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Smart Grid Watch

  • Harald Mayer 10/07/2017

    Umfangreiche Transformatorreparatur, minimale Ausfallzeit

    Transformatoren für Kraftwerksgeneratoren werden wesentlich stärker beansprucht als Transformatoren im regulären Stromnetz.

     

    Generatortransformatoren laufen in der Regel ununterbrochen bei voller Leistung. Wenn sie ausfallen, kann das den Betrieb des gesamten Kraftwerks empfindlich stören oder zum Erliegen bringen.

     

    So geschehen in einem Kraftwerk, als ein großer Generatortransformator plötzlich wegen eines Lichtbogens, der die Explosion einer Oberspannungsdurchführung zur Folge hatte, stillstand. Diese 780-MVA-Einheit mit einer Nennspannung von 230/21kV befand sich seit 1977 im zuverlässigen Dauerbetrieb. Für den Eigentümer des Kraftwerks verursachte jeder Tag, an dem der Transformator stillstand, einen erheblichen monetären Schaden.

     

    Der Kraftwerksbetreiber setzte sich umgehend mit dem Siemens Customer Service in Verbindung. So führten erfahrene Siemens Mitarbeiter innerhalb kürzester Zeit die Diagnose, Reparatur, elektrischen Prüfungen und schließlich erfolgreich die Wiederinbetriebnahme des Transformators durch.

     

    Bei näherer Untersuchung des Schadens fand das Siemens-Team zunächst heraus, dass der Lichtbogen in der Durchführung die Explosion des Kondensatorwickels zur Folge hatte und ein 80 mm dicker Kupferbolzen umgebogen wurde. Während des Ablassens des Transformatoröls und des Entfernens des Domes trafen sie diverse Maßnahmen, um eine Kontaminierung des beschädigten Bereichs zu verhindern. Sie entfernten defekte Isolierteile an der Oberspannungsleitung sowie diverse Schmutzpartikel.

     

    Insgesamt fiel der Schaden wesentlich geringer aus als in vergleichbaren Fällen. Unauffällige Widerstände und das korrekte Übersetzungsverhältnis zeigten, dass die Wicklung trotz Lichtbogenbildung unversehrt geblieben war. Auch alle anderen sichtbaren Teile, wie die isolierten Elektroden und Abstützungen, erforderten nur geringfügige Reparaturen.

     

    Das Service-Team von Siemens fertigte und installierte neue Isolationszylinder sowie Befestigungen für die Leitungsdurchführungen und tauschte die Abschirmwinkel und die Durchführungen aus. Bei der Befüllung wurde der Transformator einem speziellen Ölreinigungsprozess unterzogen, um Restverschmutzungen aus dem Aktivteil zu entfernen und das Risiko eines künftigen Ausfalls zu reduzieren.

     

    Abschließend wurde der reparierte Transformator von Siemens mit Hilfe eines mobilen Prüffelds einer Hochspannungsprüfung und einer Teilentladungsmessung unterzogen. Sechs Wochen nach der Explosion konnte der Transformator wieder in Betrieb genommen werden.

     

    Oft sind derartige „Feuerwehreinsätze“ aber auch vermeidbar. Durch sinnvolles Condition Assessment Management können Trafobetreiber Ausfällen vorbeugen und eventuell nötige Reparaturen und Modernisierungen geplant durchführen.

    Die hierfür eingesetzten Investitionen rechnen sich durch ein geringeres Ausfallrisiko und steigende Effizienz der behandelten Einheiten.

     

    Die Investition in ein Condition Assessment Management kann sehr viel kostengünstiger sein als die Behebung eines Trafoschadens. Rund € 7,5 Mio. an Zusatzkosten über den gesamten Lebenszyklus hinweg hätte der Kraftwerkbetreiber aus dem Beispiel gespart, wenn er in ein Überwachungssystem investiert und damit den Ausfall verhindert hätte.

