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Gasisolierte Schaltanlagen bis 245 kV, Typ 8DN9 - Siemens Energy

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E-Mail: h-gis.ptd@siemens.com<br />

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Produktspektrum gasisolierte <strong>Schaltanlagen</strong><br />

HIS-CD-ROM<br />

HIS – Hochintegrierte <strong>Schaltanlagen</strong> <strong>bis</strong> 145 <strong>kV</strong><br />

<strong>Gasisolierte</strong> <strong>Schaltanlagen</strong> <strong>bis</strong> 145 <strong>kV</strong><br />

HIS – Hochintegrierte Schaltanlage <strong>bis</strong> 550 <strong>kV</strong><br />

<strong>Gasisolierte</strong> <strong>Schaltanlagen</strong> <strong>bis</strong> 550 <strong>kV</strong><br />

Containeranlagen<br />

weitere Exemplare dieser Broschüre<br />

Herausgeber und Copyright © 2010:<br />

<strong>Siemens</strong> AG<br />

<strong>Energy</strong> Sector<br />

Freyeslebenstrasse 1<br />

91058 Erlangen, Deutschland<br />

www.siemens.com/energy<br />

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Power Transmission Division<br />

High Voltage Substations<br />

Bestell-Nr. E50001-G620-A127<br />

Gedruckt in Deutschland<br />

Dispo 30000, c4bs No. 7460<br />

fb 3279 471584 WS 08100.5<br />

Gedruckt auf elementar chlorfrei gebleichtem Papier. Alle Rechte vorbehalten. Die in diesem Dokument genannten Handelsmarken und Warenzeichen sind<br />

Eigentum der <strong>Siemens</strong> AG bzw. ihrer Beteiligungsgesellschaften oder der jeweiligen Inhaber. Änderungen vorbehalten. Die Informationen in diesem Dokument<br />

enthalten allgemeine Beschreibungen der technischen Möglichkeiten, welche im Einzelfall nicht immer vorliegen. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind<br />

daher im Einzelfall bei Vertragsschluss festzulegen.


<strong>Gasisolierte</strong> <strong>Schaltanlagen</strong><br />

<strong>bis</strong> <strong>245</strong> <strong>kV</strong>, 50 kA, 3150 A<br />

<strong>Typ</strong> <strong>8DN9</strong><br />

Answers for energy.<br />

1


Von Erfahrung<br />

profitieren<br />

2<br />

Unsere <strong>Schaltanlagen</strong> ermöglichen geringe<br />

Betriebskosten bei außergewöhnlich hoher<br />

Verfügbarkeit.


Unsere <strong>Typ</strong>enreihe gasisolierter <strong>Schaltanlagen</strong> –<br />

8D – steht für ein äußerst erfolgreiches Anlagenkonzept.<br />

Seit der Einführung 1968 installierte<br />

<strong>Siemens</strong> weltweit über 15.000 Schaltfelder. Die<br />

gesamte Einsatzdauer hat sich inzwischen auf weit<br />

über 230.000 Feldbetriebsjahre summiert. Inten -<br />

sive Forschungsarbeiten und kontinuierliche Weiterentwicklungen<br />

der ersten Anlagentypen führten zu<br />

unserer heutigen Generation gasisolierter metallgekapselter<br />

<strong>Schaltanlagen</strong>, die weltweit führend<br />

sind.<br />

Unsere <strong>Schaltanlagen</strong> zeichnen sich durch folgende<br />

Eigenschaften aus:<br />

■ Wirtschaftlichkeit<br />

■ hohe Betriebssicherheit<br />

■ sichere Kapselung<br />

■ hohe Gasdichtigkeit<br />

■ lange Lebensdauer<br />

■ geringe Lebenszyklus- und Instandhaltungs-<br />

Kosten<br />

■ gute Zugänglichkeit und Ergonomie<br />

■ hohe Verfügbarkeit<br />

■ verlässlicher Betrieb auch unter extremen<br />

Umweltbedingungen.<br />

Alle Anforderungen, die heute an moderne und zukunftsweisende<br />

<strong>Schaltanlagen</strong> hinsichtlich Leis tungsfähigkeit<br />

und Zuverlässigkeit gestellt werden, erfüllt<br />

unsere Schaltanlage <strong>8DN9</strong> für einen Nennspannungsbereich<br />

<strong>bis</strong> <strong>245</strong> <strong>kV</strong>. Sie zählt zu den kleinsten Anlagen<br />

