Expertise
Case Study ATME – Wirtschaftliche USV-Lösung sichert vollautomatisierte Kunststoffproduktion ab
Branche
Kunststoffindustrie
Projekt
Konzeption, Realisierung und Inbetriebnahme von einer Turnkey- Containerlösung:
• 400-Volt-Anlage mit 1 Megawatt für Spannungseinbrüche bis 1 s
Eingesetzte Produkte
U-UPS, MSC-Umrichter, Transformator
ATME S.p.A. ist ein Ingenieurdienstleister, der seine Kunden im Hinblick auf technische Lösungen zur Verbesserung der Stromqualität berät. Die italienische Firma ist dabei insbesondere auf dynamische unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme (USV) spezialisiert und verantwortet den Vertrieb der Netz- und Speicherlösungen von FREQCON in Italien, so auch für einen Kunststoffproduktionsbetrieb.Derzeit beschäftigt ATME am Hauptsitz in Mailand und im Servicebüro in Rom über 25 Mitarbeiter.
Ausgangssituation und Herausforderung
ATME S.p.A. betreut in Italien einen Kunden, der in der Kunststoffproduktion tätig ist. Dieses Unternehmen stellt biologisch abbaubare Plastiktüten her, die vorranging im Lebensmittelbereich beispielsweise in Supermärkten zum Einsatz kommen. Der Betrieb garantiert seinen Abnehmern eine schnelle Verfügbarkeit der Verpackungsprodukte und muss die Fertigung entsprechend kurzfristig planen. Dabei werden durch Wärmebehandlung die Kunststoffverpackungen über eine Vielzahl an Rollen in einem „Endlosprozess“ zum fertigen Produkt umgeformt. Dieser Vorgang reagiert sehr störungsempfindlich auf Spannungseinbrüche und Kurzunterbrechungen unter einer Sekunde. In der Vergangenheit kam es jährlich zu etwa 80 ungeplanten Ausfällen der vollautomatisierten Produktionsanlage für jeweils rund 3 Stunden – verursacht durch Spannungseinbrüche und Kurzunterbrechungen im öffentlichen Übertragungsnetz. Aufgrund der Produktionsstillstände, der Entsorgung der Ausschussware, des Aufwandes für die Reinigung und das Wiederanfahren der Anlage sind dem Verpackungshersteller Kosten in Höhe von 168.000 Euro pro Jahr entstanden.
„Die U-UPS-Anlage erfüllt all unsere Anforderungen und Erwartungen und die des Kunden. Er ist sogar daran interessiert, ein zweites System zu installieren, um eine neue Produktionsanlage gegen Spannungseinbrüche abzusichern.“
Sandro Meini, Präsident der ATME S.p.A.
Aufgabe
FREQCON erhielt 2020 den Auftrag, für den Produktionsstandort eines italienischen Verpackungsspezialisten eine 400-Volt-Turnkey-Containerlösung mit einem Multi-Source-Umrichter und einem Ultrakondensatorspeicher mit einer Leistung von 1 Megawatt für Spannungseinbrüche bis 1 Sekunde inklusive eines Transformators zu konzipieren und zu liefern.
Lösung
Das Kunststoffunternehmen hatte sich nach Beratung durch ATME und nach einem Vergleich verfügbarer Lösungen für die Ultrakondensator-USV (U-UPS) von FREQCON entschieden. Bei auftretenden Spannungseinbrüchen oder Mikrounterbrechungen reagiert das U-UPS-System automatisch und übernimmt in weniger als 10 Millisekunden die Stromversorgung. Dabei trennt der FREQCON Fast Disconnector (FFD) die Lastversorgung vom öffentlichen Netz und erzeugt mit der in den Ultrakondensatoren gespeicherten Energie ein eigenes isoliertes Netz. Dieses Inselnetz verwendet die gleiche Nennspannung, den gleichen Phasenwinkel und die gleiche Frequenz wie das öffentliche Netz. Sobald das Übertragungsnetz die entsprechende Spannung wieder zur Verfügung stellt, synchronisiert sich das System innerhalb weniger Millisekunden mit dem öffentlichen Netz und stellt die Verbindung dazu wieder her. Die Ultrakondensatoren dieses Systems (U-UPS) werden im Normalbetrieb vom öffentlichen Netz aufgeladen. Das Besondere bei diesem Projekt war, dass der FFD auf Kundenwunsch extern installiert und dabei direkt in das bereits vorhandene Versorgungsnetz des Kunden integriert wurde.
Mehrwert
Seit der Inbetriebnahme des U-UPS-Systems von FREQCON lief die Produktionsanlage trotz vieler kurzer Spannungseinbrüche im Übertragungsnetz reibungslos weiter. Während des gesamten Überbrückungsprozesses gewährleistet die FREQCON-Lösung eine gleichbleibende Stromqualität. Die Anschaffungskosten amortisierten sich in weniger als 2 Jahren. Darüber hinaus sind der Wartungsaufwand wie auch die laufenden Betriebskosten für das System gering.
Platzsparender Schrankaufbau (v.l.n.r.):
Steuerungstechnik; Powerstacks/IGBTs; Drosseln; DC Schalter/AC Filter/ Leistungsschalter; EMV Filter; Ultrakondensatoren
Schlüsselfertige Containerlösung