     

    Erfahren Sie mehr über Siemens Customer Services: www.siemens.de/td-services

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  • Harald Mayer 10/07/2017

    Sichere Stromversorgung für die Automobilindustrie von Morgen durch Totally Integrated Power

    Eine gute Strategie bei der Stromversorgung hilft Automobilwerken dabei, sich angesichts eines immer dynamischer werdenden Markts ihren Wettbewerbsvorteil zu sichern.

     

    Viele Automobilwerke sind bereits Vorreiter im Bereich Automatisierung und Effizienz. Wenn solche Stärken dafür eingesetzt werden, die Stromversorgung für diese Anlagen zu optimieren, können künftige Vorteile für Unternehmen, Prozess, Zuverlässigkeit und Sicherheit erheblich vergrößert werden.

     

    Besonders hilfreich sind eine fachkundige Anleitung und Unterstützung bei der Stromversorgung: Hersteller von Fahrzeugen und Automobilteilen sind bereits mit der Vorbereitung auf ihre Zukunft vollständig ausgelastet. Der Automobilmarkt ist im Begriff, dynamischer und komplexer als je zuvor zu werden. Neue Herstellungsprozesse, eine herzustellende Modellpalette, die sich ständig ändert, anspruchsvolle Nachhaltigkeitsziele der Unternehmen, steigende Leistungspreise und andere Faktoren erfordern, dass die Werke beim Bezug und Verbrauch von Strom noch geschickter und flexibler werden.

     

    Totally Integrated Power (TIP) Services, das umfassende Stromversorgungsangebot von Siemens, ermöglicht einen Einblick in die Stromversorgungsanlagen eines Unternehmens mithilfe von Vorort-Zustandsbewertung, Überwachung, Diagnose und mehr. Ingenieure von Siemens überwachen zudem leistungsbezogene Themen wie Modernisierung und Überholung.

     

    Mit TIP Services wird zudem die Verfügbarkeit durch präventive Wartung, Rund-um-die-Uhr-Notfallservices, Ersatzteile und mehr sichergestellt. Obsoleszenzmanagement im Betrieb und Patches gehören ebenfalls zum Leistungsumfang.

     

    Siemens befindet sich dank der umfassenden OEM-Produktkenntnisse des Unternehmens und mehr als 40 Jahren Service-Erfahrung (einschließlich Betriebs- und Wartungsverträge) in der einmaligen Position TIP Services anzubieten.

     

    Erfahren Sie mehr über TIP für Automotive www.siemens.com/tip/automotive

     

    Erfahren Sie mehr über Siemens Customer Services: www.siemens.de/td-services

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  • Harald Mayer 10/07/2017

    Energizing Tomorrow’s Carmakers with Totally Integrated Power

    Having a good strategy and support for energy supply helps keeping automotive factories maintain their competitive edge as they face an increasingly dynamic market.

     

    Many automotive factories are already noted pioneers in automation and efficiency. When such strengths are applied to optimizing energy supply for these facilities, it can vastly amplify future business, process, reliability and safety benefits.

     

    Expert guidance and support for energy supply is especially helpful; makers of vehicles and automotive components are already fully occupied with preparing for their future. The automotive market is poised to become more dynamic and complex than ever before. New manufacturing processes, a constantly changing lineup of models to produce, high-profile corporate sustainability goals, rising demand charges and other factors are requiring factories to become ever more nimble and versatile in how they acquire and use power.

     

    Totally Integrated Power (TIP) services, Siemens’ comprehensive and safe power supply offering promotes visibility into a company’s energy assets, via an on-site condition assessment, monitoring, diagnostics and more. Siemens engineers will also oversee performance issues such as modernization and refurbishment.

     

    TIP also ensures availability via preventive maintenance, 24/7 emergency services, spare parts, and more. Operations management for obsolescence, patches, and relocation are also included.

     

    Siemens is uniquely positioned to offer TIP services, given the company’s vast OEM product knowledge and over 40 years of service experience, including operations and maintenance contracts.

     

    Juggling so much change, with such high stakes and a never-ending learning curve, can be daunting. Fortunately, Siemens is a trusted partner to manage all of a carmaker’s energy supply needs.

