Die Herausforderung

Der bestehenden Infrastruktur fehlten die für moderne industrielle Abläufe erforderlichen Redundanz- und Sicherheitsmerkmale. Der offshore positionierte Schiffsbelader SL1A stand vor einzigartigen Herausforderungen – darunter vor allem die Verwaltung von bis zu 1 MW regenerativer Energie bei Anschluss an das australische 415-V-Wechselstromnetz.

Das System musste außerdem seine 1-MW-MCC-Stromkreise mit regenerativem Active Front End (AFE) automatisch in eine aktive DC-Bus-Konfiguration umschalten. Dies würde eine dynamische Bremsung ermöglichen, wenn der Schiffsbelader auf seine alternative Dieselgenerator-Stromquelle umschaltet. Und angesichts der mit einer solchen Hochleistungsanwendung verbundenen Risiken musste jeder Sicherheitskreis die strengen Anforderungen der Sicherheitsintegritätsstufe 3 (SIL 3) erfüllen.

Die Lösung

In einer intensiven 18-wöchigen Entwicklungs- und Bauphase entwickelte das Nidec-Team einen robusten MCC mit Schutzart IP44, der den Konstruktionsstandards „Form 4a“ entspricht. Das System verfügt über folgende Merkmale:

• Ein zentral angeordneter Eingangssammelschienenabschnitt nimmt die dreiphasige 415-VACHauptversorgung auf, einschließlich einer dreiphasigen 415-VAC-Rohversorgung mit Neutralleiteranschluss.
• Spezielle Abschnitte sind für kleine 24-VDC- und 48-VDC-Stromversorgungssysteme vorgesehen, zusammen mit Überkopf-Sammelschienenkammern für 600 VDC bei 1800 Ampere.
• Sechs getrennte MCC-Transportabschnitte, darunter 2 x AFE-Einheiten und eine Reihe von Motor- VFDs.

Die gesamte Baugruppe misst 8600 mm x 800 mm x 2400 mm und wiegt ca. 8,2 Tonnen – einschließlich externer dynamischer Bremswiderstände.

Um eine einfache Wartung zu gewährleisten, wurde jede VFD-Stromversorgungseinheit auf hochbelastbaren, ausziehbaren Schiebern montiert. Die Bediener haben über an der Tür angebrachte Bedienelemente und Fernbedienungstastaturen Zugriff auf Echtzeitdiagnosen und Betriebsdaten für jeden Schrank. Das System wurde mit Frequenzumrichtern M702 von Control Techniques betrieben, die jeweils mit einer doppelten Safe Torque Off (STO)-Funktion ausgestattet sind und somit die vollständige SIL 3-Konformität gewährleisten. Die gesamte Kommunikation wurde über Ethernet/IP optimiert.

Der Nutzen

Das Ergebnis war ein maßgeschneiderter MCC, der in jeder Hinsicht überzeugt:

• Erhöhte Sicherheit: Doppelte STOFunktionen und SIL 3-Konformität reduzierten elektrische Gefahren erheblich.
• Verbesserte Effizienz: Die nahtlose Umkonfiguration zwischen den Stromquellen optimierte den Energieverbrauch und die Leistung.
• Einfache Wartung: Herausziehbare Schieber und leicht zugängliche Bedienelemente minimierten Ausfallzeiten.
• Skalierbarkeit: Der modulare Aufbau ermöglichte zukünftige Upgrades mit minimalen Unterbrechungen.

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