der Welt. Diese kompakte Bauweise ist durch<br />

verbesserte Isolierstoffe, die Optimierung der Gehäuseformen<br />

unter Ausnutzung computerunterstützter<br />

Designmethoden in Verbindung mit moderner<br />

Gusstechnologie und verbesserten<br />

Fertigungsmethoden möglich.<br />

Die raumsparende Konstruktion, das geringe Eigengewicht,<br />

die lange Lebensdauer und die geringen<br />

Betriebskosten machen diese Anlage äußerst wirtschaftlich.<br />

Durch die geringe Geräusch- und extrem<br />

niedrige Feldemission (EMV) integriert sie sich problemlos<br />

auch in sensible Umgebungen, Wohngebiete<br />

und Innenstadtbereiche. Mit diesen Eigenschaften<br />

erfüllt unsere <strong>8DN9</strong> alle Anforderungen<br />

an eine umweltfreundliche Hochspannungs-Schaltanlage.<br />

Die Bedienfront ist gut überschaubar<br />

am Feld angebracht.<br />

3


Flexibel durch<br />

modulares Design<br />

Ein grundlegendes Kennzeichen unserer gas isolierten<br />

<strong>Schaltanlagen</strong> ist das hohe Maß an Flexibilität,<br />

das durch den Einsatz eines Bausteinsystems<br />

erreicht wird. Dabei werden die Betriebsmittel nach<br />

funktionstechnischen Gesichtspunkten in druckgasdichten<br />

Gehäusen untergebracht. Mit wenigen<br />

aktiven und passiven Bausteinen lassen sich alle<br />

im Anlagenbau üblichen Schaltungsvarianten<br />

reali sie ren.<br />

Der <strong>Schaltanlagen</strong>typ <strong>8DN9</strong> nutzt die Vorteile der<br />

ein- und dreipoligen Kapselung. Die einpolige Kapselung<br />

im Abzweig und die dreipolig gekapselte<br />

Sammelschiene erlauben einen kompakten und<br />

platzsparenden Aufbau.<br />

Aluminium wird als Kapselungsmaterial verwendet.<br />

Das garantiert Korrosionsfreiheit und ein geringes<br />

Gewicht der Anlage. Moderne Gestaltungs- und<br />

Gusstechniken ermöglichen die dielektrische und<br />

mechanische Optimierung der Gehäuse. Das geringe<br />

Feldgewicht führt zu kleinen Bodenbelastungen.<br />

An den Verbindungsstellen der Bausteine befinden<br />

sich Flansche mit O-Ring-Dichtungen, die für hohe<br />

Dichtigkeit sorgen.<br />

Die Leiter sind durch Kuppelkontakte miteinander<br />

ver bunden, die temperaturbedingte Längen än -<br />

derungen der Leiter aufnehmen. Die Verbindungsstellen<br />

sind, soweit notwendig, über Montageöffnungen<br />

zugänglich, die mit Deckeln gasdicht und<br />

druck be stän dig verschlossen sind. Als Isoliergas<br />

und Licht bogen-Löschgas dient Schwefelhexa fluorid<br />

(SF 6 ). Statische Filter in den Gasräumen, die an der<br />

Innenseite der Montageöffnungen angebracht sind,<br />

nehmen Feuchtigkeit und Zersetzungsprodukte<br />

auf. Berstplatten ver hindern einen unzu lässig hohen<br />

Druck aufbau im Gehäuse. Umlenkstutzen an den<br />

Berstplatten sorgen beim Ansprechen für eine definier<br />

te Aus ström richtung des Gases, so dass Bedienpersonal<br />

nicht gefährdet wird. Das SF 6 -Gas ist<br />

kom plett abgedichtet und wird nicht verbraucht, so<br />

dass bei korrektem Gebrauch keine Gefahr für die<br />

Umwelt besteht.<br />

4


6<br />

4<br />

M<br />

3 M 5<br />

M<br />

8<br />

1<br />

11<br />

M<br />

9<br />

M<br />

7<br />

12<br />

10<br />

13<br />

Mit wenigen Bausteinen lassen sich alle üblichen<br />

Schaltungsvarianten realisieren.<br />

2 14 4 6 5 8 3 10 7<br />

12<br />

1. Unterbrechereinheit des Leistungsschalters<br />

2. Federspeicherantrieb mit Leistungsschaltersteuereinheit<br />

3. Sammelschienen-Trennschalter I<br />

4. Sammelschiene I<br />

5. Sammelschienen-Trennschalter II<br />

6. Sammelschiene II<br />

7. Abgangstrennschalter<br />

8. Erdungsschalter (Arbeitserder)<br />

9. Erdungsschalter (Arbeitserder)<br />

10. Einschaltfester Erdungsschalter<br />

(Schnellerder)<br />

11. Stromwandler<br />

12. Spannungswandler<br />

13. Kabelendverschluss<br />

14. Integrierter Ortssteuerschrank<br />

1<br />

11<br />

9<br />

13<br />

gasdichte Durchführung<br />

gasdurchlässige Durchführung<br />

5


Leistungsschalter<br />

Das zentrale Element der gasisolierten Schaltanlage<br />

ist der einpolig gekapselte Leistungsschalter mit<br />

seinen zwei Komponenten:<br />

■ Unterbrechereinheit<br />

■ Federspeicherantrieb.<br />

Für luftisolierte <strong>Schaltanlagen</strong> (AIS) und gasisolierte<br />

<strong>Schaltanlagen</strong> (GIS) kommen baugleiche Unterbrechereinheiten<br />