     

    Learn more about how Siemens TIP builds a better energy future to help keep any automotive factory rolling along. www.siemens.com/tip/automotive

     

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  • Harald Mayer 10/07/2017

    Major Transformer Repair, Minimal Downtime

    Transformers for power plant generators work much harder than transformers deployed on the grid. Generator transformers typically operate at full capacity, full time. So when they fail, they tend to have a much larger impact on a power plant’s operations and bottom line.

     

    At a power plant in Lower Saxony, Germany, a large generator transformer failed suddenly and spectacularly when an arc triggered the explosion of a high-voltage bushing. This 780 MVA unit, rated at 230/21 kV, had been in continuous reliable operation since 1978. The plant operator was losing money every day since this transformer was out of service.

     

    Fortunately, the plant operator had contacted Siemens Customer Services, to handle such emergencies. Customer Services was able to conduct diagnostics, repairs, testing, and reconnection of the transformer in the shortest feasible timeframe.

     

    First, experienced Siemens personnel investigated the damage and found that the explosion had damaged the HV-Bushing, and bent a copper pin 80 mm thick. While draining the transformer oil and removing the turret, they used several measures to prevent contamination of the damaged area. They removed defective insulating elements on the high-voltage lead, as well as contaminant particles.

     

    The good news was that the damage wasn’t as bad as it could have been. Inconspicuous resistances and transformer ratios indicated that arcing had not damaged the winding. Also, other visible parts, such as insulated electrodes and particle board elements, needed only minor repairs.

     

    The services team fabricated and installed a new insulating cylinder and attachment for the bushing, and replaced the shielding brackets. They repaired the electrode and lead, and replaced the bushing. During refilling, the transformer underwent a special oil-cleaning process to remove residual contaminants in the core and coil assembly, reducing risk of future failure.

     

    Finally, Siemens personnel performed needed upgrades, yielding better transformer performance than before the failure. After reassembly, the transformer was tested using the Siemens portable high voltage test facility.

     

    Within six weeks of the explosion, the transformer was professionally recommissioned and back in operation, reconnected to the grid.

     

    While it’s good to have fast, effective response to transformer emergencies, it’s even better to prevent failures. Siemens service includes condition assessment management to continuously monitor failure risk. Also, Siemens minimizes downtime by optimizing the timing of maintenance, repairs and upgrades.

     

    Investing in such a comprehensive service can be far less costly than dealing with a transformer failure. Preventing an outage like the one at the power plant can save as much as €7.5 million in additional costs over the lifecycle of an especially hardworking transformer.

     

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  • Harald Mayer 10/07/2017

    Onsite Condition Assessment on Gas Insulated Switchgear (GIS): a perfect tool for Health Checks

    For many reasons high voltage switchgear must function reliably around the clock due to the high demands of customers and processes, the increasing load requirements and the limited back-up power.

     

    Knowing the condition of your equipment is essential for the state-of-the-art maintenance planning; maintenance budget can therefore be spent adequately at the assets that need the most attention.

     

    The Siemens Service Programs for GIS Life Cycle Management offer a range of proactive services for all phases of the lifecycle from commissioning to final decommissioning of the asset. Any deviations from the specified conditions are identified by onsite condition assessments. Maintenance and spare parts services keep or bring your asset back to normal conditions. Typically the reliability and the availability of the switchgear are enhanced significantly.

     

    Onsite condition assessments from Siemens Customer Services are split in three levels and can be applied to Siemens and non-Siemens switchgear:

     

    Level 1: Basic

    consists of SF6 check, thermography and visual inspection of the whole substation supported by a standardized questionaire.

     

    Level 2: Advanced

    consists of Level 1 plus additionally partial discharge measurements.

     

    Level 3 Comfort

    consists of Level 2 plus additionally offline measurements DCRM (Dynamic Contact Resistance Measurement), bushings measurement and current transformer and voltage transformer measurement, if applicable.

