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Schaltungskonfigurationen (Einleitungsdiagramme) für Installationen von HV- und MV-Schaltanlagen

Einzeiliges Diagramm

Der Ausgangspunkt für die Planung einer SchaltanlageInstallation ist das einzeilige Diagramm. Dies gibt den Umfang der Installation an, wie z. B. die Anzahl der Stromschienen und Abzweige sowie die zugehörigen Geräte.

Schaltungskonfigurationen für HV- und MV-Schaltanlagen

Schaltungskonfigurationen für HV- und MV-Schaltanlagen (Foto: Ardnacrusha 110-kV-GIS-Unterstation, Irland; Kredit: ABB)

Die gebräuchlichsten Schaltungskonfigurationen von Hoch- und Mittelspannungsschaltanlagen sind in gezeigt die Form von einzeiligen Diagrammen nächste Absätze.


Schaltungskonfigurationen

Die Schaltungskonfigurationen für High- undInstallationen für Mittelspannungsschaltanlagen unterliegen betrieblichen Gesichtspunkten. Ob einzelne oder mehrere Stromschienen erforderlich sind, hängt vor allem davon ab, wie das System betrieben wird, und ob eine Unterteilung erforderlich ist, um übermäßige Schaltleistungen zu vermeiden.

Rechnung wird übernommen die Notwendigkeit, Teile der Anlagen zu isolieren zu Reinigungs- und Wartungszwecken sowie für zukünftige Erweiterungen.

Bei der Erstellung eines einzelnen Liniendiagramms müssen eine Vielzahl möglicher Kombinationen eingehender und ausgehender Verbindungen berücksichtigt werden. Die häufigsten sind in den folgenden Diagrammen dargestellt.

  1. Die häufigsten Schaltkreiskonfigurationen
  2. Sonderkonfigurationen, hauptsächlich außerhalb Europas
  3. Konfigurationen für Übergabestationen
      1. Verzweigungsverbindungen
      2. Anschlüsse von Messwandlern
      3. Sammelschienen-Kopplungsanschlüsse

1. Die häufigsten Schaltungskonfigurationen

Einzelne Sammelschienen

Geeignet für kleinere Installationen. Ein Sektionszähler ermöglicht es, die Station in zwei separate Teile aufzuteilen und die Teile zu Wartungszwecken zu trennen.

Einzelne Sammelschienen

Einzelne Sammelschienen

Doppelte Sammelschienen

Bevorzugt für größere Installationen. Vorteile: Reinigung und Wartung ohne Unterbrechung der Versorgung. Separate Bedienung der Stationsabschnitte von Bus I und Bus II möglich Sammelschienenprofilierung erhöht die betriebliche Flexibilität.

Doppelte Sammelschienen

Doppelte Sammelschienen

Doppelte Sammelschienen in U-Verbindung

Kostengünstige, platzsparende Anordnung für Installationen mit Doppelsammelschienen und Abzweigen nach beiden Seiten.

Doppelte Sammelschienen in U-Verbindung

Doppelte Sammelschienen in U-Verbindung

Zusammengesetzter Doppelbus / Bypass-Bus

Diese Anordnung kann an betriebliche Anforderungen angepasst werden. Die Station kann mit einem Doppelbus oder mit einem Einzelbus plus Bypass-Bus betrieben werden.

Zusammengesetzter Doppelbus / Bypass-Bus

Zusammengesetzter Doppelbus / Bypass-Bus

Doppelsammelschienen mit herausziehbarem Leistungsschalter

In Mittelspannungsstationen reduzieren Ausziehschalter die Ausfallzeiten bei der Wartung der Schaltanlage; Auch ein Feeder-Isolator entfällt.

Doppelte Sammelschienen mit herausziehbarem Leistungsschalter

Doppelte Sammelschienen mit herausziehbarem Leistungsschalter

Zwei-Schalter-Methode mit herausziehbaren Leistungsschaltern

Ausziehbare Leistungsschalter sind wirtschaftlichMittelspannungsstationen. Es gibt keine Sammelschienenisolatoren oder Abzweigisolatoren. Für den Stationsbetrieb kann der Ausfahrschalter für Bus I oder Bus II in einen Schaltschrank eingesetzt werden.

Zwei-Schalter-Methode mit herausziehbaren Leistungsschaltern

Zwei-Schalter-Methode mit herausziehbaren Leistungsschaltern

Doppelsammelschienen mit Bypass-Sammelschiene (US)

Der Bypass-Bus ist ein zusätzliche Sammelschiene über Bypass-Zweig angeschlossen. Vorteil: Jeder Zweig der Anlage kann für die Wartung isoliert werden, ohne dass die Versorgung unterbrochen wird.

Doppelsammelschienen mit Bypass-Sammelschiene (US)

Doppelsammelschienen mit Bypass-Sammelschiene (US)

Dreifach (mehrere) Sammelschienen

Für wichtige Installationen, die elektrisch gespeist werdengetrennte Netze oder wenn im Fehlerfall eine schnelle Unterteilung erforderlich ist, um die Kurzschlussleistung zu begrenzen. Dieses Layout wird häufig mit einem Bypass-Bus versehen.

