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Case Story: Nordlaks AS

Norway

How Nordlaks used ADF to maximize the uptime of the factory

LOCATION: Norway
INDUSTRY: Aquaculture
TIMELINE: 2018-2019

Background

Nordlaks Smolt AS is the subsidiary responsible for producing the smolt (young salmon)

Nordlaks AS is one of Norways leading aquaculture companies with production of salmon on several locations in the north of Norway.

Nordlaks Smolt AS is the subsidiary responsible for producing the smolt (young salmon). Due to increased demand, Nordlaks invested 800 Million NOK in a major expansion at the smolt production facility in Innhavet, Hamarøy municipality.

The new plant, operational from 2019, is now one of the largest recirculating aquaculture systems (RAS) in Norway. It will enable Nordlaks to more than double the size of the smolt before it is moved to ocean pens and this is an important part of Nordlaks’ strategy for sustainable aquaculture growth.

Challenge

ADF P300 was selected for each of the 3 feedersThe new facility in Innhavet is a complex plant with a large number of loads consisting mainly of pumps, fans and compressors. A total of 160 new VLT variable speed drives from Danfoss were installed to save energy and control the loads. The installation is fed from the distribution network through three dedicated transformers.

At Nordlaks there is a very strong focus on reliability, as even a short downtime can have serious consequences for the production. For this reason, three emergency backup generators are installed, ready to assume power production should there be an interruption in supply from the public grid. Based on harmonic calculations made in advance of the build, it was possible to see that harmonic levels would be too high, particularly when running on the backup generators.

Solution

Based on harmonic calculations, one active harmonic filter of the type ADF P300-360/480 was selected for each of the three feeders.

Comsys provides a simple, straight forward, well-proven and economic solution – Bram De Roy, Head of Electro Department, Nordlaks Smolt AS

Result

For me, as head of electro, no news means good news. The filters are online and doing their job and the voltage harmonic level is kept below 5% THDu at all times. As for the day of today we have not encountered any problems with harmonics.

Voltage harmonics kept well within the limits at all times Voltage harmonics kept well within the limits at all times

Comsys provides a simple, straight forward, well-proven and economic solution. At the same time, they follow up on their costumers needs with high standards, says Bram De Roy, Head of Electro Dep. at Nordlaks AS.

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Case Story: Polyethylene Blown Film, Kotoriba

Croatia

Polyethylene Blown Film, Kotoriba

Industry: Packaging
End customer: Muraplast
Local partner: Automatika i procesi
Timeline: Nov 2017

Background

MURAPLAST is the leading and most modern producer of polyethylene blown film in Croatia and Southeastern Europe.

  • Operates with an annual production capacity of 20,000 tons
  • Distributes operations over 5 production halls 
  • Uses more than 12,500 m² of production and storage capacity
  • Employs more than 230 people

The main product Muraplast offers is extruded polyethylene tubular blow film mainly used for the packaging of food and beverages. Muraplast also produces industrial bags, pallet covers, sacks and shopping bags with different carrying handles (Soft loop Handle bags, Patch Handle Bag, Die Cut Handle Bag), and other products of similar use.

With their production ongoing 24 hours a day, 7 days a week, just 1 problem in production can lead to 2 days out of operation. With the opportunity of a developing market, Muraplast was constantly upgrading their production lines with machines equipped with variable frequency drives. At one point, it became an issue for the Power Factor Correction Units.

Challenge

In any business, unplanned stops are a nightmare. In Muraplast’s case, overheated or burned out inductors on the Power Factor Correction unit led to this scenario, causing serious concern. After the measurement was made according to norm EN 50160, the recommendation from AiP was to lower the 5th and 19th harmonics in order to get the THvD below 5%. While the harmonics were below limits set in EN 50160, they were close enough to the limit to cause concern, with the 5th harmonic identified as the major cause of problems on the Power Factor Correction unit.

Overall, the harmonic distortion presented risks to the viability of the equipment lifetime. But beyond the functionality issues, the worst-case scenario would be that the whole hall of the production line would burn down, garnering loss of production and significant costs.

Individual harmonics before the installation of the active filter ADF P100 Figure 1: Individual harmonics before the installation of the active filter ADF P100

Total THvD and THiD before the installation of the active filter ADF P100 Figure 2: Total THvD and THiD before the installation of the active filter ADF P100

Solution

During commissioning, it was determined that the phase order of the current transformers was incorrect. Of course, not wanting to stop production to change the phase order of the connected current transformers, Sensorless Control was used to circumvent the issue.

Comsys helped us with technical support and consultations regarding proper installation and implementation of ADF in current schematic diagram.

– Milan Stanić, AiP

When asked why ADF was chosen by the customer over competing solutions, Automatika i procesi shared, “As a Comsys partner, we explained to the customer every aspect of their production issue and offered multiple solutions. We showed expertise, professionalism and flexibility and the customer has not searched for any other solution.”

Products used in this case:
  • ADF P100-130/480_T-E-----20

Result

Muraplast is very satisfied with the whole ADF solution, especially with the reliabilityAfter 12 months of working 24/7, Muraplast is pleased to report there are no problems with the Power Factor Correction unit, the THvD is below 4%, and the factory is working normally without any fear of stopping. And, the problem with the inductor overheating has been completely solved.

It’s no surprise then that Muraplast is very satisfied with the whole solution, especially with the reliability, and would like to continue implementing ADF solutions through its production halls.

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Fallbeispiel: Goldbergbau, Kalgoorlie

Australien

Kalgoorlie – The Big Pit

Industreizweig: Bergbau
Partner vor ort: Toshiba International Corporation
Zeitverlauf: In Betrieb seit 2017

Hintergrund

Eine Goldmine in Kalgoorlie hatte einen Weg gefunden, um mehr Gold aus dem abgebauten Erz zu gewinnen. Hierzu musste Wasser von einem anderen Standort abgepumpt werden, und es wurde ein großer Frequenzumrichter installiert, um die Pumpe zu regulieren.

