在Queich II的奥芬巴赫风电场,六台轮毂高度为139米,转子直径为120米的内陆风力发电机的发电量可达到15.8兆瓦。它们每年可提供4000万千瓦小时的电量。早在规划这个风电场时各方就已经意识到,如果想要确保安全运行,还必须对谐波采取相关措施。原因在于:奥芬巴赫风电场使用的现代化风力发电机采用了基于IGBT的逆变技术,会在9 kHz以下的频率范围内生成谐波电流。在与电网运营商连接点上,这会导致单个频率出现超过规定限值数百个百分点的情况。因为这既有损电能质量,又可能造成吊销运营执照的严重后果,所以必须对谐波加以限制。“超过极限值这个情况我们从一开始就知道”,Power Quality的Thomas Schlegel表示:“而且立法部门规定了一个整改期限。因此,我们后来补充安装了高频滤波系统。”

Power Quality提出了滤波器理念作为解决方案,即首次以宽频方式降低9 kHz以下频率范围内的谐波水平,并显著降低单个谐波频率。从测量到模拟直至安装和交钥匙工程,这一理念得到了全面的推行。在此过程中,Power Quality不仅在高频滤波电路的电感和容量方面开拓出了新的领域,而且在断路器、保险丝以及专用电流互感器和电压互感器等主要元件上也取得了重大突破。滤波电路系统的所有元件都是与供应商协商确定无误的,适用于9 kHz以下的频率范围。

与同类产品相比,该款滤波电路系统已于2017年初率先投入使用。自此,三个安装在同一个混凝土站中的滤波电路(189/3800/5600 Hz的调谐频率和2800 kvar的总功率)确保了预设性能的实现。juwi Energieprojekte GmbH规划和实施部电网建设团队的负责人Michael Link对此表示高度满意。他说:“对于我们来说,能够一次性满足客户所有需求是至关重要的。Power Quality今年非常出色地完成了这个复杂的交钥匙工程项目,并且实施过程高度透明,接受了参与各方的监督。”正是凭借这个解决方案,风电场的无障碍运行才得以实现。“因此,我们已经向MR发出了下一个项目的订单。”

MR的陆上风电场解决方案

Power Power Quality: 清洁电网,确保电力设备的可靠运行

Johann Hofmann 为 MR 开发了 ValueFacturing 辅助系统。产品最初命名为 MR-CM,在 MR 内部接受了全面的试验、检测和认证。产品更新到 3.0 版本后,以 ValueFacturing 为名,在工厂内部沿用至今。在此期间,Hofmann 领导以他开发的软件命名的业务部门,成功将生产辅助系统推广到机械加工行业的其他企业。在总经理 Hans Stangl 和项目经理 Florian Dürr 的陪同下,Hofmann 参观了位于 Roding 的 Stangl & Co 工厂,并详细了解了这家工厂在数控生产中引进辅助系统后所取得的成果。

两位公司领导对系统给出了高度的评价:借助 ValueFacturing,公司已向建设数字化工厂的目标迈进一大步。这套系统在很大程度消除了不产生价值的非生产时间,准备时间比例大幅度下降,工具需求显著降低, 最终实现了约 70% 的生产力和效率提升。Hans Stangl 介绍说:“2009 年我们的生产能力达到了一个转折点,手动的生产控制系统已经无法满足持续的增长和由此产生的大量零件加工需求。因此我们决定投资引进德国 MR 公司开发的辅助系统”。Florian Dürr 负责 ValueFacturing 在 Stangl & Co. 的实施和维护工作,他补充说:“MR 内部也使用这个生产管理系统,这是一个很大的优势。这套系统在高实用性、持续再发展和适应用户需求方面令人印象深刻。”

辅助系统的集成实现了 Stangl & Co. 生产的全面重组。自完全通过软件解决方案管理数控生产至今已有整整五年时间,在此期间,系统处理了 170,000 多个设置任务,其中包括 70,000 个车间编程和约 45,000 个数控程序。“如果使用旧的工作方式,至少需要 20 名资深员工才能完成这么多的任务 - 如今已经很难找到这样的员工。”Hans Stangl 说。自 2009 年项目启动以来,销售额几乎增长到原来的三倍。在此期间,员工数量由 110 人增至 253 人,计算机数控机床设备由 25 增至 60 台。“训练有素、积极热情的员工一如既往发挥着重要作用。”Hans Stangl 总结道, “离开人的支持,最好的软件也无用武之地。”

