Faserbasierte Stromüberwachung (CAMOS)
Die Herausforderung moderner Stromnetze
Die Energiewende verändert Stromnetze grundlegend. Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Industrie, Verkehr und Gesellschaft sowie dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien steigen die Anforderungen an die Stromübertragung kontinuierlich. Netzbetreiber erweitern deshalb ihre Netze und schöpfen gleichzeitig das Potenzial bestehender Kabelsysteme bestmöglich aus.
Gleichzeitig steigen die Anforderungen an den Netzbetrieb: Dynamische Leistungsflüsse, zunehmende Netzengpässe und die volatilere Einspeisung aus dezentralen Erzeugungsanlagen erhöhen die Komplexität der Betriebsführung. Dennoch müssen Netzbetreiber die Versorgungssicherheit gewährleisten und die Anforderungen an die N-1-Sicherheit jederzeit erfüllen.
Für Energiekabel bedeutet das höhere Belastungen. Häufige Lastwechsel und dauerhaft hohe Auslastungen führen zu stärkeren thermischen und mechanischen Beanspruchungen. Besonders betroffen sind Kabel, Muffen und Endverschlüsse.
Mit der Zeit beschleunigen diese Belastungen die Alterung der Komponenten. Das Risiko von Defekten und ungeplanten Ausfällen steigt, während sich die erwartete Lebensdauer der Anlagen verkürzen kann. Umso wichtiger ist es, den Zustand der Kabelsysteme kontinuierlich zu überwachen und potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen.
Das Cable Advanced Management Optical System (CAMOS)* von AP Sensing überwacht kontinuierlich Schirmströme, Erdungsverhalten, Lastverläufe und fehlerbedingte Stromsignaturen im gesamten Kabelsystem. Intelligente Analysealgorithmen erkennen automatisch ungewöhnliche Betriebszustände sowie erste Anzeichen von Isolationsalterung, Auffälligkeiten bei Schirmungs- und Erdungssystemen, Defekte an Kabelmuffen und sich entwickelnde Fehler, lange bevor sie zu kritischen Ausfällen führen.
Die gewonnenen Erkenntnisse unterstützen Netzbetreiber dabei, die Zuverlässigkeit ihrer Anlagen zu erhöhen, Instandhaltungsmaßnahmen gezielt zu planen, Ausfallrisiken zu reduzieren und Fehler schneller zu bewerten und deren Ursachen zu identifizieren.
Faserbasierte Stromüberwachung von AP Sensing
Mit CAMOS erweitert AP Sensing sein Portfolio für ortsverteilte faseroptische Sensorik um eine Lösung zur kontinuierlichen elektrischen Zustandsüberwachung von Hochspannungs-Energiekabeln. So erhalten Netzbetreiber und Anlagenverantwortliche jederzeit einen umfassenden Einblick in den elektrischen Zustand ihrer Kabelsysteme.
CAMOS überwacht kontinuierlich Schirmströme und weitere wichtige elektrische Kenngrößen. Dadurch lassen sich erste Anzeichen von eintretenden Schirmdefekten, einer alternden Isolierung, überfluteten Link Boxes, unbeabsichtigten Erdungskontakten, beschädigten Kabelmänteln oder Eingriffen durch Dritte frühzeitig erkennen. Die gewonnenen Messdaten liefern wertvolle Informationen über den Zustand des Kabelsystems und schaffen die Grundlage für eine vorausschauende Instandhaltung, bevor Störungen die Netzzuverlässigkeit beeinträchtigen.
Das System besteht aus einer zentralen Auswerteeinheit, die mit mehreren dezentral installierten Stromsensoren entlang der Kabeltrasse verbunden ist. Die Sensoren lassen sich flexibel an verschiedenen Standorten installieren, beispielsweise in Link Boxes, Kabelschächten oder Muffengruben. Dadurch eignet sich CAMOS auch für die Überwachung langer Kabelstrecken, ohne dass umfangreiche Infrastruktur vor Ort erforderlich ist.
Neben der kontinuierlichen Stromüberwachung unterstützt CAMOS eine umfassende Zustandsbewertung. Dazu gehören die Analyse kapazitiver Ströme, die Messung von Nullsystem- und Cross-Ground-Strömen, Oszillografie, Oberschwingungsanalysen sowie die Berechnung der,Total Harmonic Distortion (THD).
In Kombination mit der SmartVision Plattform stehen alle Messdaten in einer zentralen Benutzeroberfläche zur Verfügung. Netzbetreiber profitieren von einer Echtzeitvisualisierung, intelligentem Alarmmanagement, Trendanalysen und fundierten Informationen für ein effizientes Asset Management.
Optical Current Transformer (OCT) Technologie von CAMOS
CAMOS basiert auf der patentierten Optical Current Transformer (OCT) Technologie. Sie ermöglicht hochpräzise Strommessungen für die Überwachung, den Schutz und das Asset Management von Hochspannungs-Energiekabeln.