und Antriebssysteme zum Einsatz.<br />

Durch den Einsatz dieses Plattform-Konzepts in einer<br />

großen Anzahl von Anwendungsfällen besitzen wir<br />

jahrzehntelange Erfahrung. Der Leistungsschalter<br />

eignet sich für einpolige Unterbrechung.<br />

Federspeicherantrieb<br />

Leistungsschalter<br />

3<br />

1<br />

2<br />

8<br />

9<br />

10<br />

Die Anwendung modernster Fertigungstechniken<br />

ermöglicht den Einsatz eines kompakten Gehäuses.<br />

Mit der Anordnung der Ein- und Ausschaltfedern<br />

im Antrieb wird ein einfacher und robuster Aufbau<br />

erreicht. Hierdurch wurde die Anzahl der bewegten<br />

Teile reduziert. Der Einsatz von Wälzlagern und<br />

des wartungsfreien Spanngetriebes sind eine Voraussetzung<br />

für den sicheren Betrieb über Jahrzehnte.<br />

Bewährte Konstruktionsprinzipien wie z. B.<br />

schwingungsentkoppelte Klinken und die last freie<br />

Entkopplung des Spanngetriebes wurden bei behalten.<br />

Der Federspeicherantrieb bietet folgende Vorteile:<br />

4<br />

5<br />

6<br />

11<br />

12<br />

13<br />

14<br />

15<br />

■ gleiches Prinzip für Bemessungsspannungen<br />

von 72,5 <strong>kV</strong> <strong>bis</strong> 550 <strong>kV</strong><br />

■ hohe Zuverlässigkeit durch geringe Antriebsenergie<br />

■ einfaches Funktionsprinzip<br />

■ jederzeit kontrollierbarer Schaltzustand<br />

■ wartungsarm, wirtschaftlich und lange Lebensdauer<br />

■ hohe Umweltverträglichkeit.<br />

7<br />

16<br />

17<br />

1. Auslöser (Ein)<br />

2. Kurvenscheibe<br />

3. Umlenkgetriebe<br />

4. Antriebsstange<br />

5. Pleuel der Einschaltfeder<br />

6. Pleuel der Ausschaltfeder<br />

7. Einschaltfeder<br />

8. Handaufzug<br />

9. Spanngetriebe<br />

10. Spannwelle<br />

11. Rollenhebel<br />

12. Dämpfer (Ein)<br />

13. Schaltwelle<br />

14. Dämpfer (Aus)<br />

15. Auslöser (Aus)<br />

16. Antriebsgehäuse<br />

17. Ausschaltfeder<br />

6


Funktionsprinzip Lichtbogenlöschung<br />

Unterbrechereinheit<br />

Die für die Lichtbogenlöschung im Leistungsschalter<br />

eingesetzte Unterbrechereinheit arbeitet nach dem<br />

dynamischen Selbstkompressionsprinzip. Aufgrund<br />

der benötigten geringen Antriebsenergien treten nur<br />

kleine mechanische Kräfte auf. Dies wirkt sich positiv<br />

auf die Belastung des Leistungsschalters selbst und<br />

auf das Gehäuse aus.<br />

1. Bewegliches Kontaktrohr<br />

2. Hauptkontakt<br />

3. Rückschlagventil<br />

4. Kompressionsvolumen<br />

5. Rückschlagventil<br />

6. Lenkgetriebe<br />

6<br />

7. Beweglicher Pin<br />

8. Isolierdüse<br />

9. Hilfsdüse<br />

10. Kontaktzylinder<br />

11. Heizvolumen<br />

Die Strombahn<br />

Im geschlossenen Zustand fließt der Betriebsstrom<br />

über den Hauptkontakt (2, 10). Parallel dazu ist ein<br />

Lichtbogenkontakt (1, 7) im Eingriff.<br />

1<br />

7<br />

8<br />

Das Ausschalten von Betriebsströmen<br />

Während des Ausschaltvorgangs öffnet sich zuerst<br />

der Hauptkontakt (10), der Strom kommutiert auf<br />

den noch geschlossenen Lichtbogenkontakt (1, 7).<br />

Dadurch wird eine Erosion der Hauptkontakte verhindert.<br />

Mit fortschreitender Schaltbewegung entsteht<br />

zwischen den Kontakten (1) und (7) ein Licht bogen.<br />

Gleichzeitig bewegt sich der Kontaktzylinder (10)<br />

in den Sockel (4) und verdichtet das dort befindliche<br />

Löschgas. Das komprimierte Löschgas strömt durch<br />

den Kontaktzylinder (11) in die Schaltstrecke und<br />

löscht den Lichtbogen.<br />

Das Ausschalten von Fehlerströmen<br />

Bei großen Kurzschlussströmen wird das Löschgas<br />

zwischen den Lichtbogenkontakten (1) und (7)<br />

durch die Energie des Lichtbogens stark aufgeheizt.<br />

Dies führt zu einem Druckanstieg im Heizvolumen<br />

(11). Im weiteren Verlauf sinkt der Strom gegen<br />

Null, das Gas strömt aus dem Heizvolumen über die<br />

Hilfsdüse (9) zurück und löscht den Lichtbogen. Das<br />

Rückschlagventil (3) des Kontaktzylinders (10) verhindert,<br />

dass der hohe Gasdruck in das Heizvolumen<br />

eindringt. Durch dieses Prinzip muss die Energie<br />

zum Aufbau des notwendigen Löschdruckes nicht<br />

vom Antrieb aufgebracht werden.<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