Dreifach (mehrere) Sammelschienen

Dreifach (mehrere) Sammelschienen


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2. Spezielle Konfigurationen, hauptsächlich außerhalb Europas

Doppelsammelschienen mit Lasttrennschalter

Der Shunt-Trennschalter "U" kann jeden Zweig ohne Unterbrechung der Stromversorgung trennen. Im Nebenschlussbetrieb fungiert der Anker als Abzweigschalter.

Doppelsammelschienen mit Lasttrennschalter

Doppelsammelschienen mit Lasttrennschalter

Zwei-Schalter-Methode mit fester Schaltanlage

Leistungsschalter, Abzweigtrenner und Messwandler sind in jedem Zweig dupliziert. Sammelschienenwechsel und -isolierung eines Busses ist möglich, ein Zweigunterbrecher kann zu Wartungszwecken jederzeit herausgenommen werden, ohne den Betrieb zu unterbrechen.

Zwei-Schalter-Methode mit fester Schaltanlage

Zwei-Schalter-Methode mit fester Schaltanlage

1 ½ Breaker-Methode

Für die gleiche Flexibilität wie oben sind weniger Leistungsschalter erforderlich. Isolation ohne Unterbrechung. Alle Leistungsschalter sind normalerweise geschlossen. Die unterbrechungsfreie Versorgung bleibt somit auch bei Ausfall einer Stromschiene erhalten.

Die Verzweigungen können mit Hilfe eines Verbindungsschalters V verbunden werden.

1 ½ Breaker-Methode

1 ½ Breaker-Methode

Cross-Tie-Methode

Mit Kreuztrennschalter „DT“kann die Leistung der Leitung A unter Umgehung der Sammelschiene auf den Zweig A1 geschaltet werden. Die Sammelschienen sind dann für die Wartung zugänglich.

Cross-Tie-Methode

Cross-Tie-Methode

Ring-Sammelschienen

Für jeden Zweig ist nur ein Leistungsschalter erforderlich, und jeder Leistungsschalter kann isoliert werden, ohne dass die Stromversorgung in den Abgängen unterbrochen wird.

Das Ring-Sammelschienen-Layout wird häufig als verwendet die erste Stufe von 1 ½ Breaker-Konfigurationen.

Ring-Sammelschienen

Ring-Sammelschienen


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3. Konfigurationen für Lastschaltzentralen

Konfigurationen für Übergabestationen

Konfigurationen für Übergabestationen


Woher:

  • A und B - Haupttransformatorstation,
  • C - Lastschaltzentrale mit Leistungsschalter oder Lasttrennschalter.
Die Verwendung von Lasttrennschaltern anstelle von Leistungsschaltern führt zu Betriebsbeschränkungen.

Lasttrennschalter werden häufig in eingesetztÜbergabestationen für die Zuleitungen zu Freileitungen, Kabeln oder Transformatoren. Ihre Verwendung wird durch die Betriebsbedingungen und wirtschaftlichen Erwägungen bestimmt.

Lasttrennschalter für Lastschaltzentralen

Lasttrennschalter für Lastschaltzentralen

3a. Zweigverbindungen, Varianten a) bis d)

a) Freileitungs- und Kabelzweige

Der Erdungsschalter 7 eliminiert kapazitive Ladungen und bietet Schutz gegen atmosphärische Ladungen in der Oberleitung.

Freileitungs- und Kabelzweige

Freileitungs- und Kabelzweige (1 - SammelschieneTrennschalter, 2 - Leistungsschalter, 3 - Lasttrennschalter, 4 - Oberleitung oder Kabelabzweig, - 5 Transformatorenzweig, 6 - Zweigtrennschalter, 7 - Erdungsschalter, 8 - Überspannungsableiter

b) Verzweigung mit Erdung der Einheit

Stationäre Erdungsschalter 7 werden durch die Erhöhung der Kurzschlussleistungen und (in geerdeten Systemen mit Erdschluss) Erdschlussströmen erforderlich.

Verzweigen Sie sich mit der Geräteerdung

Abzweig mit Geräteerdung (1 - SammelschieneTrennschalter, 2 - Leistungsschalter, 3 - Lasttrennschalter, 4 - Oberleitung oder Kabelabzweig, - 5 Transformatorenzweig, 6 - Zweigtrennschalter, 7 - Erdungsschalter, 8 - Überspannungsableiter

c) Transformatorzweige

Feeder-Trennschalter können normalerweise ausgegeben werdenmit in Transformatorzweigen, da der Transformator an beiden h.v. und l.v. Seiten. Für Wartungsarbeiten wird ein Erdungsschalter 7 empfohlen.