Vorteile auf einen Blick:
- Präzise Strommessung vom Normalbetrieb bis zu Kurzschlussströmen von 80 kA
- Hochgenaue Phasenwinkelmessung für anspruchsvolle Diagnose- und Schutzanwendungen
- Lineare und zuverlässige Messergebnisse über den gesamten Messbereich
- Passive Sensoren ohne lokale Stromversorgung
- Unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen (EMI)
- Mehrere Sensoren können über eine einzige Glasfaser angebunden werden
- Sensor geeignet für 87L, 87S und 50S Schutzfunktionen
CAMOS Lösung zur faserbasierten Stromüberwachung (FbCM)
Die CAMOS Lösung zur Faserbasierten Stromüberwachung (FbCM) eignet sich ideal für Projekte, in denen bereits die verteilte akustische Sensorik (DAS) von AP Sensing eingesetzt wird oder geplant ist. Das patentierte FbCM System wandelt die Messsignale konventioneller Stromwandler (Current Transformer, CT) in optische Signale um, die vom DAS System verarbeitet werden können. Eine zusätzliche Auswerteeinheit ist nicht erforderlich. Beide Systeme nutzen dieselbe Glasfaserinfrastruktur.
Vorteile auf einen Blick:
- Nahtlose Integration in DAS Systeme von AP Sensing
- Keine zusätzliche Auswerteeinheit oder Kommunikationsinfrastruktur erforderlich
- Einfache Installation mit nur zwei Glasfaserspleißen pro FbCM Einheit
- Mehrere FbCM Einheiten lassen sich entlang derselben Glasfaserstrecke in Reihe installieren
- Ausgelegt für die Messung von Betriebsströmen von 0 bis 300 A
- Passive Sensortechnologie ohne lokale Stromversorgung
- Unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen (EMI)
Durch die Kombination aus verteilter akustischer Sensorik und Stromüberwachung auf einer gemeinsamen Plattform erhalten Netzbetreiber ein umfassenderes Bild über den Zustand ihrer Kabelsysteme. Gleichzeitig steigern sie den Nutzen bestehender DAS Installationen, unterstützen ein effizientes Asset Management und schaffen eine wirtschaftliche Grundlage für eine kontinuierliche Zustandsüberwachung.
Vorteile der CAMOS Lösung
Effiziente Instandhaltung von Erdkabeln
CAMOS erfasst Stromstärke und Phasenwinkel und liefert damit ein umfassendes Bild des Betriebszustands des Kabelsystems. Anomalien und Abweichungen werden in Echtzeit erkannt. So können Netzbetreiber fundierte Entscheidungen treffen, den Anlagenzustand kontinuierlich überwachen und die Lebensdauer ihrer Kabelsysteme verlängern.
Schnelle Fehlerortung bei Erdkabeln
Die Ortung von Kabelfehlern ist anspruchsvoll und kann bei langen Ausfallzeiten erhebliche Kosten verursachen. CAMOS unterstützt Netzbetreiber mit intelligenten Algorithmen bei der schnellen Fehlerlokalisierung. Das System identifiziert die betroffene Phase, grenzt den Fehler auf den Kabelabschnitt zwischen zwei Erdungspunkten ein und bestimmt bei transponierten Kabelsystemen die genaue Fehlerstelle.
Fehlererkennung in gemischten Leitungsnetzen
In Netzen mit Freileitungs- und Erdkabelabschnitten hilft CAMOS dabei, Fehler schnell dem richtigen Leitungsabschnitt zuzuordnen. Das System unterstützt die Schutzfunktionen (87L/87S/50S) und ermöglicht eine zuverlässige Unterscheidung, ob ein Fehler im Freileitungs- oder Kabelabschnitt aufgetreten ist. Dafür nutzt CAMOS Optical Current Transformer (OCT), die an den Endpunkten der Erdkabelabschnitte installiert sind.
Leistungsmerkmale und Vorteile
CAMOS von AP Sensing kommt überall dort zum Einsatz, wo Hochspannungs-Wechselstromkabel zuverlässig überwacht werden müssen. Typische Anwendungsbereiche sind:
Windparks mit weit verzweigten Erdkabelnetzen profitieren von der kontinuierlichen Überwachung und der frühzeitigen Fehlererkennung mit CAMOS. Das erhöht die Anlagenverfügbarkeit und unterstützt einen zuverlässigen Netzbetrieb.
CAMOS unterstützt den zuverlässigen Betrieb von Hochspannungs-Energiekabeln durch die kontinuierliche Überwachung von Isolationszustand, Schirmung und weiteren kritischen Parametern. So lassen sich potenzielle Fehler frühzeitig erkennen und ungeplante Ausfälle vermeiden.
- Erneuerbare Energien
Windparks mit weit verzweigten Erdkabelnetzen profitieren von der kontinuierlichen Überwachung und der frühzeitigen Fehlererkennung mit CAMOS. Das erhöht die Anlagenverfügbarkeit und unterstützt einen zuverlässigen Netzbetrieb.
- Stromübertragung und -verteilung
CAMOS unterstützt den zuverlässigen Betrieb von Hochspannungs-Energiekabeln durch die kontinuierliche Überwachung von Isolationszustand, Schirmung und weiteren kritischen Parametern. So lassen sich potenzielle Fehler frühzeitig erkennen und ungeplante Ausfälle vermeiden.
In unserer Mediathek finden Sie alle unsere Broschüren, Anwendungsflyer, Produktflyer, Videos und weitere Case Studies überwiegend in englischer Sprache.
Unsere Application Engineers unterstützen Sie bei der Integration von CAMOS in Ihre Überwachungslösung. Gemeinsam optimieren wir das System für Ihre Anwendung und sorgen für eine nahtlose Einbindung in Ihre DFOS Lösung. Dabei stehen Wirtschaftlichkeit, präzise Messdaten und ein zuverlässiger Langzeitbetrieb im Mittelpunkt.