Die Herausforderung

Wie so oft in dünn besiedelten Gebieten ist das Stromnetz hier sehr schwach. Im vorliegenden Fall hätte der Einsatz eines großen Frequenzumrichters zu einem starken Anstieg der Oberschwingungen geführt. Dies war ein Problem, da noch ein weiterer Kunde an denselben Transformator angeschlossen war und der Minenbetreiber die äußerst strengen Stromverzerrungsgrenzwerte des Netzbetreibers einhalten musste.

Darüber hinaus bevorzugte der Endkunde aufgrund der Abgeschiedenheit des Standortes standardisierte Geräte vor Ort. Aus diesem Grund entschied man sich für einen standardmäßigen Frequenzumrichter mit 6-Plus-Gleichrichter. Somit war jedoch auch mit einer harmonischen Verzerrung zu rechnen, wenn kein System zur Oberschwingungen-Reduktion installiert würde.

Die Lösung

Da die strengen Grenzwertvorgaben nur eine sehr geringe Stromverzerrung zuließen, war ein aktiver Oberschwingungsfilter die Lösung der Wahl. Passive Wechselstrom-Netzdrosseln hätten nicht ausgereicht, um die Vorgaben zu erfüllen. Die Verwendung anderer Arten von LC-Filtern (wie beispielsweise Matrixfilter) hätte unerwünschte Nebeneffekte gehabt, beispielsweise im Hinblick auf den kapazitiven Leistungsfaktor bei leichten Lasten. Zudem entsprachen Active-Front-End-Antriebe (AFE) an diesem Standort nicht den Standardvorgaben, und man ging davon aus, dass sie die Zuverlässigkeit beeinträchtigen würden. Das AFE-System ist mit dem Netz in Reihe geschaltet, während der aktive Oberschwingungsfilter parallel zum Antrieb geschaltet ist. Sollte der Filter wegen einer Wartung oder Inspektion außer Betrieb sein, kann die Pumpe weiterarbeiten.

Im vorliegenden Fall verwendete Produkte:

Das Ergebnis

Der Aktivfilter konnte die Filtervorgaben erfüllen. Der Antrieb und die Pumpe arbeiten innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte. Alle Konstruktionsziele wurden erreicht. Der THDi-Wert wurde von 28 % auf 2,6 % reduziert.

Oberschwingungsstrom vorher

THDi Before

Oberschwingungsstrom nachher

THDi After

Wellenformdiagramme zeigen das THDi-Niveau vor (28 %) und nach (2,6 %) der Kompensation bei aktiviertem ADF P300.

Die Leistung des Filters war wie im Lehrbuch. Da der Frequenzumrichter unter Nennlast läuft, waren die Oberschwingungen in der Leitung durch das HMI am ADF-P300 deutlich sichtbar. Der VSD ist die dominante Last auf dem lokalen Netz. Als der ADF P300 aktiviert wurde, ging die harmonische Verzerrung sofort beinahe auf Null zurück. Das Ergebnis war eindeutig: Die Netzstromkurven nahmen wieder eine Sinusform an, und die Spannungsverzerrung verschwand. Die Erwartungen des Endverbrauchers konnten problemlos erfüllt werden.

– Max Vechi, Projektleiter
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Projektbeispiel: Unilin

Belgien

Plant Unilin

UNILIN Logo

Branche: Fertigungsindustrie
Kunde: UNILIN Flooring (Mohawk Group)
Standort: Wielsbeke, Belgien
Zeitraum: 2008 -
Lokaler Partner: Benelux Power Quality Partner

Hintergrund

Beim internationalen Bodenbelagshersteller UNILIN arbeiten mehr als ein Dutzend Fertigungslinien zurzeit mit herkömmlichen Motoren und Antrieben. Die Modernisierungspläne für das Fertigungswerk sahen u. a. seine Ausstattung mit frequenzgeregelten Antrieben und Servoantrieben vor. Damit sind die vorhandenen automatischen Kondensatorbänke zur Blindleistungskompensation und einige Filterfunktionen für Oberschwingungen überflüssig. Gleichzeitig führten Veränderungen der Hardware zu einer Verschlechterung der Stromversorgungsqualität – und das im gesamten Werk.

Herausforderung: Energieeinsparung und höhere Zuverlässigkeit

UNILIN faced poor power quality, significant energy losses, and unreliable production capacity

Nach plötzlichen Produktionsausfällen und angesichts der möglichen Zunahme der harmonischen Gesamtverzerrung in den Produktionsanlagen prüfte UNILIN die Implementierung einer Power-Quality-Lösung.

Das Unternehmen erlebte eine qualitativ minderwertige Stromversorgung, erhebliche Energieverluste und unzuverlässige Produktionskapazitäten.

Da die Produktionslinien bei UNILIN kontinuierlich und zuverlässig laufen müssen, suchte das Unternehmen nach einer passenden, ausgereiften Aktivfilterlösung, die ohne nennenswerte kapazitive Eigenschaften einen besseren Schutz bietet.

Lösung

Benelux Power Quality Partner unterstützte UNILIN bei der Verbesserung der werksübergreifenden Stromversorgung und der daraus resultierenden Produktionskapazität mit der Installation von ADF-P300-Aktivfiltern bestehend aus ADF-PPM300-Modulen.

Verwendete Produkte:
  • 11 ADF P300 filters, überwiegend in Multi-Master-Konfiguration. Bestehend aus insgesamt 25 ADF PPM300 Module.

Dank des flexiblen, modularen Aufbaus des ADF-Systems können die ADF-P300-Filter problemlos ausgetauscht werden, wenn eine Filtererweiterung erforderlich ist, beispielsweise bei steigenden Lasten. Die klare und übersichtliche Ausführung erleichtert zudem die regelmäßigen Wartungs- und Servicearbeiten.

Ergebnis

Since installation, UNILIN has experienced a recorded energy saving on the overall production line of approximately 10%Seit der Installation der ADF-Lösung verzeichnet UNILIN erhebliche Energieeinsparungen in der Fertigung insgesamt.

Auch die Wartungsabteilung kann seitdem auf wesentlich geringere Ausfallzahlen für Elektronikkomponenten verweisen.