MR 开发的 VALUE FACTURING ValueFacturing 是目前唯一一款完全基于 Web 的生产管理软件解决方案,将所有参与生产过程的设备和参与者联网,实现实时双向在线通信。系统同时具备智能获取信息的能力。相对于传统的生产数据管理器,该系统能实现连续的电子工作流程,免去手动输入和传输数据。

这一次他们的运气不错:靠近新西兰大都市奥克兰的亨德森变电站提供了四天的工时,为一台100 MVA变压器维护多台切换开关芯子(LUE)并将其产于1973年的电动机构更换为最新的TAPMOTION® ED。定期进行仔细的保养作业可以使所安装的开关持续运行多年。

这是一个温和的秋日,25 °C的宜人温度,天高气爽。Alan和Grant正在变电站一个通风良好的运行室中工作。“真是享受”,Grant说道,他正耐心地拆除一台OILTAP®的切换开关芯子,“我更喜欢凉爽的天气。”Grant将开关组件和切换开关的外壳一一摆放在干净的工作台上,小心地更换铜触头和芯线。整个流程都十分平稳,但他们非常认真。Alan则负责检查其他因全面检修而需要吊出的切换开关芯子。最终对这台变压器的三台有载分接开关都进行了维护。在用绞车将设备从油室中吊出时,Alan一直在旁观察,然后仔细检查放在水泥地上的切换开关芯子。

“我们的责任很大”,Alan Brown说道。“当检修过的变压器再次投入运行时,我们才能松一口气,这说明我们的工作完成的很好。”Alan作为服务技术人员已经在MR工作了18年。“对于很多公司来说,员工只是一个编号,但在MR,我们能感到自己是这个大家庭的一份子”,他深有感悟。

他的儿子Grant不久前在雷根斯堡接受了四周的培训,以完成高级服务供应商认证,刚刚才返回澳大利亚。在五年前完成高中学业后,他就直接进入了MR工作。“我很喜欢这份工作,作为服务技术人员到处忙碌比坐在电脑前有意思多了”,他解释道。“我通常只把Alan当作同事,而不是父亲。和别人一样,当工作顺利完成后,我们总是习惯去喝上一杯。”


 

在 Hay Speed Umformtechnik GmbH 的吕肖工厂,巨大的 Hatebur 和 Hasenclever 热锻压机以高出 20,000 牛顿的力砸向烧得发红的钢条,钢条四分五裂,在按秒计的时间里逐渐成型,一块一块地变成客运汽车和货运汽车上的零部件。八个环件轧制车间生产出不计其数的大直径锻造件。每台设备每天都要无数次开启再关闭,在启动和运行中,它们需要极其巨大的无功功率。最终,Hay Speed 选择扩展自己的工业园区,然而在扩展过程中出现了一个难题。

在丹能贝格这片乡土气息浓厚的广袤地区,电能转变的进程已步入正轨:数百台光伏设备为当地最大的供电网注入清洁环保的电流。只要一切顺利,供电部门便能为临近诸多居民点保质保量地供电。但这种平衡的局面却被 Hay Speed 的产能扩张打破了。罪魁祸首正是企业新近引入的设备,它们导致上级电网中出现不可控的电压峰值,供电部门不得不多次强制性关闭全部的光伏设备。光伏设备所有者和供电部门根据自己的权利,要求 Hay Speed 必须立即做出整改。

为此,一只来自 MR 的项目团队为 Hay Speed 设计了两台用于无功功率补偿的设备,这两台设备能够迅速可靠地均衡大型感性设备在开关过程中产生的电压峰值。在这套个性化设计的 MR 混合解决方案中,每台设备分别由一个纯中压部分和一个低压设备组成,中压部分针对基本负载,而低压设备则分为数个受可控硅控制的级,用以补偿动态电压波动;每个升压变压器将电压级从 690V 提升到 20,000 V。

