LN-AU-010040
Kraftwerke und Energietechnik: praxisnahe Emulation und SCADA-Betriebsführung
Vermitteln Sie tiefgreifendes Verständnis für Energieerzeugung, Netzregelung und Schutztechnik: Dieses System emuliert einen kompletten Kraftwerksleitstand – von manueller Synchronisation bis zur automatischen Leistungsregelung.

Die Transformation zu intelligenten Stromnetzen (Smart Grids) erfordert ein tiefes Verständnis des komplexen Zusammenspiels von Energieerzeugung, Netzregelung und Schutztechnik. Fachkräfte müssen Kraftwerke nicht nur betreiben, sondern sie auch sicher mit dem Netz synchronisieren, ihre Leistung dynamisch regeln und sie vor Netzfehlern schützen.

Mit dem Lucas-Nülle-Kraftwerkslabor erhalten Sie ein umfassendes Komplettsystem zur praxisnahen Emulation und SCADA-gestützten Betriebsführung von Kraftwerken. Dieses Trainingssystem bildet einen kompletten Leitstand nach und vermittelt die zentralen Kompetenzen der modernen Netzleittechnik – von der manuellen Synchronisation bis hin zur vollautomatischen Leistungsregelung und dem digitalen Generatorschutz.

Sie decken zentrale Themen ab, darunter den Betrieb, die Regelung und den Schutz von Energieerzeugungsanlagen sowie die Leittechnik von Kraftwerken im Verbundnetz. Ebenso trainieren Sie das wichtige Netzstabilitätsmanagement. Bereiten Sie Ihre Lernenden optimal auf die Herausforderungen der modernen Energiewirtschaft vor. Das System ermöglicht schnelle Rüstzeiten und eine einfache Bedienung, sodass Sie sich auf die Vermittlung konzentrieren können.

Lernziele im Detail

Mit diesem System erreichen die Lernenden fundierte Kompetenzen in der Kraftwerksleittechnik. Sie erlernen essenzielle Fähigkeiten für den sicheren und effizienten Betrieb von Energieerzeugungsanlagen, von der Netzsynchronisation bis zur Parametrierung komplexer Schutzfunktionen, um den Anforderungen der modernen Energiewirtschaft gerecht zu werden.

Sprungantworten und Systemanalyse

Untersuchung des Systemverhaltens durch experimentelle Daten und Diagramme.

Stromlaufpläne lesen und anwenden

Lernende lesen, verstehen und setzen komplexe Schaltpläne für Steuer- und Laststromkreise in eine
funktionierende Hardware-Schaltung um.

Systematische Fehlersuche durchführen

Lernende identifizieren anhand eines Stromlaufplans durch logisches Vorgehen und gezielte Messungen
Fehler in Schützsteuerungen schnell und effizient.

Schaltungen risikofrei im Simulator entwerfen und testen

Lernende nutzen den integrierten Schaltungssimulator, um Schaltungen per Drag & Drop schnell und einfach
zu entwerfen, deren Funktion zu verstehen und Spannungen sowie Ströme virtuell aufzuzeichnen.

Schnelle und systematische Fehlersuche beherrschen

Lernende erlernen die schnelle und systematische Fehlersuche, eine der wichtigsten Fähigkeiten von
Fachkräften in der betrieblichen Praxis, insbesondere durch die integrierte Fehlersimulation.

Schutzorgane fachgerecht integrieren

Lernende integrieren einen Motorschutzschalter und einen Not-Aus-Schalter fachgerecht in eine Steuerung
und testen deren Schutzfunktion praktisch.

Schwingungsdaten erfassen und analysieren

Lernende montieren Schwingungssensoren korrekt. Sie parametrieren die Diagnose-Software (VES004) und zeichnen Schwingungsdaten systematisch auf und speichern diese.

Sicherheitsbewusstes Arbeiten

Anwenden von DGUV-konformen Schutzmaßnahmen bei Arbeiten an spannungsführenden HV-Systemen.

Regelstrecken analysieren

Untersuchung statischer und dynamischer Kennwerte durch Messungen und Experimente.

Regelverhalten analysieren

Die Lernenden verstehen die Funktion der virtuellen Fahrspur und die Auswirkungen unterschiedlicher Lenkeinstellungen.