Angesichts solch greifbarer Verbesserungen beschloss UNILIN, in jeder neuen Fertigungslinie einen ADF-Filter zu installieren, der in der Regel durch Verteiltransformatoren mit 1,6 MVA gespeist wird. Die Erfahrungen in Sachen Zuverlässigkeit und das Verhalten verschiedener Aktivfilterfabrikate überzeugten. In Kombination mit dem Support durch einen qualifizierten ADF-Power-Tuning-Partner vor Ort führten sie dazu, dass im gesamten Werk – bestehend aus 9 Unterstationen mit insgesamt 16 Transformatoren – nun standardmäßig ADF-P300-Filter mit Luftkühlung eingesetzt werden.

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Fallbericht: Lebendfischtransporter

Norwegen

Branche: Schiffbau und Schifffahrt
Kunde: Fitjar Mekaniske Verksted AS
Name des Schiffes: Seihav

Hintergrund

Seihav ist ein Lebendfischtransporter, der von der norwegischen Fitjar Mekaniske Verksted AS entworfen und gebaut wurde. Der Fisch wird in den Aquakulturen der norwegischen Küste direkt auf das Schiff verladen und in Lebendfisch-Tanks mit halboffenen oder geschlossenen Seewasser-Kreisläufen transportiert. An der Verarbeitungsanlage wird der Fisch gelöscht, wo er sortiert, bewertet und gezählt wird.

Der Prozess an Bord basiert auf Seewasser-Umwälzpumpen und auf Vakuumpumpen.

Aufgabe

Wegen des begrenzten verfügbaren Platzes wurde für die Seihav der Fitjar Mekaniske Verksted eine Filterlösung gesucht, die sich in den Hauptmaschinenraum platzieren ließe, in dem oftmals Temperaturen von mehr als 40 °C herrschen. Bei solch hohen Temperaturen besteht die Gefahr, dass die Ausrüstung überhitzt und/oder ausfällt.

Die Werft wollte angesichts der lebenden Fracht die Risiken so weit wie möglich minimieren. Man suchte einen Partner mit einer etablierten Lösung und erprobter Technologie, die die Werft dabei unterstützen würde, den Anforderungen der DNV GL zu entsprechen: 8 % Gesamt-Oberschwingungsbelastung und 5 % Oberschwingungen separat.

Lösung

Die Werft Fitjar Mekaniske Verksted entschied sich für eine eingeführte Aktivfilter-Lösung, die die Klassifizierungsvorgaben der DNV GL einhalten würde und gleichzeitig den verfügbaren Platz effizient nutzt, Redundanz gewährleistet und eine Überhitzung vermeidet.

Eingesetzte Produkte:

Dank der mächtigen Kompensationskapazität, der kompakten Größe und dem nachgewiesenen Erfolg im Schifffahrtssegment stellte ADF Power Tuning die ideale Lösung für die Seihav dar.

Ergebnis

Jetzt operiert die Seihav problemlos an der norwegischen Küste und hilft dabei, dass der norwegische Lachs seinen Weg zu den Kunden findet.

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Fallbericht: Mercedes-Benz-Werk

Beijing, China

Partial installation

Branche: Automotive
Partner: ZYD, China
Kunde: Mercedes-Benz
Zeitplan: 2016–2017, noch nicht beendet

Hintergrund

Das Mercedes-Benz-Werk im chinesischen Beijing wurde erst kürzlich errichtet. Das Beijinger Werk unterliegt denselben internationalen Anforderungen an Stromqualität, Leistungsfaktor, Symmetrie usw. wie andere Einrichtungen, doch das Hauptaugenmerk von Mercedes liegt auf der Produktion hochwertiger Autos. Deshalb benötigte die Premium-Automarke eine aktive Lösung zur Stromqualität, die den Betrieb der Luxusproduktion schützt und unterstützt.

Aufgabe

Angesichts der hochwertigen Produkte war es Mercedes wichtig, dass der Betrieb so reibungslos wie möglich verläuft. Deshalb ergriff man vorbeugende Maßnahmen zum Schutz des Fertigungsprozesses. Während andere Unternehmen unter Umständen erst dann handeln, wenn ein stromqualitätsbedingtes Problem auftritt, ist Mercedes proaktiv und sucht bereits vorab nach Problemlösungen.

Und in der Tat: Ohne aktive Lösung zur Sicherung der Stromqualität, wie sie ADF Power Tuning bietet, würden Produktionsprozesse wie die Elektrolyse in der Lackiererei, das Schweißen und die Pressen in der Karosseriefertigung einer gewissen Gefahr ausgesetzt sein. Wegen der nichtlinearen Lasten, die bei diesen Prozessen entstehen, würde für Mercedes das Risiko von Störungen bestehen, die aufgrund von instabiler Spannung und durch Blindleistung die Energieversorgung beeinträchtigen könnten; es könnte zu einer Überhitzung der Ausrüstung kommen und die Kommunikation könnte in Mitleidenschaft gezogen werden.

Auch wenn Mercedes noch nicht mit Problemen dieser Art konfrontiert war, bestehen solche Risiken, wenn der Betrieb ohne Schutz abläuft.

Lösung

Mercedes entschied, die vorhandene, etwas sperrige Technologie zur Stromqualität gegen ADF Power Tuning zu ersetzen.

Eingesetzte Produkte:

Es ist keine leichte Entscheidung, eine vorhandene Technologie auszutauschen, doch Mercedes war überzeugt davon, dass ADF Power Tuning aus folgenden Gründen einen operativen Vorteil bieten würde:

  • Exzellente Filtereffizienz
  • Fähigkeit zum Filtern auch von Oberschwingungen hoher Ordnung
  • Möglichkeit der sensorlosen Steuerung (kein Bedarf an Stromwandlern)
  • Modulares Design
  • Einfache zukünftige Erweiterung
  • Einfache Wartung und Service

Ergebnis

Für die anschließende Erweiterung des Mercedes-Benz-Werkes werden zusätzliche ADF-Module bestellt, die die neuen Fertigungslinien der Fabrik unterstützen. Wir freuen uns darüber, Mercedes bei der Optimierung der Produktion in Beijing helfen zu können.