Schalter in<br />

Ein-Stellung<br />

9<br />

10<br />

11<br />

Ausschaltung:<br />

Hauptkontakt<br />

geöffnet<br />

Ausschaltung:<br />

Lichtbogenkontakt<br />

geöffnet<br />

Schalter in<br />

Aus-Stellung<br />

7


Trennschalter<br />

Stift-Erdungsschalter<br />

Trennschalter<br />

Trennschalter garantieren im geöffneten Zustand<br />

eine sichere dielektrische Trennstrecke zwischen<br />

Anlagenteilen unterschiedlichen Potenzials. Sie<br />

dienen zum Freischalten von Anlagen und An -<br />

lagenteilen. So trennt z. B. der Sammelschienen-<br />

Trennschalter die Sammelschiene von der Einspeisung.<br />

Zwei trichterförmig ausgeprägte Gießharz-<br />

Durch führungen tragen das Kontaktsystem des<br />

Trennschalters. Das unter Überdruck stehende Gas<br />

im Baustein bildet die Hochspannungsisolation<br />

zwischen den aktiven Bauteilen und dem Metallgehäuse.<br />

Entsprechend der <strong>Schaltanlagen</strong>-Auslegung gibt es<br />

diesen Baustein in verschiedenen Gehäuseformen,<br />

die Anschlüsse der Leiterverbindungen zu benachbarten<br />

Bausteinen variieren. Es können gleichzeitig<br />

<strong>bis</strong> zu zwei Erdungsschalter eingebaut werden. Die<br />

Trennschalter-Bausteine können separat oder mit<br />

benachbarten Anlagen-Bausteinen gemeinsam gasdicht<br />

geschottet und gasüberwacht werden.<br />

Erdungsschalter<br />

Erdungsschalter (wie Arbeitserder oder Sammelschienenerder)<br />

sind Schaltgeräte zum Erden und<br />

Kurzschließen von Stromkreisen. Auf der Abgangsseite<br />

wird der Erdungsschalter oft in einschaltfester<br />

Ausführung (Schnellerder) verwendet, um die Spannungsfreiheit<br />

sicherzustellen und das Risiko für die<br />

Schaltanlage zu verringern, z. B. wenn die Gegenseite<br />

nicht korrekt abgeschaltet wurde. In isolierter<br />

Ausführung werden sie zu Messzwecken und zur<br />

Prüfung von Schutzrelais eingesetzt.<br />

Beim <strong>Schaltanlagen</strong>typ <strong>8DN9</strong> sind die Erdungsschalter<br />