     

    Siemens GIS Onsite condition assessment offers you the following benefits:

    • Transparency about the internal and external condition of the assets
    • Minimized risk of unplanned outages
    • Maximized availability of the assets
    • Improved operational safety
    • Life time extension through condition based maintenance
    • Assets remain in operation when Level 1 and 2 are performed

     

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  • Harald Mayer 10/07/2017

    Medium Voltage Spare Parts: Be Prepared for Grid Reliability

    Grid reliability has gained even higher priority and represents a challenge for utilities — thanks in part to vast increases in the amount of renewable and other distributed resources on the grid, as well as for industries and infrastructure customers, due to the necessity to optimize investments and minimize shutdowns. Medium Voltage Switchgear maintenance is an important part of achieving reliability, since switchgear is working harder than ever. Downtime isn’t just costly but it can also stress and compromise other parts of your grid.

     

    Siemens Customer Services offers easy, fast access to the right spare parts for your switchgear fleet. This not only reduces overall lifecycle management costs; it directly enhances grid reliability and resilience.

     

    Siemens provides specific planning and prompt delivery of high-quality spare parts and components for your medium voltage switchgear, such as current transformer, voltage transformer, withdrawable unit, ventilators, fuses, surge arresters, and more. In addition, spare parts recommendations are provided by assessing the likelihood that certain medium voltage spare parts in your inventory might fail, as well as delivery lead times and general parts availability, we can help minimize the risk of failure and its many possible negative impacts in your assets.

     

    Outage planning is a key feature. Siemens specialists will review your maintenance needs, and make specific recommendations for which spare parts will be needed for your planned maintenance work. Siemens also will ensure that these parts are delivered on time. And, on an ongoing or as-needed basis, Siemens can offer insight and advice on operations, maintenance, spare parts and performance over the entire lifecycle.

     

    If a medium voltage switchgear does fail, Siemens specialists will be available to help you before, during and after the shutdown phases.

     

    Siemens Customer Services offers you the following benefits:

    • Enhanced availability and reliability
    • Reduced maintenance requirements and cost (via extended maintenance intervals)
    • Longer useful life, which reduces capital expenditures for replacement
    • Improved operational safety
    • Reduced costs and risks of outages
    • Supports grid reliability

     

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  • Harald Mayer 06/07/2017

    Ersatzteile für Mittelspannungsschaltanlagen: Machen Sie sich bereit für höhere Netzzuverlässigkeit

    Netzzuverlässigkeit hat inzwischen eine noch höhere Priorität und ist eine Herausforderung für Energieversorger – zum Teil aufgrund des enormen Anstiegs der Mengen an erneuerbaren und anderen verteilten Ressourcen im Stromnetz, sowohl für die Industrie als auch für Infrastrukturkunden.

     

    Es besteht der Bedarf Investitionen zu optimieren und Stillstandzeiten zu minimieren. Die Wartung von Mittelspannungsschaltanlagen spielt eine wichtige Rolle für die Sicherstellung der Verfügbarkeit der Anlagen, da die Schaltanlagen stärker beansprucht werden als je zuvor. Ausfälle sind nicht nur kostenintensiv, sie können auch andere Teile des Netzes belasten und beeinträchtigen.

     

    Siemens Customer Services bietet schnellen und einfachen Zugang zu den richtigen Ersatzteilen für die Schaltanlagenflotte. Dies verringert nicht nur die Kosten für das Lebenszyklusmanagement, es verbessert auch direkt die Netzzuverlässigkeit und -belastbarkeit.

     

    Siemens bietet eine spezielle Planung und eine schnelle Lieferung von qualitativ hochwertigen Ersatzteilen und Komponenten für Ihre Mittelspannungsschaltanlage, darunter Stromwandler, Spannungswandler, Einschübe, Ventilatoren, Sicherungen, Überspannungsableiter und mehr. Zusätzlich gibt Siemens Empfehlungen zu Ersatzteilen, indem die Wahrscheinlichkeit der Notwendigkeit bestimmter Ersatzteile bestimmt wird, sowie die Lieferfristen und die allgemeine Teileverfügbarkeit eingeschätzt werden. Wir können dabei helfen, das Ausfallrisiko und viele seiner möglichen negativen Auswirkungen auf die Anlagen zu minimieren.