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Fallbericht: Hubbohrinsel

Südchinesisches Meer

With the multiple generators and drives online, the electrical load is heavy and demanding

Branche: Offshore-Öl- und ‑Gasförderung
Name der Bohrinsel: Tam Dao 03
Projektpartner: Danfoss, Norwegen
Kunde: Vietsovpetro
Zeitplan: 2010

Hintergrund

Tam Dao 03 ist eine Hubbohrinsel der Klasse LeTourneau™ Super 116E, die im Südchinesischen Meer operiert.

Diese „MODU“ – bewegliche Offshore-Bohreinheit – wurde gemäß DNV*-Standards gebaut und hat vier Generatoren, von denen jeder 2150 kVA leistet und eine 600-V-Schiene versorgt. Die Hauptlasten an Bord der Tam Dao 03 sind 10 große Frequenzumrichter, die die schwersten Aggregate der Bohrinsel steuern, also unter anderem die Schlammpumpen, die Hebewerke und den Kraftdrehkopf.

*Det Norske Veritas

Aufgabe

Gemäß den Anforderungen von DNV darf die Tam Dao 03 unabhängig von den Betriebsbedingungen ein THD von maximal 8 % haben.

Wenn die verschiedenen Generatoren und Umrichter eingeschaltet sind, ist die elektrische Last äußerst fordernd. Die geforderte Filterlösung muss sich der Last kontinuierlich anpassen und diese unter allen Betriebsbedingungen ausgleichen.

Lösung

The active filter technology onboard now ensures that Tam Dao 03 never exceeds more than 8% TVHDFür die Kompensation einer solchen dynamischen Last wählten wir unsere Kraftwerkslösung: das ADF P300.

Eingesetzte Produkte:
  • Vier voll belastete luftgekühlte ADF-P300-Einheiten für eine Nennspannung von bis zu 690 V

Die ADF-P300-Einheiten wurden in einem offenen Regelkreis direkt an die 600-V-Schiene angeschlossen (wo die Stromwandler der ADF-Einheiten die Last abgreifen) und damit in die vorhandene Struktur der Bohrinsel integriert. Ohne dass weitere Ausrüstung oder mehr Platz benötigt worden wäre, trägt ADF Power Tuning zu einer kompakten, leichten und weniger teuren Installation bei, als sie andere Filtertechnologien bieten könnten.

Ergebnis

Die aktive Filtertechnologie, die jetzt an Bord der Tam Dao 03 vorhanden ist, gewährleistet, dass der Grenzwert von 8 % Oberschwingungsbelastung unabhängig von den Betriebsbedingungen niemals überschritten wird. Neben der Vorgabe einer Gesamtbelastung von maximal 8 % der Spannung schrieb DNV außerdem vor, dass die Tam Dao 03 als Einzelbelastung höchstens 5 % Oberschwingungen haben dürfte. Nachdem die ADF-Technologie installiert und in Betrieb genommen worden war, betrug die 5. Harmonische bei typischem Betrieb weniger als 2 % der Spannung. Die Ergebnisse überschreiten die Vorgabewerte von DNV mit einem großzügigen Puffer und bieten als zusätzlichen Bonus eine sichere Redundanz.

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Fallbericht: Teilchenbeschleuniger

Lund, Schweden

The Max Lab IV

Branche: Teilchenbeschleuniger
Projektpartner: Scandinova
Endkunde: Max Lab IV
Zeitplan: Erster Kontakt 2011, Inbetriebnahme 2013

Hintergrund

Scandinova, ein Hersteller von Klystronmodulatoren für Teilchenbeschleuniger und Magnetresonanztomografen, sprach uns anlässlich der Entwicklung des vierten Teilchenbeschleunigers „Max Lab IV“ im schwedischen Lund an. Max Lab IV, auch als „die hellste Lichtquelle der Welt“ bezeichnet, ist eines der zwei jüngsten Forschungsgroßprojekte in Lund; das andere ist ESS, die Europäische Spallationsquelle.

Aufgabe

To ensure compliance with the grid code and to mitigate harmonics and prevent power quality problems, Max Lab needed a harmonic compensation solutionDamit den Netzanschlussregeln entsprochen werden kann und zur Dämpfung von Oberschwingungen sowie zur Vermeidung von Problemen mit der Stromqualität benötigte Max Lab eine Lösung zur Oberschwingungskompensation.

Auf dem Max-Lab-Gelände befinden sich einige Transformatorstationen mit jeweils mehreren Modulatoren. Insgesamt sind es 18 Modulatoren vor Ort, die die Teilchenbeschleunigung unterstützen sollen und deshalb phasenstarr und synchron installiert sind. Diese Situation ist wie geschaffen für eine Aufstapelung der Oberschwingungen und damit ein erhöhtes Störungsniveau. Zusätzlich hat jeder Modulator eine sehr hohe Oberschwingungslast, was in Kombination zu einer stark verschärften Belastung des Netzes führt.

Die Modulatoren des Max Lab IV würden auch ohne Kompensation unbeeinflusst bleiben, doch die benachbarten Industrie- und Gewerbebetriebe sowie Privathaushalte und die Anlage des Max Lab IV selbst würden von elektrischen Störungen betroffen sein, die wegen der instabilen Energieversorgung zu einem Ansprechen der Maschinen oder zu einem Ausfall von Ausrüstung führen könnten. Deshalb suchte der Kunde proaktiv nach einem Konzept, solche möglichen Probleme zu vermeiden.

Lösung

The Max Lab site includes multiple transformer stations, each with several modulators

Bevor die Lösung direkt vor Ort installiert wurde, wurde die Funktion der aktiven Filter im Scandinova-Testzentrum in Uppsala geprüft. Dies hatte den Zweck, dem Kunden mehr Verständnis über die Oberschwingungen in seiner Anlage zu bringen und festzulegen, wie ADF Power Tuning optimal eingesetzt werden könnte.

Nach Auswahl und Inbetriebnahme der Lösung führte Max Lab Versuche zur Dämpfung der Oberschwingungen ab der zweiten bis zur 37. Harmonischen aus.