Regler entwerfen und optimieren

Anwendung von PID-Reglern und deren Parametrierung nach etablierten Einstellregeln.

Prüfverfahren anwenden

Durchführung von Spannungs-, Isolations- und Potenzialausgleichsmessungen.

Rechtliche Rahmenbedingungen

Die Schülerinnen, Schüler und Auszubildenden lernen die gesetzlichen Vorgaben und Haftungsfragen im Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen kennen.

Praktische Wellenausrichtung durchführen

Lernende verstehen die Auswirkungen von Fehlausrichtungen. Sie führen die mechanische Justage eines Antriebsstrangs selbstständig und präzise durch.

Praxisbezogene Lösungen für Industrieprojekte erarbeiten

Lernende erarbeiten Schaltungen nicht isoliert, sondern als funktionale Lösungen für Teilsysteme von
Anlagen, was den Praxisbezug und die Motivation deutlich erhöht.

Klassische Regelungstechniken

Anwendung und Optimierung von Standardreglern zur Positions- und Winkelregelung.

Lagerschäden mit dem Lager-Assistenten diagnostizieren

Lernende nutzen den integrierten Lager-Assistenten der Software VES004. Dieser berechnet automatisch die typischen Fehlerfrequenzen für Wälzlager und vereinfacht die Diagnose von Lagerschäden erheblich.

Modellentwicklung in MATLAB-Simulink

Erstellen physikalischer Modelle und Simulationen für komplexe Regelstrecken.

Praktische Anwendung

Die Lernenden führen Experimente zur Inbetriebnahme, Kalibrierung und Diagnose des Fahrspurassistenten durch.

 

Praktische Applikationen

Simulation und Übertragung der Konzepte auf reale Szenarien wie Segway PT oder Containerbrücken.

Geschlossene Regelkreise evaluieren

Führungs- und Störverhalten beurteilen und optimieren.

Grundlagen der Regelungstechnik verstehen

Unterscheidung zwischen Steuerung und Regelung sowie deren Prinzipien.

Grundschaltungen der Motorsteuerung aufbauen

Lernende planen, verdrahten und nehmen eine Selbsthalteschaltung, eine Wendeschützschaltung und einen
Stern-Dreieck-Anlauf sowohl in der Simulation als auch mit Hardware in Betrieb.

Instandsetzungsarbeiten

Tausch von defekten Zellen und Überwachungselektronik.

Kenntnisse über HV-Batteriesysteme

Lernen Sie den Aufbau und die Funktion von Hochvoltbatterien sowie deren Komponenten kennen.

Auswirkungen mechanischer Fehler live untersuchen

Lernende erzeugen reproduzierbar typische Industriefehler wie Ausrichtfehler, Unwuchten sowie defekte Lager und Zahnräder. Sie untersuchen deren Auswirkungen live und entwickeln ein tiefes Verständnis für die Fehlerentstehung.

Echtzeit-Regelung

Einsatz von MATLAB-Simulink für die Parametrierung und Steuerung von Reglern in Echtzeitanwendungen.

Effiziente Problemlösung

Systematische Fehlersuche und -behebung in Hochvoltbatterien.

Fehleridentifikation durch Frequenzanalyse beherrschen

Lernende identifizieren spezifische Fehlerbilder wie Unwucht, Ausrichtfehler, Lager- und Getriebeschaden. Sie nutzen dabei deren charakteristische Frequenzsignaturen im FFT-Spektrum sicher.

Aufschwungregelung

Realisierung eines Reglers zur Stabilisierung des Pendelstabs aus der Ruheposition.