als Stift-Erdungsschalter ausgeführt. Sie werden<br />

bevorzugt in Kombination mit Trennschaltern eingesetzt,<br />

können aber auch mit eigenem Gehäuse als<br />

separate Bausteine geliefert werden. Beim Stift-Erdungsschalter<br />

schiebt sich der auf Erdpotenzial<br />

angeordnete Erdungsstift in den Gegenkontakt. Wird<br />

der Erdungsschalter in einschaltfester Ausführung<br />

verwendet, dann ist er mit einem Federspeicherantrieb<br />

ausgerüstet. Die Schaltfeder, die die notwendige<br />

Schaltenergie speichert, wird über den eingebauten<br />

Elektromotor oder im Notbetrieb von Hand<br />

gespannt.<br />

Gemeinsame Merkmale von Trenn- und Erdungsschaltern<br />

■ Die drei Pole eines Feldes sind mechanisch miteinander<br />

gekoppelt.<br />

■ Alle drei Pole werden gemeinsam mit einem<br />

Motorantrieb angetrieben.<br />

■ Meldeschalter und Schaltstellungsanzeiger sind<br />

mechanisch sicher und direkt mit der Antriebswelle<br />

verbunden.<br />

■ Für Trennschalter und Arbeitserder kommen<br />

getrennte, aber baugleiche Motorantriebe zum<br />

Einsatz.<br />

■ Hand-Notbetriebe sind integriert.<br />

■ Auf Wunsch werden die Gehäuse mit Sichtfenster<br />

ausgerüstet.<br />

8


Beispiel: konventioneller<br />

Stromwandler<br />

Beispiel: konventioneller<br />

Spannungswandler<br />

Überspannungsableiter<br />

Messwandler<br />

Für Mess- und Schutzzwecke kommen Strom- und<br />

Spannungswandler zum Einsatz.<br />

Stromwandler<br />

Es werden einpolig gekapselte, induktive Stromwandler<br />

verwendet. Der Stromwandler befindet sich<br />

vorzugsweise auf der Abgangsseite des Leistungsschalters.<br />

Er kann jedoch auch an beliebiger Stelle<br />

im Feld- und Anlagenaufbau integriert werden.<br />

Der Hochspannungsleiter bildet die Primärwicklung.<br />

Die Kerne mit den Sekundärwicklungen sind entsprechend<br />

den Anforderungen an Klassengenauigkeit<br />

und Leistung ausgelegt. Eine Umschaltung auf<br />

verschiedene Übersetzungsverhältnisse ist über<br />

Sekundäranschlüsse der Stromwandler möglich, die<br />

über eine gasdichte Durchführungsplatte in einen<br />

Klemmenkasten geführt sind. Das im Baustein unter<br />

Druck stehende SF 6 -Gas bildet die Primärisolierung.<br />

Die gekapselte Bauweise bietet eine sehr hohe<br />

elektromagnetische Verträglichkeit (EMV).<br />

Spannungswandler<br />

Jeder einpolig gekapselte, induktive Spannungswandler<br />

befindet sich in einem eigenen Gehäuse<br />

und bildet somit einen eigenen gasdichten Baustein.<br />

Spannungswandler bestehen im Wesentlichen aus:<br />

■ der Primärwicklung<br />

■ einer oder mehreren Sekundärwicklungen auf<br />

einem Träger sowie<br />

■ einem Eisenkern.<br />

Das unter Druck stehende Gas innerhalb der Kapselung<br />

bildet gemeinsam mit der Folienisolierung die<br />

Isolation gegen Hochspannung. Die Hochspannungsverbindung<br />

zur Schaltanlage wird über den Primärleiter<br />

hergestellt, der von einer gasdichten Durchführung<br />

gehalten wird. Die Sekundäranschlüsse sind<br />

über eine gasdichte Durchführungsplatte in den<br />

Klemmenkasten geführt.<br />

Überspannungsableiter<br />

Auf Wunsch können gekapselte Überspannungsableiter<br />

direkt angeschlossen werden. Sie dienen zur<br />

Begrenzung auftretender Überspannungen.<br />

Ihr Aktivteil besteht aus Metalloxidwiderständen<br />

mit stark nicht linearer Strom-Spannungs-Charakteristik.<br />

Der Ableiter wird im Allgemeinen über eine<br />

mit ge lieferte gasdichte Durchführung an die Anlage<br />

an geflanscht. Der Kessel des Ableiterbausteins weist<br />

eine Montageöffnung auf, durch die der Innenleiter<br />

bei Anlagenprüfungen aufgetrennt werden kann.<br />

Bodenseitig sind Anschlüsse für Gasüberwachung<br />

und Ableiterkontrolleinrichtungen vorhanden.<br />

9


Anschluss-Bausteine<br />

Die Anschluss-Bausteine verbinden die Felder der<br />

gas isolierten Schaltanlage mit den Betriebsmitteln:<br />

■ Freileitung<br />

■ Transformator oder Drosselspule<br />

■ Kabel.<br />

Sie bilden damit den Übergang von der SF 6 -Gasisolation<br />