Eingesetzte Produkte:
  • EineADF-P300-Einheit pro Transformator (insgesamt sieben Systeme)
  • Ein PPM 300 pro Modulator (18 Modulatoren)

Indem an jeden Transformator ein ADF-Modul geschaltet wird und die Oberschwingungen lokal kompensiert werden – also statt einer zentralen Kompensation –, kann die Oberschwingungsbelastung im mittleren Spannungsbereich nahezu beseitigt werden, also dem Bereich, in dem Max Lab entsprechende Anforderungen einzuhalten hat.

Ergebnis

Nach der Inbetriebnahme führten wir eine Bestätigungsmessung aus, um zu gewährleisten, dass die Aktivfilter die Anlage wie vorgesehen kompensieren. Die Performance wurde durch ein externes Büro* bestätigt, das feststellen konnte, dass das gesamte Projekt den Netzanschlussregeln entspricht.

Nicht kompensierter Laststrom (von einem der 18 Modulatoren)

Uncompensated Load Current

Amplitude der Harmonischen im Strom: 2,3,4,5,6,7,8,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29…

Kompensierter Laststrom

Compensated Load Current

Amplitude der Harmonischen im Strom: Nicht vorhanden.

Seit der Inbetriebnahme des Max Lab konnten wichtige Forschungen mit Erkenntnissen für erneuerbare Energie, Krankheitsbekämpfung und viele andere Bereiche ausgeführt werden. Erfahren Sie mehr über die Forschungsarbeiten.

Comsys became involved in their fourth particle accelerator project for the developing Max Lab IV site in Lund

* Dieser Test war vom Netzbetreiber gefordert, und die Messungen wurden von einem Ingenieurbüro ausgeführt.

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Fallbericht: Schiff zur Fischbestands-Entlausung

Norwegen

With ADF on board, this 100% chemical free delousing fleet is fully productive and operational along the Norwegian coast

Branche: Schifffahrt – Fischerei
Kunde: Vard (Ficantieri-Gruppe)
Zeitplan: Offizielle Inbetriebnahme im Oktober 2016

Hintergrund

Fischereivorschriften geben vor, dass Lachs behandelt – „entlaust“ – werden muss, „bevor die Anzahl der Läuse einen bestimmten Grenzwert überschreitet“. Eines der Hauptziele der Branche ist, das chemische Entlausen zu begrenzen oder durch alternative, umweltfreundliche Verfahren zu ersetzen.

Die Entlausungsschiffe von Vard, die bei den Aquakulturen an der norwegischen Küste eingesetzt werden, arbeiten mit einer neuartigen Konstruktion, die eine Entlausung von 3000-4000 t Lachs pro Stunde erlaubt. Der von Vard verfolgte Ansatz gewährleistet eine erfolgreiche Entlausung, ohne die Lachse selbst zu verletzen.

Auf den Schiffen sind für den Prozess fünf hydraulische Entlausungslinien installiert, die eine vollkommen chemikalienfreie Behandlung der Lachsläuse gewährleisten. Das Prozesswasser wird gesammelt und nach der Bearbeitung gereinigt. Hierbei werden alle Läuse sowie ihre Eier zerstört, damit sie sich nicht weiter ausbreiten können.

Aufgabe

Da die Entlausungsschiffe nicht schneller als 3 kn fahren, fallen sie nicht unter die herkömmlichen Regeln zur Stromqualität auf Schiffen. Da jedoch an Bord viele Antriebe die zahlreichen Pumpen steuern, besteht die Gefahr, dass die gesammelte Last zu einem hohen Anteil an Oberschwingungen führt. Im schlimmsten Falle könnte dadurch die empfindliche Ausrüstung beschädigt werden, also Computer, LEDs und andere elektronische Bauteile. Um den Betrieb nicht zu gefährden, bemühte sich Vard um Schutz der Ausrüstung und suchte hierzu eine Lösung zur Kompensation von Oberschwingungen.

Based on the demands, two ADF P100’s were mounted in separate locations onboard, suiting the needs of the vessel

Lösung

Da eine Kompensation zugunsten der Stromqualität nicht von Beginn an vorgesehen war, benötigte Vard eine Lösung, die sich einfach nachrüsten ließ, ohne dass hierzu die Infrastruktur des Schiffes aufwendig verändert werden musste. Eine andere Bedingung war, dass die Installation zügig und ohne Unterbrechung des ohnehin schon engen Zeitplanes erfolgen könnte.

Eingesetzte Produkte:

Entsprechend den Anforderungen wurden zwei ADF-P100-Einheiten an Bord an unterschiedlichen Aufstellorten gemäß den Anforderungen des Schiffes installiert. Die Option einer sensorlosen Steuerung machte die Verwendung von Stromwandlern entbehrlich, womit während der Installation ein weiterer Schritt entfiel.

Ergebnis

Seit der Installation funktioniert die Ausrüstung, und der Kunde erfährt einen reibungslosen Betrieb. Die nunmehr vollständig chemikalienfreie Entlausungsflotte ist jetzt mit ADF an Bord im Einsatz an der norwegischen Küste und zeigt volle Produktivität.

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Fallbericht: Kompensation einer gesamten Anlage

Svedala, Schweden

Sandvik

Branche: Schwerindustrie, Bergbau
Kunde: Sandvik Mining and Rock Technology
Zeitplan: seit 2005

Hintergrund

Das Sandvik-Werk in Svedala als äußerst diversifiziert zu bezeichnen, wäre angesichts der Breite der dortigen Produktion immer noch eine Untertreibung. In dem Werk werden – auch mobile – Steinbrecher gebaut; es gibt einen Lichtbogenofen und CNC-Drehmaschinen für Gussmaterial, Brückenkrane sowie Rauchabzüge und Vakuumpumpen für Gussformen.

Der Betrieb ist hochdynamisch und benötigt viel Energie. Ein Werk wie dieses erfordert eine ebenso dynamische wie mächtige Lösung zur Oberschwingungsdämpfung.

Aufgabe

One of the main challenges was that the Svedala operation began in 1882

Das schwierigste an der Aufgabenstellung ist, dass der Betrieb in Svedala seit 1882 läuft. Es ist ein äußerst komplexer Vorgang, eine mehr als 150 Jahre alte Industrieanlage für die modernen Zeiten fit zu machen. Hierzu gehört, Schritt für Schritt neue Produkte einzuführen, welche gleichzeitig die Anforderungen an die Stromqualität erhöhen.