Features & Anwendung

Unser Kraftwerkslabor bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, die den Betrieb, die Regelung und den Schutz von Energieerzeugungsanlagen praxisnah abbilden. Sie ermöglichen den Lernenden, alle relevanten Aspekte der modernen Energietechnik direkt zu erleben und zu meistern.
Vollständiger Workflow der Kraftwerksleittechnik
Das System deckt die Kraftwerks-Netzintegration ab. Lernende erlangen Kompetenzen in manueller/vollautomatisierter Synchronisation und Leistungsregelung mittels industriellem Multifunktionsrelais, inklusive Schutzfunktionen nach Industriestandard für Generatoren vor Netzstörungen/internen Fehlern.
Kombination aus manueller und automatisierter Steuerung
Das System ermöglicht den didaktischen Übergang von manueller zu vollautomatischer Regelung. Es vergleicht die Netzsynchronisation manuell (Lampen/Synchronoskop) und vollautomatisch (Multifunktionsrelais). Dies schafft tiefes Verständnis für Funktion und Vorteile moderner Automatisierung.
Praxisnahe Parametrierung von Industrie-Standard-Schutzfunktionen
Anstatt nur theoretisch über Schutztechnik zu lernen, parametrieren die Lernenden ein industrielles Multifunktionsrelais mit realen Schutzfunktionen. Sie konfigurieren den Schutz gegen Über-/Unterspannung, Überstrom, Rückleistung und Schieflast und testen dessen Auslösung im Live-Betrieb.
Emulation und vergleichende Analyse verschiedener Kraftwerkstypen
SCADA-Trainingssystem simuliert realitätsnah Betriebs- und Regelung diverser Kraftwerkstypen. Lernende analysieren dynamisches Verhalten wie Anfahrzeiten und Lastgradienten. So erkennen sie die Bedeutung eines diversifizierten Kraftwerksparks für die Netzstabilität.
Multifunktionsrelais als zentrales Gehirn für Schutz und Steuerung
Als zentrale Intelligenz des Systems parametrieren Lernende das Multifunktionsrelais mit Herstellersoftware für komplexe Aufgaben wie automatische Synchronisation, cos-φ-Regelung oder Schutzfunktionen. So wird die Funktionsweise moderner, digitaler Schutz- und Steuergeräte greifbar und verständlich.
Servo-Maschinenprüfsystem als universelle Turbinensimulation
Das digitale Servo-Prüfsystem emuliert hochdynamisch Turbinen-Synchrongeneratoren. Dessen SCADA-Software bildet realistische Kraftwerkscharakteristiken (Anfahrrampen, Trägheit, Leistung) ab. Lernende beherrschen dynamisches Verhalten, Grenzen und Primärenergie-Regelung für ganzheitlichen Betrieb.
Synchronisiereinheit für manuelle Synchronisation
Die Synchronisiereinheit vermittelt manuell Netzsynchronisations-Grundlagen für automatisierte Lösungen. Klassische Instrumente vereint: Drei-Lampen-Schaltung, Doppel-Spannungs-/Frequenzmesser und Synchronoskop. Manuelle Justierung von Drehzahl und Erregung fördert tiefes Verständnis des Prozesses.
Erregerspannungssteller mit integrierter Schutzfunktion
Der Erregerspannungssteller regelt die Generatorspannung und bietet zentrale Sicherheit: Bei Synchronisationsfehlern entregt er den Generator sofort, wodurch Kurzschlussstromquellen und gefährliche Ausgleichsströme eliminiert werden. So schützt er Lernende und Material selbst bei Fehlbedienung.