innerhalb der Kapselung auf andere Isoliermedien.<br />

Kabelanschluss<br />

Dieser Baustein verbindet die metallgekapselte gasisolierte<br />

Schaltanlage mit einem Hochspannungskabel.<br />

Im Kabelanschluss-Baustein lassen sich<br />

pro blemlos alle gebräuchlichen Arten von Hochspannungskabeln<br />

anschließen. Die Montageöffnung<br />

dient auch als Anschlussflansch für die Hoch spannungsprüfanlage<br />

des Kabels. Bei der Prüfung kann<br />

die Primärleiterverbindung zwischen Kabel endverschluss<br />

und Anlage entfernt werden.<br />

Freiluftanschluss<br />

Über den Freiluftanschluss erfolgt der Übergang<br />

von der gasisolierten Schaltanlage zu luftisolierten<br />

Anlagenkomponenten oder Freileitungen. Dieser<br />

Anschluss ist eine Kombination von Winkelbaustein<br />

und Freiluft- / SF 6 -Durchführung. Baulänge, Schirmform<br />

und Kriechweg der Freiluft- / SF 6 -Durchführung<br />

werden entsprechend Isolationskoordination, Mindestabstand<br />

und Verschmutzungsgrad fest gelegt.<br />

Transformatoranschluss<br />

Der Transformatoranschluss-Baustein bietet die<br />

Möglichkeit des Übergangs von der Gasisolation<br />

direkt auf die Durchführung von ölisolierten Transformatoren<br />

oder Drosselspulen. Die Transformator-<br />

Durchführung muß dazu öl- und druckgasdicht<br />

ausgelegt sein. Temperaturbedingte Bewegungen<br />

und unterschiedliche Setzungen der Fundamente<br />

von Schaltanlage und Transformator werden durch<br />

Kompensatoren ausgeglichen.<br />

Kabelanschluss Freiluftanschluss Transformatoranschluss<br />

10


Sammelschienen-Baustein<br />

Sammelschienen sind dreipolig gekapselt. Die Sammelschienen-Bausteine<br />

benachbarter Felder werden<br />

über Kompensatoren verbunden. Sie nehmen Bautoleranzen<br />

und Bewegungen durch Temperaturänderungen<br />

quer und längs zur Sammelschiene auf.<br />

Axial geführte Gleitkontakte zwischen den Leitern<br />

kompensieren temperaturbedingte Längenänderungen<br />

der Leiter. Der Einbau einer Längstrennung<br />

zur Erhöhung der Verfügbarkeit der Anlage ist ohne<br />

Weiteres möglich.<br />

Verbindungsbausteine<br />

Diese einpolig gekapselten Bausteine werden für<br />

erforderliche Verbindungen innerhalb eines Feldes<br />

oder für Rohrausleitungen verwendet. Abhängig<br />

von der Schaltung und der räumlichen Anordnung<br />

des Feldes können folgende Verbindungsbausteine<br />

eingesetzt werden:<br />

■ Verlängerungsbausteine<br />

■ T-Bausteine<br />

■ Winkel-Bausteine<br />

■ Kompensator-Bausteine.<br />

Sammelschienen-Baustein<br />

Verlängerungsbaustein<br />

Verlängerungsbausteine dienen als<br />

Verbindungsmodule über größere<br />

Entfernungen, wie z. B. Ausleitungen<br />

zu Transformatoren oder Freiluftdurchführungen.<br />

Sie sind in gestaffelten<br />

Längen lieferbar.<br />

T-Baustein<br />

T-Bausteine werden als Verzweigungsmodule<br />

oder zum Anbau eines Erdungsschalters<br />

eingesetzt. Sie sind in<br />

verschiedenen Ausführungen lieferbar,<br />

der Grundaufbau ist jedoch immer<br />

gleich.<br />

Ausführungsvarianten<br />

Winkel-Baustein<br />

Winkel-Bausteine werden vorzugsweise<br />

als Verbindungsmodul zu Freiluftdurchführungen<br />

eingesetzt. Sie sind je<br />

nach Einsatzzweck in 30°-, 45°-, 60°und<br />

90°-Winkeln lieferbar.<br />

Ausführungsvarianten<br />

11


Steuerung und Überwachung –<br />

Zuverlässiges und flexibles<br />

Leittechniksystem<br />

Bewährte Schaltgerätesteuerung<br />

Robuste, elektrische Komponenten werden zur<br />

Steuerung und Überwachung des Leistungsschalters<br />

und der anderen <strong>Schaltanlagen</strong>-Komponenten eingesetzt.<br />

Alle notwendigen Elemente zur Steuerung und Überwachung<br />

des Leistungsschalters, sowie der Trennund<br />

Erdungsschalter sind dezentral in den jeweili gen<br />

Hochspannungs-Schaltgeräten untergebracht. Die<br />

Prüfung der Schaltgerätesteuerungen erfolgt bereits<br />

werksseitig und die Anlagen werden vorzugsweise<br />

komplett mit feldinterner Verkabelung <strong>bis</strong> zum integrierten<br />