整套设备安装在 Hay Speed 工厂园区外的混凝土基站中,受到隔离保护。自投入使用以来,过去电压波动的难题迎刃而解。另外还有一个优点值得一提:无功功率不再让企业产生任何费用,因为在电网运营商预先规定的免费配额中,最高就有三分之一的配额得到了应用。

MR 的 Power Quality 当负载快速变化而导致连接点处电压受到动态影响时,或者需要对高灵敏度电压控制时,就需要MR动态补偿系统来有效治理。

过去,只能在旅客登机桥处向停在慕尼黑机场内的飞机供应经过处理的空气。为达到这一目的,需使用辅助涡轮机,即所谓的辅助动力单元。这要燃烧煤油,同时排出大量二氧化碳并发出噪音。现在,机场运营方转换了方式:到今年年中将有64台用于热/冷空气供应对接设备的环保型固定设备投入使用,这样就无需再使用辅助涡轮机了。全新的Pre Conditioned Air设备可以直接在靠近建筑物一侧的停泊位置过滤和压缩室外空气,必要时可以进行冷却或加热。然后经过处理的空气将通过一个绝缘软管送入机舱。

PCA设备的重要组成部分是带有三个驱动装置的空气处理单元。其转速通过六脉冲变频器调节。变频器会造成谐波,如不进行滤波会危及其他电子部件的安全。MR GRIDCON® ACF有源滤波设备解决了这一问题:模块化结构的滤波器已根据相应的空气处理单元功率等级进行调整,并安装在专门为此设计的室外空调箱体中。MR有源滤波设备可维持整个机场电网中的电能质量并确保无故障地向所有用电位置供电。

MR电能质量领域的专家在与知名竞争对手的激烈投标过程中凭借这一解决方案拔得了头筹。他们凭借着可精确计算成本的滤波设备设计和令人信服的服务理念战胜了对手。2014年试点项目的订单提交几天后,第一批PCA设备已经开始了正常运行。经过一周的试运行后,TÜV确认:这些设备能够可靠遵守所有严格的极限值。

GRIDCON® ACF
MR有源滤波设备可减轻电源负载,延长运行设备的使用寿命,提高工业设备的安全性。在产生谐波的位置需要采用复杂的方法调节电流,抵消失真的负载电流并补偿电网电流以得到纯正弦曲线。消除干扰谐波,电能质量显著改善。
下载工业型GRIDCON® ACF的宣传单

In 1925, when Dr. Bernhard Jansen patented the mechanism he had invented for continuously controlling electric voltage under load, this was the start of a new era – in energy technology and the history of MR.

Since then, MR has been setting standards in the development and maintenance of measurement and control technology. This is demonstrated by the fact that 80 percent of the 250,000 on-load tap-changers sold over the decades are still in use today.

MR recently obtained some impressive examples of the extreme longevity of its products in a customer survey. Around 10,000 customers the world over were asked to help find the oldest MR tap changers still working today. Responses and evidence in the form of photos, certificates, and name plates flooded in from Africa, Asia, Australia, North and South America, and Europe. Some highlights:

  • OILTAP® DIII, constructed 1950, used in the Uniper oil-fired power plant in Ingolstadt
    Our champion – no MR tap changer still in operation today can rival its age. The Uniper power plant is hugely important as a standby plant for Germany's power supply: It helps to maintain voltage and generate reactive power. In times of extreme cold or if major power plants fail, it acts as an "emergency service in the transmission grid" to close the supply gaps. The two generating units each have an output of 386 MW and the plant's five large transformers are checked on a regular basis.
     
  • OILTAP® DIII, constructed 1954, used by the Jansen group of power plants in Pfreimd
    The Jansen group of power plants in Upper Palatinate was constructed and started up following plans produced by MR's founder Dr. Bernhard Jansen between 1951 and 1961. It is one of the most important pump storage power plants in Germany, supplying valuable control energy. The MR on-load tap-changer is installed in one of the two grid transformers of the pump storage plant. In September 2015 the tap changer was analyzed by MR using the TAPSCAN® VAM procedure: After 61 years, it is still working as reliably as on day one.
     

Made for generations: Tap changers from MR