Verschärft wurde die Aufgabenstellung noch dadurch, dass neben der Bearbeitung jedes einzelnen Transformators für die Teilwerke die Stromqualität der gesamten Anlage im Blick zu behalten war.

Lösung

ADF P100 – the payback on the solution was less than a yearAls es noch keine Lösung zur Stromqualität gab, erlebte Sandvik immer wieder ungeplante Unterbrechungen und Ausfälle der Ausrüstung. Insbesondere die Brückenkrane waren besonders anfällig für Fehler und Ausfälle, was zu kostspieligen Produktionsunterbrechungen führte und teilweise erst durch Austausch von Komponenten behoben werden konnte.

Zur Unterstützung von Sandvik bei der Aufgabe, anlagenweit die geforderte Stromqualität zu gewährleisten, führte Comsys eine Reihe von Begutachtungen durch. Außerdem wurden wir eingebunden, als eine Erweiterung des Werkes geplant wurde. Comsys führte auch Fortbildungen für die Sandvik-Mitarbeiter zur Stromqualität im Allgemeinen durch und implementierte ein kundenspezifisches SCADA*-System zur Stromqualität, das nicht nur die ADF-Technologie, sondern auch andere Lösungen umfasst.

Eingesetzte Produkte:
  • NeunADF-P300-Einheiten sind durch einen Aufwärtstransformator bei 11 kV verbunden, die am Lichtbogenofen zur Kompensation und für eine Erhöhung der Produktivität eingesetzt werden.
  • ZweiADF-P100-Einheiten sind gesondert für die CNC-Maschinen vorhanden.
  • Fünf ADF-P300-Einheiten an verschiedenen Aufstellorten kompensieren die Lasten durch zahlreiche Frequenzumrichter.

Ergebnis

ADF P300 &ndash With ADF Power Tuning, the amount of energy needed to melt the steel decreasedDurch die Kompensationslösung hat sich die Stromqualität erhöht, und insgesamt konnte Sandvik eine Produktivitätssteigerung verzeichnen; doch der wahre Schatz des Systems ist die erhöhte Leistung des Lichtbogenofens.

Durch den Einsatz von ADF Power Tuning wurde die Energiemenge zum Stahlschmelzen verringert, die Gesamtdauer des Schmelzvorganges wurde verkürzt, und Sandvik verzeichnete einen geringeren Verschleiß des Ofens und vor allem der Elektroden.

Dank der gewonnenen Produktionssteigerung amortisierte sich die Investition für Sandvik innerhalb eines Jahres.

Ein anderes wichtiges Problem, das behoben werden konnte, war die Ausfallzeit der Krane. Allein der Gewinn an reduziertem Verschleiß der Ausrüstung ergab eine Amortisierungsdauer von weniger als 2,5 Jahren.

Kundenfeedback

Unsere Beziehung zu Comsys hat sich im Laufe der Jahre immer weiter entwickelt, und wir sehen das Unternehmen heute als langfristigen strategischen Partner für Stromqualität an. Über ein stabiles, zuverlässiges Produkt wie ADF Power Tuning zu verfügen, ist ein wesentlicher Faktor; der andere sind die bei Comsys vorhandene Kompetenz und das Know-how sowie das ausgedehnte Partner-Netzwerk.

* System für Fernüberwachung und -steuerung

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Fallbericht: Offshore-Ölbohrinsel, Ostsee

Russland

Arkticheskaya struggled with multiple harmonic disturbances and insufficient current

Hintergrund

Branche: Öl und Gas
Kunde: Gazprom-Flotte
Konstruktion und Umsetzung: IC ART
Name der Bohrinsel: Arktičeskaja, eine Hubbohrinsel mit einer Nennbohrtiefe von 21.500 ft.
Zeitplan: Projektbeginn 15. Juni 2016, Projektende 22. August 2016.

Aufgabe: Blindleistung

Die Arktičeskaja kämpfte mit mehreren Oberschwingungsstörungen und Strombegrenzungen während des Betriebs, sodass die Gazprom-Flotte keinen Betrieb mit voller Kapazität ausführen konnte.

Der Leistungsfaktor der

Arktičeskaja’ war wegen nicht kompensierter Blindleistung unzureichend, und deswegen konnten die beiden Generatoren der Bohrinsel nicht die Last durch alle wichtigen Verbraucher abdecken. So war, auch wenn allgemein aus Gründen des Treibstoffverbrauches auf Bohrinseln möglich nur so wenige Generatoren wie möglich laufen sollen, die Gazprom-Flotte gezwungen, den Zusatzgenerator der Arktičeskaja in Betrieb zu nehmen, damit er den durch die Blindleistung unzureichenden Strom ausgleicht.

Zum Teil wurde der schwache Leistungsfaktor der Bohrinsel durch acht bordeigene Gleichstromantriebe verursachte, die das Netz stark in Anspruch nahmen.

Bei nicht behobener Blindleistung sind häufig eine Instabilität des Netzes zu erfahren sowie erhöhte Stromkosten und eine begrenzte Übertragungskapazität.

Während die Blindleistung auf der Arktičeskaja ein großes Problem darstellte, explodierten die Kondensatoren der bordeigenen passiven Filter, sodass die Gazprom-Flotte nach einer neuen Lösung Ausschau halten musste.

Ergebnisse der Hebewerkgruppen:

(Zum Vergrößern Bild anklicken.)

Hoist group results

Ergebnisse der Hebewerkgruppen 2:

(Zum Vergrößern Bild anklicken.)

Hoist group results 2

Lösung

With the sensitive equipment on-board Arkticheskaya, Gazprom flot needed an active solution for better protectionWegen der empfindlichen Ausrüstung an Bord der Arktičeskaja bedurfte die Gazprom-Flotte einer aktiven Lösung für einen besseren Schutz, wie er mit einem passiven Filter nicht möglich ist. Der erste Schritt war, die Kondensatoren von den vorhandenen passiven Filtern zu trennen und eine aktive Filterlösung in Betrieb zu nehmen.