Orts steuerschrank geliefert. Dies verkürzt<br />

die Inbetriebsetzungszeit und vermeidet Fehler auf<br />

der Baustelle.<br />

Gasüberwachung<br />

Gasdichte Schottisolatoren unterteilen jedes Schaltfeld<br />

in funktional getrennte Gasräume (Leistungsschalter,<br />

Trennschalter, Spannungswandler, usw.).<br />

Dichtewächter mit integrierter Anzeige überwachen<br />

ständig die Gasräume und stellen Alarm- und<br />

Störungssignale über Kontakte zur Verfügung. Die<br />

Überwachung erfolgt dreipolig dezentral.<br />

Flexible und zuverlässige Schutz-, Feld- und<br />

Stationsleittechnik<br />

Die Steuerung und der Anlagenschutz sind in der<br />

Regel in dem in die Bedienfront des Schaltfeldes<br />

integrierten Ortssteuerschrank untergebracht. Der<br />

Platzbedarf und die Zeit für die Inbetriebnahme<br />

werden hierdurch wesentlich reduziert. Auf Wunsch<br />

kann der Ortssteuerschrank auch für eine von<br />

der Schaltanlage räumlich getrennte Aufstellung<br />

geliefert werden. Die Verkabelung zwischen dem<br />

getrennt aufgestellten Ortssteuerschrank und den<br />

Hochspannungsgeräten erfolgt mit abgeschirmten<br />

Kabeln und kodierten Steckern, wodurch der Montageaufwand<br />

und das Risiko von Verdrahtungsfehlern<br />

minimiert wird.<br />

Selbstverständlich liefern wir Hochspannungsschaltanlagen<br />

auf Wunsch mit allen gängigen Feld- und<br />

Stationsleittechniken. Neutrale Schnittstellen der<br />

Schaltgerätesteuerung ermöglichen die Anbindung<br />

von:<br />

■ konventioneller Steuerung mit Schützverrie gelung<br />

und Steuertafel,<br />

■ digitaler Leittechnik mit benutzerfreundlichen<br />

Feldleitgeräten und Stationsautomatisierung mit<br />

PC-Bedienplätzen (HMI),<br />

■ intelligenten, durchgängig vernetzten, digitalen<br />

Leittechniksystemen mit zusätzlichen Überwachungs-<br />

und Ferndiagnosefunktionen.<br />

Aus dem umfangreichen Leittechnikangebot von<br />

<strong>Siemens</strong> können wir Ihnen maßgeschneiderte<br />

Konzepte aus einer Hand anbieten.<br />

Beispiel: konventionelle Steuerung des<br />

Leistungsschalters<br />

Schaltfeld mit integriertem Ortssteuerschrank<br />

12


Transport, Montage,<br />

Inbetriebnahme, Betrieb und<br />

Instandhaltung<br />

Transport<br />

Um den Versand und die Montage vor Ort optimal<br />

durchführen zu können, werden unsere <strong>Schaltanlagen</strong><br />

in größtmöglichen, handhabbaren Versandeinheiten<br />

transportiert. Bei unserer <strong>8DN9</strong> wird ein<br />

komplett montiertes, geprüftes und mit SF 6 -Gas<br />

vorgefülltes Schaltfeld als eine Versandeinheit verschickt.<br />

Bei Versandbaugruppen, die Schaltgeräte<br />

beinhalten, sind alle Antriebsanbauten bei Auslieferung<br />

fabrikfertig eingestellt. Die Trennstellen der<br />

Versandbaugruppen werden gegen Korrosion geschützt<br />

und mit Transportdeckeln verschlossen. Die<br />

Verpackung des Transportgutes wird je nach Transportart,<br />

Transportdauer und -weg, Lagerzeit und -art<br />

ausgewählt. Lieferungen innerhalb Europas werden<br />

normalerweise mit LKW transportiert. Für alle<br />

Lieferungen in Länder außerhalb Europas werden<br />

Dichtverpackungen vorgesehen, die für Über seetransporte<br />

und für eine temporäre Lagerung geeignet<br />

sind.<br />

Aufstellung und Montage<br />

Die Lieferung werksseitig komplett montierter Felder<br />

reduziert den Arbeitsaufwand bei der Aufstellung<br />

auf der Baustelle entscheidend. Eine detaillierte<br />

Montage anleitung sowie die Verwendung nur weniger<br />

Spezial werkzeuge ermöglichen eine sichere und<br />

schnelle Montage der Anlage auch durch ihr eignes<br />

Personal unter Aufsicht eines erfahrenen <strong>Siemens</strong>-<br />

Supervisors. Bei Bedarf können Sie von unserem<br />

Schulungsangebot Gebrauch machen.<br />

Inbetriebnahme<br />

Nach Abschluss der Montagearbeiten auf der Baustelle<br />

werden alle Schalt geräte und elektrischen<br />

Schaltkreise für Steuerung und Überwachung auf<br />

einwandfreie mechanische bzw. elektrische Funktion<br />

geprüft. Alle Flanschverbindungen, vor allem die<br />

auf der Baustelle montierten, werden nochmals auf<br />

Gas dichtigkeit geprüft. Den Abschluss der Inbetriebnahmearbeiten<br />

des Primärteils bildet die Hoch spannungs<br />

prüfung vor Ort als Nachweis dafür, dass alle<br />

Montagearbeiten auch im Inneren der Kapselung<br />

ordnungsgemäß ausgeführt wurden. Alle Prü fungen<br />

werden entsprechend IEC durchgführt und durch<br />

abschließende Prüfprotokolle dokumentiert.<br />

Betrieb und Instandhaltung<br />

Unsere gasisolierten Anlagen sind so konstruiert<br />

und gefertigt, dass sich ein optimales Verhältnis<br />

zwischen Konstruktion, verwendeten Werkstoffen<br />

und Instandhaltungsmaßnahmen ergibt. Durch die<br />

hermetische Kapselung sind sie extrem wartungsarm,<br />

unter normalen Betriebsbedingungen gelten<br />

sie als wartungsfrei. Abhängig von den Umgebungsbedingungen<br />

werden visuelle Inspektionen empfohlen.<br />

Die Sichtkontrolle wird feldweise durchgeführt,<br />