     

    Ausfallplanung spielt eine wesentliche Rolle. Experten von Siemens überprüfen Ihren Wartungsbedarf und geben spezielle Empfehlungen dazu, welche Ersatzteile für Ihre geplanten Wartungsarbeiten erforderlich sein werden. Siemens stellt auch sicher, dass diese Teile termingerecht geliefert werden. Zudem kann Siemens – laufend oder bei Bedarf – Einsichten und Ratschläge zu Betrieb, Wartung, Ersatzteilen und Leistung über den gesamten Lebenszyklus hinweg bieten.

     

    Wenn eine Mittelspannungsschaltanlage ausfällt, stehen Ihnen Experten von Siemens zur Verfügung, die Ihnen vor, während und nach den Stillstandphasen helfen.

     

    Siemens Customer Services bietet Ihnen die folgenden Vorteile:

    • erhöhte Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit
    • weniger Wartungsaufwand und verringerte Wartungskosten
    • längere Nutzungsdauer, wodurch Kapitalaufwendungen für den Austausch verringert werden
    • verbesserte Betriebssicherheit
    • verringerte Ausfallkosten und -risiken
    • Unterstützung der Netzzuverlässigkeit

     

    Erfahren Sie mehr über Siemens Customer Services: www.siemens.de/td-services

     

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  • Harald Mayer 06/07/2017

    Vorort-Zustandsbewertung einer gasisolierten Schaltanlage (GIS): ein perfektes Tool für Zustandsprüfungen

    Hochspannungsschaltanlagen müssen rund um die Uhr zuverlässig funktionieren, um die stetig wachsenden Ansprüche an die steigenden Lastanforderungen zu erfüllen.

     

    Die Vorort-Zustandsüberwachung leistet einen wesentlichen Beitrag dazu, dass Netzbetreiber diesen Ansprüchen gerecht werden können.

     

    Den Zustand Ihrer Ausrüstung zu kennen, ist wesentlich für die moderne Wartungsplanung. Das Wartungsbudget kann daher angemessen für die Anlagen ausgegeben werden, die die meiste Aufmerksamkeit erfordern.

     

    Die Serviceprogramme von Siemens für das GIS-Lebenszyklusmanagement bieten eine Reihe von proaktiven Services für alle Phasen des Lebenszyklusmanagements von der Inbetriebnahme bis zur endgültigen Stilllegung der Anlage an. Jegliche Abweichungen vom angegebenen Zustand werden durch die Vorort-Zustandsbewertung ermittelt. Wartung und Ersatzteil-Services halten Ihre Anlage im Normalzustand oder bringen sie dorthin zurück. Üblicherweise werden die Zuverlässigkeit und die Verfügbarkeit der Schaltanlage erheblich verbessert.

     

    Die Vorort-Zustandsbewertungen von Siemens Customer Services sind in drei Stufen eingeteilt und können bei Schaltanlagen von Siemens oder anderen Herstellern eingesetzt werden:

     

    Stufe 1: Basic – besteht aus der SF6-Prüfung, Wärmebildmessung, Sichtprüfung des gesamten Umspannwerks mit dem Siemens SAFE-Tool (Siemens Audits for Energy).

     

    Stufe 2: Advanced – besteht aus: Stufe 1 plus zusätzliche Teilentladungsmessungen.

     

    Stufe 3: Comfort – besteht aus: Stufe 2 plus zusätzliche Offline-DCRM-Messungen (Dynamic Contact Resistance Measurement, de: dynamische Messung des Kontaktwiderstands), Durchführungsmessung sowie ggf. Stromwandler- und Spannungswandlermessung.

