Am ABB-Standort Ratingen werden Mittelspannungsschaltanlagen und zugehörige Geräte entwickelt und produziert. Dazu gehört außerdem ein akkreditiertes Hochleistungsprüffeld, in dem Mittelspannungsschaltanlagen und -geräte diversen Kurzschluss- und kapazitiven Prüfungen unterzogen werden können.
In dem Prüffeld stellt ein Kurzschlussgenerator den Strom und die Spannung für die Kurzschlussversuche und -testreihen bereit. Der Generator kann kurzzeitig bis zu 80.000 Ampere mit 11.000 Volt liefern. Betrieben wird er von einer Antriebsmaschine, die bislang mithilfe von drei ungeregelten Lüftern gekühlt wurde. Hochgefahren wurden die Lüftermotoren über eine Stern-Dreieck-Umschaltung. Einmal eingeschaltet, liefen die Lüfter immer auf Volllast.
Im August 2023 wurde die Stern-Dreieck-Schaltung durch eine Frequenzumrichterregelung ersetzt. Seitdem regeln in dem Prüflabor drei ABB-Frequenzumrichter vom Typ ACH580 die Lüftermotoren der Antriebsmaschine, einen 15-kW- und zwei 11-kW-Motoren.
Energieeffizienterer Betrieb
„Durch die neuen Frequenzumrichter sind die Lüftermotoren jetzt regelbar und ihr Betrieb ist energieeffizienter“, betont Frank Idaszek. Er bedient in dem Prüffeld die Versuchsanlage und ist dort auch zuständig für die Messtechnik und die Leittechnik für die Anlagensteuerung.
Die Lüfter werden seitdem in Echtzeit geregelt und überwacht. Das Regelsystem basiert auf der Messung der Temperatur am Lager und in den Wicklungen der Antriebsmaschine mithilfe von sechs Temperatursensoren, die auf der Leittechnik aufgelegt sind. Die drei ACH580 werden über das Leitsystem geregelt.
ABB-Frequenzumrichter ACS550 und ACS580 sind in dem Prüffeld seit Langem im Einsatz. So werden die Lager der Antriebsmaschine nicht nur mit Luft gekühlt, sondern auch mit Öl. Die Ölpumpe wird durch zwei ACS580 geregelt. Die Regelung der Motoren der beiden Lüfter des Kurzschlussgenerators erfolgt ebenfalls durch zwei ABB-Frequenzumrichter.
Signifikante Kostenersparnis
Der Hauptvorteil der Frequenzumrichter der ACH- und ACS-Serie sei eine signifikante Kostenersparnis durch den geringeren Energieverbrauch, so Frank Idaszek. Die Einsparungen durch die neuen ACH580 könnten noch nicht beziffert werden, da sie erst seit wenigen Wochen laufen. Die Anschaffung der beiden ACS580 für die Ölpumpe habe sich aber nach einem Jahr schon amortisiert.
Auf Empfehlung des ABB-Branchenmanagers wurden bei den ACS550- und ACS580-geregelten Lüfteranlagen die Lastkennlinie von konstanter auf quadratische Kennlinie umgestellt. Dadurch verbraucht das System im Teillastbetrieb bis zu 6 % weniger Energie.