Eingesetzte Produkte:

Dank ihrer kleinen Bauform ließen sich die P100-Einheiten schnell installieren, was für den Kunden höchste Priorität hatte. Die Entscheidung fiel auch deswegen auf ADF Power Tuning, da diese Lösung in der Branche gut etabliert ist, eine schnelle Lieferung ermöglicht und guten Service vor Ort hat.

Nach der Installation führte der Partner vor Ort die Mitarbeiter auf der Arktičeskaja eine Schulung zu der neuen Lösung durch.

Ergebnis

Der neue Leistungsfaktor der Arktičeskaja hängt in hohem Maße von der Last ab. Das Ziel, einen Leistungsfaktor von 0,8 bei maximaler Last während des stetigen Bohrens zu erreichen, wurde unabhängig davon erreicht.

In einer solchen dynamischen und anspruchsvollen Umgebung sind passive Filter unzureichend. Das ADF P100 kann die Blindleistung der Bohrinsel sowie die von den Gleichstromantrieben erzeugten Oberschwingungen aktiv kompensieren.

Unsere Kunden haben uns bestätigt, dass die Lösung zu ihrer Zufriedenheit funktioniert. Besonders erfreut waren sie darüber, dass Installation und Inbetriebnahme in solch kurzer Zeit erfolgten.

Dynamische Last = Anstieg auf 1500 A in 5 s durch die Hebewerke (eine der Hauptlasten)

After installation, the local partner trained Arkticheskaya staff on the solution

Fallbericht: Fox Luna, Öltanker

Schweden

Fox Luna

Hintergrund

Die Fox Luna ist ein Öltanker mit Baujahr 2008, der unter schwedischer Flagge fährt.

Nach einer Explosion der bisherigen passiven Filter an Bord der Fox Luna – was bei Schiffselektronik immer wieder vorkommt – wurde Comsys um eine Empfehlung zur Nachrüstung der Oberschwingungsdämpfung des Schiffes gebeten.

Aufgabe

Wie auf den meisten Schiffen ist auch hier der für eine Installation verfügbare Platz sehr begrenzt. Angesichts der wirklichen beengten Verhältnisse auf der Fox Luna war Comsys damit konfrontiert, eine effektive Lösung in sehr kompakter Bauform anbieten zu müssen.

Die Aufgabenstellung wurde durch den Umstand verschärft, dass die Fox Luna einem strengen THD-Regime durch die engen internationalen Grenzwerte der DNV (Det Norske Veritas) unterliegt.

Lösung

With space being an issue onboard this smaller vessel, Comsys recommended a single ADF P300 unitIn typischen Schiffsanwendungen würde Comsys üblicherweise eine doppelte Kompensation empfehlen, und zwar eine steuerbord, die andere backbord, die als Master und Slave dienen und auf diese Weise Redundanz gewährleisten. Wegen des begrenzten Platzangebotes auf dem kleinen Schiff empfahl Comsys hier jedoch eine einzelne ADF-P300-Einheit, die allein eine Dämpfungskapazität von bis zu 2,5 MW hat.

Diese Lösung bot neben der Fähigkeit zu erforderlichen Oberschwingungsdämpfung die kompakte und modulare Struktur von ADF Power Tuning, wodurch die Nachrüstung der Fox Luna einfach und ohne großen Zusatzaufwand erfolgen konnte. Alternative Lösungen hätten nicht in den verfügbaren Platz im Maschinenraum gepasst, weswegen die Installation wesentlich aufwendiger geworden wäre.

 

Ergebnis

Inzwischen fährt die Fox Luna wieder – reibungslos. ADF Power Tuning konnte nicht nur den THD des Schiffes um 50 % senken, sondern dies ist auch weltweit die einzige Lösung, die als Spannungskontrolle eine sensorlose Steuerung ermöglichte. Indem sie an das Eingangskabel angeschlossen wird und dort die Spannung misst, kann die ADF-Technologie direkt überwachen und entsprechend kompensieren.

Die sensorlose Steuerung überprüft lediglich die Spannung im Netz, weswegen keinerlei Stromwandler erforderlich sind – es wird einfach nicht der Strom überwacht. Weil keine Stromwandler erforderlich waren, konnten die Rüstkosten für die Fox Luna niedrig gehalten werden. Außerdem bot sich eine größere Flexibilität beim Ort und Art der Installation der ADF-Einheit; und insgesamt sind Installation und Kompensation weniger aufwendig. Zudem ist durch den direkten Zugriff auf die Spannung die Überwachung einfacher und für den Kunden deutlich effizienter.

Kompensationskapazität

With Fox Luna running at 90% of maximum load/capacity, the ADF P300 is compensating 155A, only 55% of the possible utilization

Wenn die Fox Luna mit 90 % ihrer maximalen Beladung/Kapazität fährt, kompensiert das ADF P300 einen Strom von 155 A, was lediglich 55 % der möglichen Auslastung darstellt.

Fox Luna

Fallbericht: Windpark Ellevio

Kville, Schweden

The energy company Ellevion needed a compensation solution for their wind farm in Kville

Hintergrund

Das Energieunternehmen Ellevio, früher Fortum, benötigte für den Windpark in Kville eine Lösung zur Kompensation und wandte sich für eine Empfehlung an Comsys. In Branchen wie der Energieproduktion mit ihren hohen Leistungsanforderungen besteht fortwährender Bedarf an umfassenden Lösungen zur Stromqualität.

Aufgabe

Auf der Anlage Kville fanden wir kapazitive Kabel* vor, mit denen die Windkraftanlagen an das Umspannwerk angeschlossen sind, das die Verbindung zum Hochspannungsnetz bildet. Diese Kabel waren die Ursache für die Erzeugung der Blindleistung. Für Ellevio gab es Vorgaben, wie hoch die in das Netz eingespeiste Blindleistung sein darf, und diese machten eine Kappung der erzeugten Mengen erforderlich.

Wegen der schweren dynamischen Lasten, die zu kompensieren waren, brauchte Ellevio eine Lösung, die sich an 130 kV anschließen ließe und auch diese Spannung messen könnte.