     

    Die Vorort-Zustandsbewertung für GIS von Siemens bietet Ihnen die folgenden Vorteile:

    • Transparenz hinsichtlich des internen und externen Zustands der Anlagen
    • minimiertes Risiko ungeplanter Ausfälle
    • maximierte Verfügbarkeit der Anlagen
    • verbesserte Betriebssicherheit
    • Verlängerung der Lebensdauer durch zustandsbasierte Wartung
    • Anlagen bleiben während der Durchführung von Stufe 1 und 2 in Betrieb

     

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  • Shalin Shah 09/05/2017

    How Can Utilities and Society Benefit from Distributed Energy Resources?

    Source: The Energy Collective

     

    There are a lot of people who believe that distributed energy resources (DERs) are a fundamental threat to the utilities. This recent briefing report in The Economist is a case in point. However, we just hosted our second annual customer summit last week in Philadelphia with hundreds of thought leaders from the utility, regulatory, and technology industries to discuss the evolving 21st-century energy landscape. At the Summit, we explored business strategies around the growing distributed energy market and digitalization. During the opening day, we had thought leaders from two of the most dynamic states in the U.S. experiencing a lot of changes, and opportunities, in their energy systems and markets, namely New York and California.

     

    From New York, we had a former regulator who shared perspectives from the New York REV (Reforming Energy Vision) experience, while from California, we had a senior executive from the state’s largest investor owned utility, sharing perspectives from the California experience. Moreover, we closed the opening day with an industry panel with thought leaders who further enriched the discussions by providing perspectives from academia (MIT), and technology solutions providers point of views (Google Nest, NRG Station A, and Stem).

     

    Everyone understands that a utility’s core asset is the grid (i.e., utilities own the network) and the more things that are connected to the network, the more the network is used, the more value the grid can provide. Yes, it may be hard in utilities’ current business model structure to see that value returned to the owners of the grid, but it can be achieved if utilities do a few things differently. Utilities have to build the system differently for two-way intermittent variables and flows. Utilities have to deal with a lot of volatility in voltage, fluctuations in frequency, and the reduced reconfiguration and operational flexibility that all happens when you start putting more DERs onto the system.

     

    How should utilities be approaching these changes? By embracing agility in energy!

     

    By integrating intelligent technology at every level of its business model, including infrastructure and basic operations, efficiency and cost savings, and broader business model transformation through new products and services.

     

    1. Modernizing Infrastructure and Improving Operations: It may be easy to overlook the importance of modernizing existing power infrastructure, but the bottom line is that we cannot rebuild our power grid from scratch. We have to rely on intelligent technologies to improve the systems we have in place, improve power quality and security, and enable consumers to have a role in their power usage. All of our technologies from field automation devices to software integration and planning services give utilities unprecedented levels of control over their operations through both improved hardware and digital technologies.
    2. Enhancing Efficiency and Cost Savings: Focusing on digital technology drives efficiencies across a utility’s business by increasing the opportunity to integrate new renewable generation and distributed energies into their system. More importantly, intelligent management of grid assets can drive significant value through operational efficiencies with solutions, such as FLISR, GIS, OMS, and DMS.
    3. Driving Utility Transformation: The value to a utility goes far beyond basic operational enhancements or efficiency, ultimately leading to major change to the business value for the utility, typically reflected in the form of new products and services that are outside of the traditional utility model with solutions, such as DERMS and DRMS. The underlying premise of electric rates just about everywhere in the country is that the biggest value received is the electron, but nowadays at many customers’ homes, they get a lot of different products (e.g., solar PVs, EVs, etc.) from the grid than just the electron. Arguably, customers’ most valuable product nowadays is being able to put the excess electron onto the grid without having to call the utility to do so. It is also pretty convenient to be able to charge EVs any time. Consumers also get the benefit of the grid when their solar system goes down or when generation is way down due to the weather. These benefits start need to being reflected in the rates that many utilities charge their customers. If a customer cannot have access to and see the benefits and costs that they receive from the grid, then they are not going to make the right choices for themselves or for the grid as a whole.

     

    The goal is to give DERs the opportunity to provide that grid service that utilities otherwise would not get and put them into the toolkit as a viable energy alternative.

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