Outdoor-Kühlgeräte für Höchstspannungs-Stromrichterstation des chinesischen Unternehmens NARI

Der Elektrotechnikspezialist Pfannenberg liefert eine Klimatisierungslösung für einen vorkonfigurierten Container, der in der Stromrichterstation des staatlichen chinesischen Energieversorgungsnetzes zum Einsatz kommt. Der bereits komplett montierte Container löst das Problem der Installation und Inbetriebnahme von Höchstspannungs- Stromrichterstationen an abgelegenen Orten, bringt allerdings auch neue Herausforderungen im Hinblick auf Kühlung und Überwachung mit sich. Die innovative Lösung für derartige Container wurde von Pfannenberg China unter Verwendung von Standardprodukten entwickelt.

Ultra-Hochspannungs-Gleichstrom (UHVDC) -Technologie bedeutet gleich oder mehr als ± 800kV Gleichstrom-Übertragung. Im Vergleich zur herkömmlichen alternativen Stromübertragungstechnologie kann die UHVDC mehr Strom über längere Distanzen bei weniger Stromverbrauch und Infrastruktur auf der Fläche übertragen.

Als Beispiel soll hier das Höchstspannungsprojekt Lingzhou – Shaoxing in China dienen. Diese Übertragungsstrecke verbindet Lingzhou in der Provinz Ningxia mit Shaoxing in der Provinz Zhejiang und ist mehr als 1.600 km lang. Die Gesamtkosten des Projekts belaufen sich auf ca. 10 Milliarden Euro, diesen Kosten stehen jedoch eine Senkung des Landesverbrauchs um 60 Prozent und eine Reduktion der Leistungsverluste bei der Übertragung um ca. 25 Prozent bis 40 Prozent gegenüber. Um einen Ausgleich zwischen Energieerzeugung und Energiebedarf herzustellen, ist im chinesischen Nationalplan der Bau einer weiteren 52.300 km langen Höchstspannungs- Gleichstrom-Übertragungsstrecke vorgesehen.

Der Pfannenberg-Kunde NARI Technology Co., Ltd. (NARI) ist ein führender Lieferant von Lösungen für Energietechnik und Automatisierung in China. Das Unternehmen ist die Nummer eins auf dem Gebiet der Überwachungs- und Datenerfassungssysteme (SCADA) für die Energietechnik in China und der wichtigste Entwickler von Smart-Grid-Technologien für das staatliche chinesische Stromnetz.

Als Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragungstechnologie (UHVDC) wird eine Technologie bezeichnet, bei der Gleichspannungen von ±800 kV und mehr übertragen werden. Verglichen mit der herkömmlichen Wechselstrom- Übertragungstechnologie unterstützt die UHVDCTechnologie längere Übertragungsstrecken bei geringerem Leistungsverlust entlang der Strecke und geringerem Flächenbedarf für die Infrastruktur.

Für die UHVDC-Projekte liefert NARI die Gleichstrom- Schutzeinrichtung, das Gleichstrom-Messsystem, das Sicherheits- und Stabilitätssystem und das Wechselstromschutzsystem. Als Antwort auf unerwartete Probleme bei der Montage und Inbetriebnahme in entfernt gelegenen Regionen entwickelte das Unternehmen die „vorkonfigurierte Containerlösung“, bei der alle erforderlichen Schutzund Steuergeräte vorab in einem Schaltschrank montiert und in einem Container untergebracht werden können. Damit kann die gesamte Montage und Inbetriebnahme im Werk von NARI abgeschlossen werden, bevor die Anlage das Werk verlässt. Diese Vorgehensweise kann als wegweisend in der Energiewirtschaft bezeichnet werden.

Gemäß den Spezifikationen von NARI muss der Container, in dem die Schaltschränke untergebracht sind, klimatisiert werden, da er im Freien aufgestellt wird und Sonneneinstrahlung sowie Staub und Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Dabei muss mindestens die Schutzart IP55 erreicht werden. Für die Überwachung des Zustands der Klimaanlage ist außerdem das Kommunikationsprotokoll RS485 für die Kommunikation mit der Zentralsteuerung verbindlich vorgeschrieben. Die Wärmelast des Containers beträgt ca. 10 bis 15 kW, wozu insbesondere die Sonnenexposition beiträgt. Dies bedeutet, dass zwei oder drei Kühlgeräte pro Container benötigt werden. Der gesamte Container muss zudem regelmäßig mit Frischluft belüftet werden, da in seinem Inneren toxische Gase entstehen.

Zunächst sieht dies ganz nach einer standardmäßigen Anwendung aus, bei der der gesamte Innenraum des Containers gekühlt werden muss. Die weiteren Anforderungen wie z. B. das Kommunikationsprotokoll, hoher IP-Schutz und die Zufuhr gefilterter Frischluft, wie auch die geforderte hohe Zuverlässigkeit, werden jedoch von den Lieferanten handelsüblicher Kühlgeräte normalerweise nicht angeboten. Eine weitere wichtige Forderung ist die Wartungsfreiheit, da die Geräte an entlegenen Orten aufgestellt werden. All dies macht die Auswahl für den Kunden schwierig, der zwischen handelsüblichen oder industriellen Kühlgeräten wählen muss.