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Siemens Energy Management

SF6-freie gasisolierte Schaltanlage für Kreuzfahrthafen

8. November 2018, 11:13 Uhr | Heinz Arnold

BKK hat bei Siemens umweltfreundliche SF6-freie GIS-Analgen bestellt: Im Bild Nils Klippenberg (CEO Energy Management Nordics, Siemens AS) und Wenche Teigland (CEO of BKK Nett) (von links nach rechts, erste Reihe).

Für den größten Kreuzfahrthafen in Norwegen liefert Siemens eine SF6-freie gasisolierte Schaltanlage für bis zu 165 kV.

In der gasisolierte Schaltanlage (GIS) sorgen Vakuumschaltröhren und spezielle aufbereitete Luft dafür, dass auf das umweltschädliche Treibhausgas Schwefelhexafluorid verzichtet werden kann. Die Schaltanlage ist Teil der Umspannstation Koengen in Bergen, die Norwegens größten Kreuzfahrhafen mit Strom aus erneuerbaren Energien versorgen soll. Nicht-konventionelle Systeme zur Strom- und Spannungsmessung ermöglichen ein deutlich kompakteres Design der Anlage. Den Auftrag hat Siemens von Bergenshalvøens Kommunale Kraftselskap (BKK Nett) erhalten, die Inbetriebnahme ist für Ende 2019 geplant.

Die Zahl der Kreuzfahrtschiffe in norwegischen Gewässern steigt kontinuierlich. Waren es 1990 noch 100 Schiffe, die pro Jahr im Hafen von Bergen anlegten, so rechnet Bergen Havn für 2018 mit über 300. Norwegische Häfen haben sich deshalb zum Ziel gesetzt, die Schadstoffemissionen während der Liegezeiten der Schiffe zu reduzieren. Eine Maßnahme ist es, die Schiffe vermehrt mit Landstrom aus Wasserkraft zu versorgen. Um die dafür nötige Netzinfrastruktur mit erhöhter Spannung zur Verfügung stellen zu können, rüstet das norwegische Energieunternehmen BKK Nett seine Umspannstation in Bergen nach neuestem technischem Standard von 45 kV auf 132 kV Betriebsspannung auf.

Der Auftrag umfasst drei Felder der gasisolierten SF6-freien 145-kV-Hochspannungsschaltanlagen vom Typ 8VN1. Sie nutzt Vakuumschaltröhren für das Schalten und aufbereitete Luft, sogenannte »Clean Air«, als Isoliermedium. Bei dem Projekt handelt es sich um die weltweit erste Lieferung einer gasisolierten Schaltanlage mit Vakuumschalttechnik und »Clean-Air«-Technologie für eine Spannung von bis zu 145 kV.

»Durch den hohen Anteil an Wasserkraft hat Norwegen das klimafreundlichste Energiesystem der Welt. Nun investieren wir in ein Pilotprojekt, bei dem eine umweltfreundliche Alternative zu SF6-Gas zum Einsatz kommt – das erste Projekt weltweit mit dieser Technologie. Siemens ist ein zuverlässiger Lieferant und wir hoffen, dass sie diese Technologie noch weiterentwickeln werden«, sagte Wenche Teigland, CEO von BKK Nett. Bereits im Juni 2018 wurde der ersten Vakuum-»Clean Air«-Leistungsschalter und »Clean Air«-Messwandler in einem deutschen 110-kV-Hochspannungsnetz in Betrieb genommen. »Die SF6-freie GIS aus unserem so genannten Blue-Portfolio erfordert keine besonderen Vorkehrungen bei Betrieb und Recycling und bietet hohe Leistung und Sicherheit sowie die gewohnte Zuverlässigkeit. Außerdem entfällt die Berichtspflicht über eingesetzte Fluor-Gasmengen«, sagt Ralf Christian, CEO der Siemens-Division Energy Management.

Die GIS vom Typ 8VN1 zeichnen sich durch 145 kV Bemessungsspannung, 40 kA Bemessungs-Kurzschlussausschaltstrom und 3.150 A Bemessungsstrom aus. Die in der Schaltanlage eingesetzten nicht-konventionellen Messwandler, die Low Power Instrument Transformer (LPIT), ermöglichen eine besonders kompakte Bauweise. Im Vergleich zu einer Anlage mit konventionellen Strom- und Spannungswandlern verringern sich Gewicht und Größe um bis zu 20 Prozent. Die Technologie erlaubt es zudem, die Mess- und Schutztechnik gemäß kundenspezifischen Vorgaben flexibel zu parametrieren. Die Übertragung der Daten über ein Glasfaserkabel reduziert den Verdrahtungsaufwand. Auf eine Backup-Lösung mit konventioneller Mess- und Schutztechnik wird verzichtet. LPITs sind laut Siemens ein wichtiger Schritt hin zu einer digitalen Umspannstation.

SF6-freie Leistungsschalter und GIS sind die Weiterentwicklung der Anlagen mit SF6-Isolation. Eine Vakuumunterbrechereinheit übernimmt das Schalten und Löschen des Lichtbogens. Technisch aufbereitete und gereinigte Luft mit einem Mischungsverhältnis von 80 Prozent Stickstoff zu 20 Prozent Sauerstoff sorgt für die Isolierung der stromführenden Leiter im Inneren des Gehäuses. Mit der Kombination von Vakuumschalttechnik zum Schalten und zur Lichtbogenlöschung mit »Clean Air« hat Siemens die bestehende Technik gemäß den Anforderungen an Klimaneutralität weiterentwickelt. Das Treibhauspotenzial (GWP) dieser Schalt- und Isolations-Technologie ist gleich Null.