Hinzu kam, dass in diesem Teil von Schweden extreme Witterungsbedingungen auftreten können. Deswegen musste die Lösung, die Ellevio benötigte, vollständig abzudichten sein, um so die Ausrüstung zu schützen und gleichzeitig eine Überhitzung usw. zu vermeiden. Der Windpark ist weit abgelegen, weswegen ein Fernzugriff und eine gute Wartungsmöglichkeit für Ellevio weitere Entscheidungskriterien darstellten.

* Kapazitive Kabel treten dort auf, wo Leiter nahe beieinander liegen, zum Beispiel bei einer Erdverlegung.

Lösung

The energy company Ellevio they reached out to Comsys for a recommendationComsys führte eine Bewertung der Situation durch und installierte dann ein ADF Statcom, das Induktionsstrom hinzufügt, mit dem die Blindleistung der Kabel kompensiert wird. Mit einer Kapazität von nutzbaren 2,5 MVA ist das Hochleistungs-Statcom ideal für schwere Industrieanwendungen.

ADF Statcoms können sich in die vorhandene Infrastruktur vor Ort integrieren, oder sie werden mit einem eigenen Gehäuse bereitgestellt. Da Ellevio bereits dabei war, Schaltanlagenräume zu erreichten, wurde die ADF-Statcom-Lösung in eines dieser Gebäude integriert, was überflüssige Kosten vermied und die Installation deutlich vereinfachte.

Mit dem ADF Statcom erfolgt die gesamte Kompensation bei 690 V. Dennoch kann die ADF-Technologie bei Einsatz eines Aufwärtstransformators zwischen System und Netz an Spannung jeder Höhe angeschlossen werden. Dadurch ließ sich eine Verbindung zwischen den Turbinen und 130 kV herstellen.

Damit zudem der Forderung von Ellevio nach einer vor den Elementen geschützten Lösung entsprochen werden konnte, wurde ein ADF P300 mit Flüssigkeitskühlung verwendet.

Das kleinste Teil der Anlage, das im Gebäude auch als Letztes installiert wurde, ist ein 3G-Modem. Es besorgt den kabellosen Zugang zum ADF Statcom, wodurch Comsys vollen Zugriff für Fernüberwachung und -service hat.

Eingesetzte Produkte:

Ergebnis

Jetzt ist eine Einhaltung der Vorgaben des Netzbetreibers gegeben; und der Windpark Ellevio weist seit der Inbetriebnahme keine Probleme auf. Seit der Installation im Jahr 2013 wurde Comsys regelmäßig beauftragt zu prüfen, dass das System so gut läuft, wie es scheint. Comsys verwendet am Sitz in Lund den Fernzugriff, um das System zu überwachen und gegebenenfalls zu unterstützen.

Bei dieser Lösung kompensiert das ADF Statcom zwischen null und Maximum automatisch ohne Unterschied. In anderen Worten: Die ADF-Technologie kann vollständig der Auslastung des Windparks folgen. Daher kompensiert das ADF Statcom unabhängig von den Bedingungen die Last aktiv und dynamisch.

The ADF technology can completely follow the load of the wind farm, no matter the conditions

Fallbericht: TiZir, Norwegen

Modernisierung des Titan- und Eisenwerkes TiZir–
Tyssedal, Norwegen

Hintergrund

Während der Überholung der Anlage Tyssedal und der Erweiterung des 690-V-Netzes wurde das vertikal integrierte Zirkon- und Titanunternehmen TiZir vom Betreiber des Stromnetzes darauf angesprochen, dass die Oberschwingungsniveaus einzuhalten seien. Ein wesentlicher Teil der Anlagenaufrüstung bestand in der Erweiterung der Umrichter, die die Maschinen von TiZir mit Energie versorgen. Wenngleich diese Umrichter für die Produktion von TiZir wesentlich sind, wurde anlässlich der Erweiterung eine Oberschwingungsdämpfung der Anlage erforderlich.

Während der Aufrüstung der Anlage wurde das Netz zudem um Transformatoren erweitert. Für eine solche Erweiterung ist die Zustimmung des Netzbetreibers erforderlich. Hier stimmte der Netzbetreiber den zusätzlichen Transformatoren zu, nicht jedoch ohne TiZir darauf hinzuweisen, dass die Vorgaben zu Oberschwingungen einzuhalten wären. Bis dahin hatte TiZir keine Lösung zur Oberschwingungskompensation verwendet.

Aufgabe

TiZir stellte sich damit die große Aufgabe einer Normeneinhaltung.

TiZir versah Comsys mit weiteren Informationen, damit sich die Größen und Leistungen berechnen ließen. Comsys gab daraufhin eine Empfehlung zur für dieses Szenario geeigneten ADF-Power-Tuning-Lösung ab, der TiZir zustimmte.

Lösung

Comsys erhielt von TiZir eine Aufstellung der Lasten und Informationen zur möglichen Installation. Daraufhin konnte man berechnen, welche Dämpfungsleistung durch ADF-Aktivfilter für das 690-V-Niederspannungsnetz erforderlich wäre. Auch dem von Comsys vorgelegten Vorschlag mit dem notwendigen Kompensationsbedarf stimmte TiZir zu.

Die vereinbarte Lösung umfasst zwei ADF-P300-270/690-Einheiten, die im Schaltanlagenraum verbaut werden.

Solution included two ADF P300-270/690 units in the switch gear room

The accepted solution included installing two ADF P300-270/690 units in the switch gear room

Ergebnis

Die Aktivfilter ADF P300 wurden Ende 2015 bereitgestellt und Anfang 2016 in Betrieb genommen. Die neue beziehungsweise erweiterte Anlage TiZir Tyssedal läuft seither erfolgreich und entspricht in vollem Umfang den Anforderungen des Netzbetreibers.

Die Aktivfilter ADF Power Tuning hat die Comsys AB im schwedischen Lund entwickelt. Mit unserem globalen ADF-Partner-Netzwerk bieten wir Lösungen für die hochwertige Energieversorgung an und unterstützen so weltweit Branchenführer dabei, die Produktivität zu steigern, Kosten zu senken und die Kohlendioxid-Emissionen zu reduzieren.

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Hier können Sie unsere Broschüre zur ADF-Technologie von Comsys als PDF herunterladen.

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