Lieferumfang: alles für das perfekte Lehr- und Lernerlebnis

Art.-Nr.: CO3212-1P
Motorschutzschalter 3 polig 1,8-2,5A
Art.-Nr.: CO3212-5V
Drehstromversorgung für elektrische Maschinen
Art.-Nr.: CO3212-6V
Synchronisiereinheit
Art.-Nr.: ST8010-4T
Flachbildschirmhalter m. Faltarm, bis 15kg zur Aluprofilbefestigung, VESA 75/100
Art.-Nr.: ST7200-5L
Schutzhülle für Experimentierwagen, 3-etagig
Art.-Nr.: SO5126-9K
Sicherheitsmessleitung 4mm, 150cm blau, 600 V, CAT III ~ 1000 V, CAT II / 32A
Art.-Nr.: ST7200-7A
SybaPro Experimentierwagen, 3-etagig, 6 Steckdosen, 1250x1970x800mm
Art.-Nr.: LM8257
USB 2.0 Ethernet Adapter 10/100
Art.-Nr.: ST8010-4G
Tastaturadapter als Erweiterung für Flachbildschirmhalter
Art.-Nr.: ST8008-8N
Energieversorgung, für Experimentierstände mit Absicherung
Art.-Nr.: ST8010-4J
Steckdosenleiste, 6-fach, mit Netzschalter beleuchtet
Placeholder
Art.-Nr.: LN-AU-570003
SybaPro Experimentierwagen, 3-etagig, Tatstatur, Energieverorgung
Art.-Nr.: SO5148-1L
Sicherheitsmessleitungssatz 4mm (31 Stück)
Art.-Nr.: SO5126-3R
Sicherheitsverbindungsstecker schwarz 4mm mit Anzapfung, 1000V/32A CAT II
Art.-Nr.: SO5126-3V
Sicherheitsverbindungsstecker blau 4mm mit Anzapfung, 1000V/32A CAT II
Art.-Nr.: SO5126-3W
Sicherheitsverbindungsstecker gn/ge 4mm mit Anzapfung, 1000V/32A CAT II
Art.-Nr.: CO3301-5G
Erregerspannungssteller mit Entregungsschalter
Art.-Nr.: SO5126-8L
Sicherheitsmessleitung 4mm, 50cm schwarz, 600 V, CAT III ~ 1000 V, CAT II / 32A
Art.-Nr.: LM9057
Patchkabel Cat5E 1x 1m gelb, 2x 2m gelb
Art.-Nr.: LM9988
5-Port Ethernet Switch
Placeholder
Art.-Nr.: LN-AU-540023
Patchkabel + Switch + Ethernet Adapter
Art.-Nr.: CO5127-1S
Power Quality Meter mit Grafikdisplay und Langzeitspeicher
Art.-Nr.: CO3301-3F
Variable ohmsche Last 3-phasig, 1kW
Art.-Nr.: CO3301-5P
Leistungsschalter-Modul
Art.-Nr.: CO3301-3D
Induktive Last 3-phasig, 1kW
Art.-Nr.: CO3636-6Y
Servo-Maschinen-Prüfsystem für 1kW Maschinen inkl. Software ActiveServo (D, GB,
Art.-Nr.: SE2662-6A
Kupplungsmanschette 1kW
Art.-Nr.: SE2662-7D
Kupplungsabdeckung 1 kW mit LED-Statusanzeige
Art.-Nr.: SO2800-3V
Interactive Lab Assistant: Pumpspeicherkraftwerk
Art.-Nr.: SO2800-3W
Interactive Lab Assistant: Kraftwerke
Art.-Nr.: SO2800-3T
Interactive Lab Assistant: Netzsynchronisation und Generatorregelung
Art.-Nr.: SO2800-3U
Interactive Lab Assistant: Generatorschutz
Placeholder
Art.-Nr.: LN-AU-540030
Kurse
Art.-Nr.: CO3301-5L
Generator HMI
Placeholder
Art.-Nr.: LN-AU-540029
Generator HMI + Power Quality Meter + Zubehör
Art.-Nr.: CO3301-5W
Multifunktionsrelais, Leistungsregler, cos-phi Regler, Synchronisiergerät
Placeholder
Art.-Nr.: LN-AU-540026
Synchronisiereinheit + Multifunktionsrelais
Placeholder
Art.-Nr.: LN-AU-540027
Leistungsschalter + Lasten
Art.-Nr.: SE2682-5Q
Drehstrom-Synchronmaschine Vollpolläufer 1kW
Placeholder
Art.-Nr.: LN-AU-540028
Synchronmaschine + Erregerspannung + Maschinenprüfsystem
Art.-Nr.: SO5126-9J
Sicherheitsmessleitung 4mm, 150cm braun, 600 V, CAT III ~ 1000 V, CAT II / 32A
Art.-Nr.: SO5126-9G
Sicherheitsmessleitung 4mm, 150cm schwarz, 600 V, CAT III ~ 1000 V, CAT II / 32A
Art.-Nr.: SO5126-9N
Sicherheitsmessleitung 4mm, 150cm grau, 600 V, CAT III ~ 1000 V, CAT II / 32A
Placeholder
Art.-Nr.: LN-AU-540031
Messleitungssatz
Art.-Nr.: ST8000-4K
Display zur Ausstattung Pumpspeicherkraftwerk
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  • Über den aktuellen Fortschritt Ihres Anliegens halten wir Sie per E-Mail auf dem Laufenden.
  • Rückfragen können jederzeit unter Angabe der RMA-Nummer erfolgen. Rufnummer +49 2273 567 4224 oder per E-Mail unter service@lucas-nuelle.de

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