die Schaltanlage bleibt in Betrieb und Gasräume<br />

werden nicht geöffnet. Erst nach 25 Jahren ist die<br />

erste Revision erforderlich.<br />

Für Überseetransporte werden unsere<br />

Anlagen sicher verpackt<br />

Kurze und überschaubare Montage- und Inbetrieb<br />

nahmezeit machen die <strong>8DN9</strong> so attraktiv<br />

Hochspannungsprüfung vor Ort<br />

13


Qualitätssicherung<br />

Ein durchgängiges und von den Mitarbeitern ge tragenes<br />

Qualitätsmanagementsystem gewährleistet,<br />

dass gasisolierte <strong>Schaltanlagen</strong> von hoher Qualität<br />

hergestellt werden. Dieses ist bereits seit 1983<br />

nach CSA Z299 und seit 1989 nach DIN EN ISO 9001<br />

zertifiziert. Das Qualitätsmanagement system ist<br />

prozessorientiert und unterliegt ständigen Verbesserungen.<br />

So wurde die Zertifizierung 2003 problemlos<br />

nach DIN EN ISO 9001: 2000 bestanden. Schon<br />

1994 wurde das Umweltmanagementsystem nach<br />

DIN EN ISO 14001 zum bestehenden Managementsystem<br />

hinzugenommen und erfolgreich zertifiziert.<br />

Ein wesentlicher Meilenstein beim Aufbau von Prüfkompetenz<br />

war 1992 die Akkreditierung der Testlaboratorien<br />

nach ISO/IEC 17025 (früher EN 45001).<br />

Sie gelten seitdem als unabhängig. Das Qualitätsund<br />

Umweltmanagementsystem bezieht alle Ab -<br />

läufe des Produktlebenszyklus ein – vom Marketing<br />

<strong>bis</strong> zum Service.<br />

Durch regelmäßige Management-Reviews und<br />

interne Audits für alle Prozesse wird die effiziente<br />

Wirksamkeit und Aktualität dieses Systems überwacht<br />

und mit geeigneten Maßnahmen ständig<br />

verbessert. Als Basis dient hierbei die durchgängige<br />

Dokumentation aller qualitäts- und umweltrelevanten<br />

Abläufe. Somit wird die Qualität unserer<br />

<strong>Schaltanlagen</strong> selbst höchsten Ansprüchen gerecht.<br />

Neben diesem konsequenten Qualitäts- und Umweltmanagement<br />

an sich leistet die Einrichtung von<br />

speziellen Sauberkeitsbereichen in der Produktion<br />

einen wesentlichen Beitrag zum hohen Qualitätsstandard<br />

unserer gasisolierten <strong>Schaltanlagen</strong>. Umfangreiche<br />

Fertigungs- und Stückprüfungen an Einzelteilen,<br />

Baugruppen und kompletten Bausteinen<br />

leisten einen wichtigen Beitrag für einen zu verlässigen<br />

Anlagenbetrieb. Die mechanischen Routineprüfungen<br />

und schließlich die Hoch span nungsstückprüfung<br />

am kompletten Schaltfeld oder an den<br />

kompletten Versandbaugruppen sichern die her gestellte<br />

Qualität und Konformität mit den Normen.<br />

Eine sachgerechte Verpackung sorgt dafür, dass die<br />

Schaltanlage ihren Bestimmungsort unbeschadet<br />

erreicht.<br />

Hochspannungsprüfung<br />

einer<br />

kompletten Versandbaugruppe<br />

14


Technische Daten<br />

<strong>Schaltanlagen</strong>typ<br />

<strong>8DN9</strong><br />

Bemessungs-Spannung <strong>bis</strong> <strong>245</strong> <strong>kV</strong><br />

Bemessungs-Frequenz<br />

Bemessungs-Kurzzeit-Stehwechselspannung (1 min)<br />

Bemessungs-Stehblitzstoßspannung (1,2 / 50 μs)<br />

Bemessungs-Stehschaltstoßspannung (250 / 2500 μs)<br />

50 / 60 Hz<br />

460 <strong>kV</strong><br />

1050 <strong>kV</strong><br />

850 <strong>kV</strong><br />

Bemessungs-Betriebsstrom Sammelschiene <strong>bis</strong> 3150 A<br />

Abzweig <strong>bis</strong> 3150 A<br />

Bemessungs-Kurzschlussausschaltstrom <strong>bis</strong> 50 kA<br />

Bemessungs-Stoßstrom <strong>bis</strong> 135 kA<br />

Bemessungs-Kurzzeitstrom <strong>bis</strong> 50 kA<br />

Leckrate / Jahr und Gasraum ≤ 0.5 %<br />

Feldteilung<br />

Höhe, Tiefe<br />

Leistungsschalterantrieb<br />

Bemessungs-Schaltfolge<br />

Bemessungs-Speisespannung<br />

Erwartete Lebensdauer<br />

1500 mm<br />

siehe <strong>Typ</strong>ische Feldaufbauten<br />

Federspeicher<br />

O-0,3 s-CO-3 min-CO<br />

CO-15 s-CO<br />

60–250 V DC<br />

> 50 Jahre<br />

Umgebungstemperaturbereich –25 °C to +40 °C<br />

Normen<br />

IEC/IEEE<br />

Andere Werte auf Anfrage<br />

17


<strong>Typ</strong>ische Feldaufbauten<br />

Aufgrund des modularen Bausteinsystems lassen<br />

sich nicht nur alle üblichen Anlagenschaltungen<br />

realisieren, sondern auch auf den Einzelfall abgestimmte<br />

Lösungen hinsichtlich Gebäudeabmessungen,<br />

Anlagenerweiterungen und vieles mehr.<br />

Einfachsammelschiene<br />

M<br />

M<br />

3470<br />

M<br />

1500<br />

M<br />

4740<br />

Feldgewicht: ca. 5 t<br />

Doppelsammelschiene<br />

M<br />

M<br />

M<br />

3470<br />

M<br />

M<br />

4500<br />

Feldgewicht: ca. 5 t<br />

15


Kupplungsfeld<br />

M<br />

M<br />

2670<br />

M<br />

M<br />

Feldgewicht: ca. 4 t<br />

3580<br />

Doppelsammelschiene mit Umgehungsschiene<br />

M<br />

M<br />

M<br />

3470<br />

M<br />

M<br />

M<br />

5300<br />

Feldgewicht: ca. 6 t<br />

Doppelsammelschiene mit Bypass<br />

M<br />

M<br />

M<br />

M<br />

3800<br />

M<br />

M<br />

5490<br />

Feldgewicht: ca. 6 t<br />

16

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