami ST8010-4J 1 Przyrzady pomiarowe: Przyrządy pomiarowe: 48 3-fazowy miernik jakości mocy z wyświetlaczem i pamięcią długookresową CO5127-1S 1 Materialy szkoleniowe: Materiały szkoleniowe: 49 Interactive Lab Assistant: Zarządzanie energią SO2800-6P 1 50 Interactive Lab Assistant: maszyny asynchroniczne 0,3/1 kw SO2800-1C 1 Akcesoria: 51 Kabel krosowy Cat5E 1 x 1 m żółty, 2 x 2 m żółty LM9057 1 Lucas Nülle GmbH 13/15 www.lucas-nuelle.pl
52 Karta sieciowa USB 10/100 BaseTX RJ45 LM9056 1 53 5-portowy przełącznik ethernetowy LM9988 1 54 Bezpieczna złączka z wtykiem 4 mm czarna, 1000 V / 32 A CAT II SO5126-3R 40 55 Bezpieczna złączka z wtykiem 4 mm niebieska, 1000 V / 32 A CAT II SO5126-3V 5 56 Bezpieczny wtyk połączeniowy, zielono-żółty, 4 mm z odgałęzieniem, 1000 V/32 A, CAT II SO5126-3W 5 57 Zestaw izolowanych przewodów pomiarowych 4 mm (31 szt.) SO5148-1L 1 58 Bezpieczne przewody pomiarowe 4 mm, 150 cm, brązowe SO5126-9J 2 59 Bezpieczne przewody pomiarowe 4 mm, 150 cm, czarne SO5126-9G 2 60 Bezpieczne przewody pomiarowe 4 mm, 150 cm, szare SO5126-9N 2 61 Bezpieczny przewód pomiarowy, 4 mm, 150 cm, niebieski SO5126-9K 2 62 Mobilne stanowisko doświadczalne, wykonane z profili aluminiowych, trzypiętrowe, cztery gniazda, 1250 x 700 x 1995 mm ST7200-3A 1 63 Zasilacz elektryczny do stanowisk doświadczalnych ST8008-8M 1 64 Wall or aluminium-profile mounting cable storage for 48 cables ST8003-8E 1 65 Uchwyt PC do stanowiska doświadczalnego SybaPro, z regulacją wysokości i szerokości ST7200-5A 1 66 Uchwyt do płaskiego monitora ze składanym ramieniem, nośność do 15 kg, do zamocowania na profilu aluminiowym, VESA 75/100 ST8010-4T 1 Lucas Nülle GmbH 14/15 www.lucas-nuelle.pl
67 Adapter do klawiatury jako rozszerzenie mocowania płaskiego monitora ST8010-4G 1 68 Ochronne etui na mobilne stanowisko doświadczalne 3-piętrowe ST8010-9Y 1 Lucas Nülle GmbH 15/15 www.lucas-nuelle.pl