Die neue VD4-Familie ist darauf ausgelegt, Steuerung und Schutz für Kabel, Freileitungen, Verteilnetzstationen, Motoren, Transformatoren, Generatoren und Kondensatorbänke zu bieten. Die neue Leistungsschaltergeneration berücksichtigt die Bedingungen auf der Versorgungsseite (Spannung, Frequenz, Oberschwingungen usw.) und der Lastseite (Stromwerte, Phasenverschiebung usw.) bei der Steuerung und Ausführung von Befehlen. Das heißt, die Schalter passen ihr Verhalten an die Netzbedingungen an und ermöglichen so eine Optimierung der Stromunterbrechung sowie der mechanischen und elektrischen Lebensdauer. Der VD4 Evo steigert die Effizienz laut Anbieter um bis zu 60 Prozent und reduziert unerwartete Ausfälle um 30 Prozent. Er zeichnet sich durch ein um 15 Prozent kompakteres Design aus und verbessert den Betrieb durch integrierte Überwachungs- und Diagnosefunktionen. Sensoren überwachen und analysieren nicht nur kontinuierlich den Betriebszustand, sondern kommunizieren diesen auch an eine Bedienschnittstelle (HMI) vor Ort. Durch Integration neuer Komponenten, Steuerungs- und Diagnosefunktionen und die Einführung neuer Services im Rahmen des Lebensdauermanagements für den VD4 können gezielte Maßnahmen zur Fehlerbehebung getroffen und eine zustandsabhängige und vorausschauende Wartung ermöglicht werden. Dies erhöht die Zuverlässigkeit, verlängert die Lebensdauer und begrenzt mögliche Auswirkungen auf das Stromnetz.
Verbesserter Schalterbetrieb
Die in den Schalter integrierten Hightech-Sensoren sind die „Augen und Ohren“ des neuen VD4 Evo. Damit stehen erstmalig spezielle Sensoren zur Überwachung verschiedener mechanischer Parameter, elektrischer Parameter sowie der Temperatur und anderer relevanter Signale an Bord des Schalters zur Verfügung. Die Sensoren erfassen durchgängig Daten zum Schalterbetrieb, die sowohl „kontinuierliche“ Parameter wie Temperatur und Primärstrom als auch „ereignisbezogene“ Parameter wie Vibrationen beim Öffnen oder Schließen beinhalten. Zudem können die Informationen mit dem intelligenten System innerhalb der Steuerungs- und Überwachungseinheit (Control and Monitoring Unit, CMU) des Schalters geteilt werden, die das Herzstück der Überwachungs- und Diagnosefunktionen (M&D) bildet.
CMU und Maxwell-Plattform
Die CMU basiert auf Maxwell, der ABB-eigenen Plattform, die speziell auf die Unterstützung von M&D-Funktionen und ABB Ability ausgelegt ist. Die Lösung ermöglicht die Erfassung, Verarbeitung und Analyse der Daten von Sensoren und anderen intelligenten Geräten. Die Maxwell-Architektur basiert auf einem modularen Konzept mit folgenden Elementen:
1. Einem System-on-Module (CPUM), in dem das Betriebssystem (Linux Embedded OS) sowie anwendungsspezifische Analysen und Bedienoberflächen entwickelt werden.
2. Einem Carrier Board für die jeweiligen anwendungsspezifischen Hardwareschnittstellen, zum Beispiel für das Energiemanagement, die vorgelagerte/nachgelagerte Kommunikation sowie E/A-Funktionen.
Entsprechende Kommunikationsfunktionen ermöglichen eine Fernüberwachung und prompte Reaktion auf kritische Ereignisse. Durch die Kommunikation mit Automatisierungs- und Leitsystemen wie dem ABB Ability Scada-System Zenon zur Implementierung korrektiver Schutzmaßnahmen werden negative Auswirkungen auf andere Teile des Smart Grid minimiert. Effizienz und Zuverlässigkeit werden sichergestellt, Ausfallzeiten werden reduziert und die Stromkontinuität wird verbessert.
Überwachungs- und Diagnosekonzentrator
Da eine schnelle Datenerfassung nicht ausreicht, verarbeitet der intelligente Konzentrator des VD4 Evo die Daten, indem er die Informationen von den Sensoren (z. B. Zählern) zusammenfasst und weiterleitet. Dies erfolgt entweder kontinuierlich in Echtzeit oder periodisch. Mithilfe spezieller Algorithmen sucht das Gerät nach Anomalien oder Problemen im Schalter wie Übertemperaturen oder anderes ungewöhnliches Verhalten. Auf der Grundlage der verarbeiteten Informationen diagnostiziert die intelligente Einheit den Zustand des Schalters und warnt vor kritischen Situationen, die sofortige Maßnahmen erfordern. Das digitale Herz des VD4 Evo ermöglicht zudem eine direkte Verbindung mit dem Zustandsmanagementsystem des Schalters: Die CMU ermöglicht sowohl den drahtlosen Zugang zu Informationen per Mobiltelefon oder Tablet über einen QR-Code als auch eine direkte Integration in das Scada-System. Die Anwendung neuester Cybersicherheitsstandards sorgt dafür, dass die Datenübertragung und -speicherung sicher sind.