Was ist ein Umspannwerk?

Die Stromversorgung von Industrie, Unternehmen und Haushalten ist eine wichtige, aber auch sehr komplexe Aufgabe. Angesichts des steigenden Strombedarfs und der zunehmenden Anzahl von Geräten, die an Netzwerke angeschlossen sind, wird es immer wichtiger, Ressourcen auszugleichen und das Stromnetz zu optimieren. 

Ein wesentlicher Bestandteil des Netzes ist ein Umspannwerk oder eine Umspannstation. Diese Verbindungspunkte fungieren als Brücke zwischen der Erzeugungsquelle und dem Kunden am anderen Ende und sorgen für einen zuverlässigen und konstanten Energiefluss... aber was genau sind sie? Und welche Rolle spielt das Internet der Dinge (IoT) dabei, diese Verbindungspunkte effizienter zu gestalten? Wir erklären Ihnen alles, was Sie über Umspannwerke und ihre Rolle im Stromnetz wissen müssen. 

Was macht ein Umspannwerk oder eine elektrische Unterstation?

Die Stromübertragung vom Kraftwerk zum Stecker ist keine leichte Aufgabe, da der Bau, Betrieb und die Wartung des Stromnetzes mit vielen Herausforderungen verbunden sind. Umspannwerke erleichtern den Fluss geeigneter Spannungspegel; sie wandeln, regulieren und verteilen den Strom. Je nach den Anforderungen des Netzes können sie auch unterschiedlich groß sein. Einige können relativ klein sein, während andere groß sind und verschiedene Geräte wie einen Umspannwerkstransformator, verschiedene Leistungsschalter und Kondensatoren enthalten.

Arten von Umspannwerken

Umspannwerke sind für eine Vielzahl von Anwendungen ausgelegt. Es gibt zwar verschiedene Arten von Umspannwerken – unterschieden nach physikalischen Merkmalen, ihrer Bauweise und ihrer Funktion –, wir konzentrieren uns jedoch auf die Umspannwerkstypen nach den von ihnen erbrachten Dienstleistungen:

• Transformatorstation: Ein Leistungstransformator in einer Transformatorstation verteilt Strom und erhöht oder verringert die Spannung eines Wechselstromsystems (AC). Hier wird die gesamte Großstrommenge in nutzbare Strommengen umgewandelt.
• Frequenzumrichter: Elektromotor-Generator, der die Leistung eines Stroms von einer Frequenz in eine andere umwandelt. Dieser Typ wird hauptsächlich in der Industrie eingesetzt. 
• Schaltanlage: Arbeitet mit einer einzigen Spannungsebene und führt Schaltvorgänge durch, ohne die Eingangs- und Ausgangsspannungsebenen zu verändern. 
• Umspannwerk: Wandelt Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) für die Stromübertragung um und kann auch die Frequenz von hoch auf niedrig umwandeln. 
• Blindleistungskompensationsstation: Verbessert den Leistungsfaktor der Übertragung. 

Wo sie sich befinden: 

• Innen- oder Außenanlagen
• Vorstadt-, ländliche oder städtische Netze

Und ihre Anforderungen an die Stromlast:

• Hochspannung (HV), widersteht Hochspannungen im Bereich von 11 kV bis 66 kV. 
• Extrahochspannung (EHV) mit einer Handhabungsspannung im Bereich von 132 kV bis 400 kV. 
• Ultrahochspannung (UHV) mit Betriebsspannungen über 400 kV. 

Ausrüstung in einem Umspannwerk

Umspannwerke sind keine neue Technologie. Jedes Hochspannungsgerät spielt eine entscheidende Rolle dabei, die Stromversorgung des Umspannwerks aufrechtzuerhalten und gleichzeitig den Betrieb zu optimieren. 

Zu diesen Geräten gehören: 

• Transformatoren. Ein Leistungstransformator in einem Umspannwerk wandelt die Hochspannung, die über die Übertragungsleitungen eingeht, in eine niedrigere Spannung um, damit sie besser über die Verteilungsleitungen weitergeleitet werden kann. 
• Schaltkreisschalter. Diese Schalter lenken den Stromfluss. 
• Leistungsschalter. Bei Überspannungen oder Störungen unterbrechen Leistungsschalter den Stromfluss, um das System vor Schäden zu schützen. 
• Kondensatoren. Dieses Gerät trägt dazu bei, die Qualität des Stroms zu verbessern, mit dem die Kunden versorgt werden. Es gleicht Spannungsabfälle aus und filtert Verzerrungen heraus. 

Mit den jüngsten Fortschritten im Bereich IoT beginnen Umspannwerks- und Netzbetreiber damit, ihre Anlagen und das Netz zu optimieren. 

Die Rolle des IoT in einem Umspannwerk

Da immer mehr Geräte angeschlossen sind, wird mehr Energie für deren Betrieb benötigt, was das Stromnetz zusätzlich belastet. Um diesen Bedarf zu decken, werden IoT-Geräte eingesetzt, um Umspannwerke intelligenter zu machen. 

Eine intelligente Umspannstation nutzt IoT-Technologien wie Sensoren und intelligente Schalter, um Anlagen zu überwachen und automatisierte Entscheidungen zu treffen. Diese Geräte müssen in der Lage sein, gesammelte Daten in Echtzeit an die Betreiber weiterzuleiten, während das Netzwerk die Möglichkeit haben muss, Prozesse zu automatisieren. Dies trägt nicht nur zur Senkung der Betriebskosten bei, sondern sorgt auch für einen zuverlässigeren Stromfluss. 

Robustels IoT in Aktion

Robustel hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Energiebranche bei der Lösung ihrer Konnektivitätsprobleme zu unterstützen, wobei unsere intelligenten Energielösungen einen wesentlichen Bestandteil der Kommunikation darstellen. Ein Beispiel hierfür ist Indiens führender lokaler Energieversorger M. P. Power Transmission Co. (MPPTCL). MPPTCL hatte die Aufgabe, seine Übertragungskapazität, Stromqualität und Systemzuverlässigkeit zu verbessern. 

 

In der ländlichen Region Madhya Pradesh in Indien war die Kommunikation aufgrund der lokalen Mobilfunknetzinfrastruktur eingeschränkt, was die Übertragung von Echtzeitdaten behinderte. Modems von Robustel wurden eingesetzt, um die Kommunikation für die Automatisierungssysteme der Umspannwerke aufrechtzuerhalten.

 

Unsere Modems wurden eingesetzt, um die Kommunikation und die Energieautomatisierungssysteme zwischen Umspannwerken zu verbessern. Die Modems boten eine Dual-SIM-Verbindung, wobei die zweite Verbindung als Backup für den Fall von Störungen diente. Dadurch bleiben intelligente Geräte online, während gleichzeitig Kommunikationsfehler reduziert werden. 

 

Dies ist nur ein Beispiel dafür, wie das IoT zur Stromversorgung von Umspannwerken beiträgt. IoT-Geräte stellen zwar hohe Anforderungen an die Energienetze, können aber auch die Nutzung und Verteilung der Stromversorgung von Umspannwerken optimieren. Robustel bietet Ihnen ein intelligentes Gerät für Ihre Verbindung. Ganz gleich, ob Sie ein Gateway oder ein Modem benötigen, das auch unter rauen Bedingungen funktioniert – wir haben die passende Lösung für Ihre Anforderungen. Kontaktieren Sie uns, um weitere Informationen darüber zu erhalten, wie wir Ihnen bei der Vernetzung Ihres Unternehmens helfen können.