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RTTR Kabelmonitoring /Smart Grid

Für Erdverlegte Energiekabel hat OSSCAD eine Kabelmonitoring Software entwickelt, die den sicheren stationären Betrieb der Anlage gewährt und die Möglichkeit des dynamischen Betriebs der Kabelanlage berücksichtigt.

Grundlage bildet eine RTTR (Real Time Thermal Rating) Modellierung der Kabelanlage. Die benötigten Verlegebedingungen wie Verlegetiefe des Kabels, Wärmeleitwerte der örtlichen Kabelumgebungen, Kabelanordnung, Erdungsart etc., sowie die Betriebsbedingungen wie z.B. Betriebsspannung, Betriebsfrequenz, maximal zulässiger Leiterstrom des Energiekabels, etc. der Kabelanlage werden auf dem Rechner hinterlegt und stehen für die RTTR Berechnungen als anlagenspezifisches Modul zur Verfügung. Die Messzeit des DTS Systems beträgt typischerweise 15 Minuten. Dies bedeutet, dass alle 15 Minuten die DTS Messdaten eingelesen werden, die maximale Manteltemperatur (Hot-Spot) entlang der Kabelstrecke ermittelt und zusammen mit dem aktuellen Leiterstrom der RTTR Berechnung zur Verfügung gestellt wird.

Stationärer Betrieb: Die RTTR Software berechnet für den stationären Betrieb der Kabelanlage die aktuelle Leitertemperatur des Kabels in Bezug auf die aktuelle thermische Kabelbelastung sowie den prognostizierten Leiterstrom bei 90°C Leitertemperatur. Per Netzwerkzugriff können die Messdaten zusammen mit den berechneten RTTR Ausgabedaten mittels der VISCOM Client Software in verschiedenen Darstellungen anwendungsbezogen visualisiert werden.
Dynamischer Betrieb:

Wenn ein Kabelsystem in stationärem Betriebszustand plötzlich mit zusätzlicher Last beaufschlagt werden soll, können folgende Fragen für den Betreiber von großem Interesse sein:

1. Wie hoch darf eine Stromüberlast sein, bei vorgegebener Leitertemperatur und maximaler Dauer der Überlast?
   
   
2. Wenn die Gesamtstromlast größer als die zulässige Stromlast des Systems ist, wie hoch steigt dann bei vorgegebener Überlastdauer die Leitertemperatur an?
   
   
3. Wie lange darf eine Überlast betrieben werden, wenn die Leitertemperatur und die Stromlast für die Überlast vorgegeben werden?

Entsprechend der jeweiligen Fragestellung können diese mittels der VISCOM Client Software eingegeben und angefragt werden. Die RTTR Berechnung erfolgt auf dem Server, so dass die Ergebnisse dem Client übergeben werden [Flyer].

Kanalsanierung

Im Rahmen des Forschungsvorhabens mit dem Titel ’Abnahme von Liningmaßnahmen - Materialnachweise und Bewertung der Linerqualität’ wurde unter der Projektverantwortung des Institutes für Unterirdische Infrastruktur in 2008 erstmalig die faseroptische Temperaturmessung erfolgreich erprobt und der Nachweis erbracht, dass mit der faseroptischen Temperaturmessung der zeitliche und örtliche Temperaturverlauf innerhalb eines Liners während der Aushärtung zu kontrollieren und aufzuzeichnen ist [Paper]. Das Messkabel musste von Hand in den Kanal eingezogen oder an der Altrohrwand befestigt werden, bevor der Liner eingezogen wird. Diese Vorgehensweisen können eine Störung des Baustellenbetriebes bedeuten. Zusammen mit Linerherstellern hat die Firma OSSCAD Kabelkonstruktionen entwickelt und erprobt, die eine werksseitige Integration der Messkabel in den Linerherstellungsprozess ermöglicht.

Das Besondere der faseroptischen Messung ist die lückenlose Messung der Aushärtungstemperatur. Dies ermöglicht die vom Linerhersteller vorgegebene Mindesttemperatur an jeder Stelle (z.B. im Sohlenbereich) des Liners zu messen und zu überprüfen. Wird die Mindesttemperatur nicht erreicht, kann der Operator den Wärmeeintrag gezielt verlängern, mit dem Ergebnis, dass auch bei schwierigen Baustellenverhältnissen die Sanierung erfolgreich durchgeführt werden kann. Wird die Mindesttemperatur früher als erwartet erreicht, entfällt der Sicherheitsaufschlag und die Dauer der Wärmezuführung verkürzt sich. Auf diese Weise lassen sich die Kosten für Energie und für den Betrieb der Baustelle signifikant reduzieren.

Sonderapplikationen

Aufgrund des hohen Innovationspotenzials findet die faseroptische Temperaturmessung in weiteren Marktsegmenten ihre Anwendung, wie z.B. in der Brandmeldung, in der Geothermie etc. Für diese Marksegmente bieten wir entsprechende Lösungen an.