Transformator-Niederlassungen

Transformatorenzweige (1 - Sammelschienentrenner, 2- Leistungsschalter, 3 - Lasttrennschalter, 4 - Oberleitung oder Kabelabzweig, - 5 Transformatorabzweig, 6 - Abzweigtrennschalter, 7 - Erdungsschalter, 8 - Überspannungsableiter)

d) Doppelzweige

Doppelzweige für zwei parallele Anleger sind im Allgemeinen mit Abzweigtrennern 6 ausgestattet. In Lastschaltzentralen können durch die Installation von Lasttrennschaltern 3 die Abzweige 4 und 5 verbunden und getrennt werden.

Doppelte Zweige

Doppelzweige (1 - Sammelschienentrenner, 2 -Leistungsschalter, 3 - Lasttrennschalter, 4 - Oberleitung oder Kabelabzweig, - 5 Transformatorabzweig, 6 - Abzweigtrennschalter, 7 - Erdungsschalter, 8 - Überspannungsableiter)

3b. Anschlüsse von Messwandlern - Varianten e) bis g)

e) normale Zweige

Die Messwandler werden normalerweise platziert jenseits des Leistungsschalters 2, mit Spannungswandler 5 nach Stromwandler 4. Dies ist die richtige Anordnung für die Synchronisation.

Einige Betriebsarten erfordern der Spannungswandler über die Abzweigtrenner hinaus direkt auf dem Kabel oder der Freileitung.

Normale Äste

Normalzweige (1 - Sammelschienen-Trennschalter, 2 -Abzweigschalter, 3 - Bypass - Leistungsschalter, 4 - Stromwandler, 5 - Spannungswandler, 6 - Abzweigtrenner, 7 - Bypass - Trennschalter, 8 - Erdungsschalter

f) Station mit Bypass-Sammelschiene

Messwandler in der Branche.

Die Messwandler funktionieren nicht mehrwenn der Bypass in Betrieb ist. Der Leitungsschutz der Abzweigung muss von den Messwandlern und den Schutzrelais des Bypasses gewährleistet werden. Dies ist nur möglich wenn die Verhältnisse aller Transformatoren in allen Zweigen ungefähr gleich sind.

Die Schutzrelais des Bypasses müssen ebenfalls auf die entsprechenden Werte eingestellt werden. Die Wartung der Zweigtransformatoren ist einfacher und kann während des Bypassbetriebs durchgeführt werden.

Wenn kapazitive Spannungswandler verwendet werden, die auch als Koppelkondensatoren für eine Hochfrequenz-Telefonverbindung dienen, ist diese Verbindung im Bypass-Modus ebenfalls unwirksam.

Station mit Bypass-Sammelschiene

Station mit Bypass-Sammelschiene - InstrumentTransformatoren im Zweig (1 - Sammelschienen-Trennschalter, 2 - Abzweigschalter, 3 - Bypass-Schutzschalter, 4 - Stromwandler, 5 - Spannungswandler, 6 - Abzweigtrenner, 7 - Bypass-Trennschalter, 8 - Erdungsschalter)

g) Station mit Bypass-Sammelschiene

Messwandler außerhalb der Branche.

Im Bypass-Betrieb die Zweigschutzrelaisfunktionieren weiterhin, ebenso wie die Telefonverbindung, wenn kapazitive Spannungswandler verwendet werden. Es ist nur erforderlich, den Relaisauslösekreis auf den Bypass-Leistungsschalter 3 umzuschalten.

Die Wartung der Transformatoren ist schwieriger da muss die filiale dann außer betrieb sein.

Die Entscheidung, ob das InstrumentTransformatoren sollten sich innerhalb oder außerhalb des Zweigs befinden, abhängig von den Zweigströmen, den Schutzrelais, der Wartungsmöglichkeit und bei kapazitiven Spannungswandlern von den h.f. Telefonverbindung.

Station mit Bypass-Sammelschiene

Station mit Bypass-Sammelschiene - InstrumentTransformatoren außerhalb des Zweigs (1 - Sammelschienen-Trennschalter, 2 - Abzweigschalter, 3 - Bypass-Schutzschalter, 4 - Stromwandler, 5 - Spannungswandler, 6 - Abzweigtrenner, 7 - Bypass-Trennschalter, 8 - Erdungsschalter)


3c. Sammelschienenkupplung

Die Erfahrung zeigt, dass in der Regel komplexere Kopplungsanordnungen erforderlich sind praktische Anforderungen hinsichtlich der Versorgungssicherheit zu erfüllen und die nötige Flexibilität beim Umschalten oder Trennen.

Diese größere Komplexität zeigt sich in der Layouts für Mittel- und Hochspannungsanlagen.

Im Allgemeinen ist eine Unterteilung in zwei Schächte erforderlich, um die Ausrüstung für diese Abzweigkupplungen unterzubringen.

Doppelte Sammelschienen
Doppelte Sammelschienen

Doppelte Sammelschienen (A und B = Sammelschienenabschnitte, LTr = Sammelschienen-Trennschalter)

Dreifache Sammelschienen
Dreifache Sammelschienen

Dreifache Sammelschienen


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Referenz // ABB Schaltgerätehandbuch

Bemerkungen: