DE102016215079A1 - Schaltanlage für Hochspannungen und Verfahren zum Betreiben der Schaltanlage - Google Patents

Schaltanlage für Hochspannungen und Verfahren zum Betreiben der Schaltanlage Download PDF

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02B3/00Apparatus specially adapted for the manufacture, assembly, or maintenance of boards or switchgear

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage (1) für Hochspannungen und ein Verfahren zum Betreiben der Schaltanlage (1), mit wenigstens einem Hochspannungsschaltgerät (4) und mit wenigstens einem Messgerät (6) zur Erfassung zumindest eines Zustandsparameters der Schaltanlage (1) sowie mit wenigstens einer Datenübertragungseinheit (7, 8). Die Daten des wenigstens einen Messgeräts (6) sind in Echtzeit über die Datenübertragungseinheit (7, 8) übermittelbar. Dadurch kann die Schaltanlage (1) autark betrieben werden, mit einer Datenerfassung von Zustandsparametern der Schaltanlage (1), wobei die erfassten Daten in Echtzeit über eine Datenübertragungseinheit (7, 8) übermittelt werden und die Schaltanlage (1) gesteuert oder geregelt werden kann, insbesondere von einem zentralen Steuerzentrum aus.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage für Hochspannungen und ein Verfahren zum Betreiben der Schaltanlage, mit wenigstens einem Hochspannungsschaltgerät und mit wenigstens einem Messgerät zur Erfassung zumindest eines Zustandsparameters der Schaltanlage sowie mit wenigstens einer Datenübertragungseinheit.
  • Schaltanlagen für Hochspannungen, insbesondere für Spannungen im Bereich von bis zu 1.200 kV und für Ströme im Bereich von bis zu einigen 1.000 A, umfassen Schaltgeräte wie z. B. Leistungsschalter, Trennschalter und/oder Erdungsschalter. Die Hochspannungen können geregelt oder gesteuert geschaltet werden, z. B. beim Auftreten eines Fehlerfalls in einem angeschlossenen Stromnetz. Messgeräte detektieren den Fehlerfall, und die Schalanlage trennt das Netz z. B. von einem Verbraucher, Erzeuger und/oder weiteren Netzabschnitten ab.
  • In regelmäßigen Zeitabständen wird die Schaltanlage gewartet. Servicepersonal besucht die Schaltanlage um diese zu kontrollieren und bei Bedarf Wartungsarbeiten durchzuführen, d. h. die Schaltanlage arbeitet nicht autark. Zwischen den Wartungszeiten sind Schaltzustände der Schaltanlage sowie die Betriebsbereitschaft und Eigenschaften wie z. B. Gasdruck, Temperatur, Abbrand und Weitere nur aus Erfahrungswerten bekannt. Um einen ordnungsgemäßen Zustand zu garantieren, sind die Schaltanlagen entsprechend für lange Funktionszeiträume auszulegen und Wartungsintervalle kurz zu halten. Dies führt zu einem hohen Aufwand und damit verbundenen hohen Kosten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung bzw. Reduzierung der zuvor beschriebenen Probleme. Insbesondere ist es Aufgabe eine Schaltanlage für Hochspannungen und ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben, welche zu geringeren Kosten, zu einem geringeren Wartungsaufwand und zu neuen Betriebsarten führen.
  • Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltanlage für Hochspannungen mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zum Betreiben einer Schaltanlage für Hochspannungen, insbesondere der zuvor beschriebenen Schaltanlage, gemäß Patentanspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltanlage für Hochspannungen und/oder des Verfahrens zum Betreiben der Schaltanlage sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei sind Gegenstände der Hauptansprüche untereinander und mit Merkmalen von Unteransprüchen sowie Merkmale der Unteransprüche untereinander kombinierbar.
  • Eine erfindungsgemäße Schaltanlage für Hochspannungen umfasst wenigstens ein Hochspannungsschaltgerät und wenigstens ein Messgerät für Zustandsparameter bzw. zur Erfassung zumindest eines Zustandsparameters der Schaltanlage sowie wenigstens eine Datenübertragungseinheit. Die Daten des wenigstens einen Messgeräts sind in Echtzeit über die Datenübertragungseinheit übermittelbar.
  • Die Echtzeitübermittlung der Daten macht eine online Überwachung der Schaltanlage möglich. Fehler sind aus der Ferne sofort sichtbar und in kurzer Zeit eine Wartung vor Ort durchführbar. Die Wartungsintervalle können verlängert werden oder dem realen Bedarf angepasst werden, d. h. bei auftretenden Fehlfunktionen erfolgen. Die Anlage kann einfacher und kostengünstiger ausgelegt werden, da Fehlfunktionen schnell detektierbar und geeignete Maßnahmen zeitnah einleitbar sind. Das Schaltgerät muss nicht mehr, zur Sicherheit, ausgelegt sein über lange Wartungsintervalle hinweg zuverlässig zu funktionieren. Dies reduziert Kosten, verringert den Kontroll- und Wartungsaufwand vor Ort und ermöglicht neue Betriebsarten, wie z. B. einen autarken Betrieb von einer zentralen Leitzentrale aus gesteuert oder geregelt, insbesondere als Service durch den Hersteller.
  • Die Schaltanlage kann als Hochspannungsschaltgerät wenigstens einen Hochspannungsleistungsschalter, und/oder wenigstens einen Hochspannungstrennschalter, und/oder wenigstens einen Hochspannungserdungsschalter umfassen.
  • Die Daten können drahtlos, insbesondere über Funk, insbesondere über Mobilfunk und/oder W-Lan und/oder Bluetooth und/ oder einem Frequenzband der Homeautomatisierung, übermittelbar sein. Funkmodule sind kostengünstig und können eine hohe Zuverlässigkeit der Datenübermittlung aufweisen. Insbesondere bidirektionale Datenübertragungssysteme, welche die korrekte Datenübermittlung überprüfen, weisen eine hohe Zuverlässigkeit auf. Eine Reihe von Sensoren sind mit Datenübertragungseinheiten kostengünstig als eine Einheit bzw. als ein Modul erhältlich, was geringe Montagekosten und einen geringen Bauraumverbrauch mit sich bringt. Die Daten können alternativ oder zusätzlich optisch, und/oder akustisch, und/oder drahtgebunden über Strom/Spannung, und/oder drahtgebunden optisch übermittelbar sein. Dadurch sind elektromagnetische Störungen bei der Datenübertragung, bzw. Wechselwirkungen z. B. von Funksignalen mit elektromagnetischen Störungen erzeugt durch Schaltvorgänge, reduzierbar oder auszuschließen. Eine zuverlässige Datenübertragung ist insbesondere über drahtgebundene Datenübertragungssysteme erreichbar. Vorteile von Funksystemen sind die einfache Installation, Kostenersparnis durch den Wegfall der Kabelverlegung, und insbesondere bei gasbefüllten oder evakuierten Gehäusen die Vermeidung von Dichtigkeitsproblemen.
  • Insbesondere können die Daten über das Internet übermittelbar sein. Eine weltweite Datenverfügbarkeit über das Internet ermöglicht in Echtzeit die Steuerung oder Regelung der Schaltanlage, eine Wartung zeitnah bei Fehlfunktion, eine Zentralisierung der Überwachung und Steuerung oder Regelung in einer zentralen Warte bzw. einem Rechenzentrum, oder eine dezentrale Überwachung mehrerer Schaltanlagen durch Wartungspersonal weltweit verteilt.
  • Das wenigstens eine Messgerät für Zustandsparameter der Schaltanlage kann einen elektrischen, akustischen und/oder optischen Sensor umfassen. Das wenigstens eine Messgerät kann ein Messgerät für Gasdruck, Gasqualität, Abstände, Wegverlauf, Abbrand an Lichtbogenkontakten, Strom, Spannung, Schaltstellung, Schaltspiele, Schranktemperatur, Außentemperatur, Gasraumtemperatur, Lage- und/oder Erschütterungen umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Messgerät eine Kamera, insbesondere eine Standbild- und/oder Videokamera, für Innen- und/oder Außenansichten umfassen.
  • Eine Datenverarbeitungseinheit, insbesondere ein Computer kann von der Schaltanlage umfasst sein, insbesondere verbunden mit der Datenübertragungseinheit und/oder mit dem wenigstens einen Messgerät für Zustandsparameter der Schaltanlage. Die Datenverarbeitungseinheit kann die Daten mehrerer Messgeräte, insbesondere aller Messgeräte der Schaltanlage zentral sammeln und verarbeiten sowie für eine Übermittlung aufbereiten. Eine Erfassung einer Fehlfunktion, z. B. durch Abweichung der Messergebnisse von gespeicherten Sollwerten, kann registriert und eine Übermittlung oder Warnmeldung kann von der Datenverarbeitungseinheit ausgelöst werden. Die Steuerung oder Regelung der Schaltanlage kann durch die Datenverarbeitungseinheit erfolgen. Die Datenverarbeitungseinheit kann weitere Funktionen, wie z. B. eine Verschlüsselung oder Entschlüsselung von übermittelten Daten, automatisch ausführen.
  • Die wenigstens eine Datenübertragungseinheit kann einen Sender und/oder einen Empfänger umfassen, insbesondere ausgebildet für eine verschlüsselte Datenübertragung. Die Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung kann über wenigstens eine umfasste Datenübertragungseinheit oder durch wenigstens eine umfasste Datenverarbeitungseinheit erfolgen. Dadurch kann eine sichere Funktion und Datenübermittlung gewährleistet werden, ohne unberechtigte Eingriffe in die Schaltanlage oder unberechtigten Zugriff auf Daten.
  • Die Schaltanlage kann wenigstens ein Gehäuse mit einer Gehäusewand umfassen, mit einer Datenübertragungseinheit im Gehäuse und/oder einer Datenübertragungseinheit außerhalb des Gehäuses. Die Datenübertragungseinheit außerhalb des Gehäuses kann an das Internet angeschlossen sein. Wenigstens ein Sender/Empfänger-Paar kann umfasst sein, ausgebildet zum Datenaustausch über die Gehäusewand hinweg, insbesondere drahtlos z. B. per Funkt, optisch über z. B. Laser, und/oder akustisch z. B. mit Ultraschall. Durch drahtlose Übertragung von Daten über die Gehäusewand hinweg können Dichtungsprobleme vermieden werden, insbesondere bei mit Gasen befüllten oder evakuierten Gehäusen, welche im Bereich von Kabeldurchführungen auftreten können. Der Aufwand und die Kosten werden erheblich reduziert, dadurch dass Kabel und Dichtungen eingespart werden können, und die Haltbarkeit der Schaltanlage kann gesteigert werden.
  • Die Schaltanlage kann ausgebildet sein autark zu arbeiten, mit einer Echtzeit-Steuerung und/oder -Regelung über die wenigstens eine Datenübertragungseinheit, insbesondere abhängig der Daten des wenigstens einen Messgeräts für Zustandsparameter der Schaltanlage. Mit autark ist in diesem Zusammenhang beschrieben, dass Personal nicht in regelmäßigen Abständen vor Ort sein muss, um die Schaltanlage zu warten. Solange die Schaltanlage keine Fehlfunktion aufweist und übermittelt, muss kein Personal vor Ort sein, sondern eine Steuerung oder Regelung kann kontrolliert aus der Ferne, z. B. von einer zentralen Warte aus erfolgen. Durch die Echtzeitübermittlung von Daten kann aus der Ferne jederzeit schnell auf die Schaltanlage zugegriffen werden, und z. B. zeitnah Schaltvorgänge gezielt ausgelöst werden. Probleme und Fehlfunktionen können in Echtzeit registriert und z. B. durch das Schalten anderer Schaltanlagen kompensiert werden.
  • Die Schaltanlage kann ausgebildet sein autark zu arbeiten, mit einer Fernwartung über die wenigstens eine Datenübertragungseinheit, insbesondere abhängig der Daten des wenigstens einen Messgeräts für Zustandsparameter der Schaltanlage. Dadurch können Zerstörungen der Anlage z. B. durch Schalten bei vorliegender Fehlfunktion vermieden werden und zeitnah Wartungspersonal vor Ort geschickt werden bei auftretenden Fehlfunktionen. Die autarke Arbeitsweise spart Kosten für regelmäßige Vorortwartung ein, da nur im Falle von Fehlfunktionen eine Vorortwartung notwendig ist.
  • Die wenigstens eine Datenübertragungseinheit kann ausgebildet sein Daten über Kabel zu übertragen, insbesondere über die Hochspannungskabel des angeschlossenen Hochspannungsnetzes und/oder über Lichtleiterkabel und/oder über elektrische Datenkabel. Eine Übertragung der Daten über Kabel kann zu einer hohen Übertragungssicherheit führen. Bei Verwendung der Hochspannungskabel zur Übertragung der Daten können Kosten und Aufwand für eine zusätzliche Datenkabelverlegung eingespart werden.
  • Ein elektrisch isolierendes Fluid kann umfasst sein, insbesondere eine Flüssigkeit und/oder ein Gas, insbesondere SF6. Das wenigstens eine Hochspannungsschaltgerät kann mit dem elektrisch isolierenden Fluid, insbesondere einer Flüssigkeit und/oder einem Gas, insbesondere SF6, befüllt sein.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Schaltanlage für Hochspannungen, insbesondere einer zuvor beschriebenen Schaltanlage, umfasst, dass die Schaltanlage autark betrieben wird, mit einer Datenerfassung von wenigstens einem Messgerät für Zustandsparameter bzw. zur Erfassung zumindest eines Zustandsparameters der Schaltanlage, und die erfassten Daten in Echtzeit über eine Datenübertragungseinheit übermittelt werden, insbesondere zu einem zentralen Steuerzentrum, und/oder die Schaltanlage gesteuert oder geregelt wird durch Daten, welche von der Datenübertragungseinheit empfangen werden. Unter autark ist wie zuvor beschrieben und auch im Weiteren zu verstehen, dass kein Personal in regelmäßigen oder unregelmäßigen zeitlichen Abständen die Schaltanlage inspizieren und/oder warten muss, wenn kein Fehler an der Schaltanlage auftritt. Die Schaltanlage arbeitet ohne vor Ort Inspektion selbständig, insbesondere aus der Ferne überwacht, bis ein Fehler oder eine Fehlfunktion registriert wird. Zur Behebung des Fehlers und für weitere Wartungsarbeiten kann dann insbesondere zeitnah Personal vor Ort geschickt werden, um die Probleme zu beheben.
  • In zeitlichen Abständen oder kontinuierlich kann ein Statusbericht, insbesondere ein vollständiger Statusbericht über den Zustand der Schaltanlage mit Daten insbesondere aller Messgeräte oder im Wesentlichen aller betriebswichtigen Messdaten der Schaltanlage, über die Datenübertragungseinheit gesendet werden, insbesondere zur Ferndiagnose, Fernwartung und/oder Rechnungslegung.
  • Von dem wenigstens einen Messgerät, insbesondere einem elektrischen, akustischen und/oder optischen Sensor, kann ein Gasdruck, eine Gasqualität, Abstände, Wegverlauf, Abbrand an Lichtbogenkontakten, Strom, Spannung, Schaltstellung, Schaltspiele, Schranktemperatur, Außentemperatur, Gasraumtemperatur, Lage- und/oder Erschütterungen gemessen werden, und/oder eine Kamera, insbesondere eine Standbild- und/oder Videokamera, kann Innen- und/oder Außenansichten erfassen und die Daten der Datenübertragungseinheit zur Übermittlung, insbesondere über das Internet, zur Verfügung stellen.
  • Die Daten des wenigstens einen Messgeräts können in dem wenigstens einen Hochspannungsschaltgerät ermittelt werden und durch einen Sender, insbesondere einem Funksender, einem optischen Sender und/oder einem akustischen Sender, aus dem Hochspannungsschaltgerät nach außen übermittelt werden, und von einem Empfänger empfangen werden sowie über eine Datenübertragungseinheit insbesondere über das Internet übermittelt werden, insbesondere nach Verarbeitung in einer Datenübertragungseinheit.
  • Daten zur Rechnungslegung, insbesondere Schalthäufigkeit, Schaltzeiten, Stromflussdauer, Verfügbarkeitsdauer der Schaltanlage und/oder von Elementen der Schaltanlage, insbesondere von Schaltgeräten, können erfasst und übermittelt werden. Die Erfassung und/oder Übermittlung kann kontinuierlich oder in vorbestimmten Abständen, insbesondere für eine Ermittlung der Rechnungslegung nach Funktionshäufigkeit, Funktionszeit und/oder Verfügbarkeit der Schaltanlage erfolgen.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Schaltanlage für Hochspannungen nach Anspruch 12 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der Schaltanlage für Hochspannungen nach Anspruch 1 und umgekehrt.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in der einzigen Figur dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
  • Dabei zeigt die
  • Figur schematisch eine erfindungsgemäße Schaltanlage 1 für Hochspannungen, mit Messgeräten 6 für Zustandsparameter der Schaltanlage 1 sowie mit wenigstens einer Datenübertragungseinheit 8, angeschlossen ans Internet 10, für eine Datenübertragung in Echtzeit.
  • In der Figur ist schematisch eine erfindungsgemäße Schaltanlage 1 für Hochspannungen dargestellt. Die Schaltanlage 1 umfasst ein Hochspannungsschaltgerät 4, z. B. einen Leistungsschalter. Der Leistungsschalter ist über elektrische Anschlüsse 2, 3 z. B. an das Stromnetz angeschlossen, und ist ausgebildet, einen Stromfluss über die Anschlüsse 2, 3 zu unterbinden oder zu ermöglichen. In der Figur ist ein Hochspannungsschaltgerät der Einfachheit halber nur schematisch für einen Pol dargestellt. Es können auch mehrere Pole, jeweils mit einem oder mehr Hochspannungsschaltgeräten umfasst sein. Es können von der Schaltanlage 1 eins, oder mehrere unterschiedliche Schaltgeräte wie z. B. Leistungsschalter, Trennschalter und/oder Erdungsschalter umfasst sein, insbesondere jeweils wenigstens ein Leistungsschalter, Trennschalter und/ oder Erdungsschalter für einen elektrischen Pol. Ein Hochspannungsnetz kann über die Schaltanlage 1 geregelt oder gesteuert geschaltet werden, insbesondere bei Fehlströmen im Netz. So können Stromerzeuger, oder -Verbraucher, oder andere Teile eines Stromnetzes abgetrennt werden vom Netz, in welchem z. B. der Fehlerstrom auftritt.
  • Die Schaltanlage 1 weist eine Reihe von Messgeräten 6 für Zustandsparameter der Schaltanlage 1 auf, z. B. elektrische, optische und/oder akustische Sensoren. Damit können z. B. Zustandsparameter wie Gasdruck, Gasqualität, Abstände, Wegverlauf, Abbrand an Lichtbogenkontakten, Strom, Spannung, Schaltstellung, Schaltspiele, Schranktemperatur, Außentemperatur, Gasraumtemperatur, Lage- und/oder Erschütterungen erfasst werden. Eine Kamera, insbesondere eine Standbild- und/oder Videokamera, kann Innen- und/oder Außenansichten aufnehmen und insbesondere in digitaler Form zur Verfügung stellen.
  • Die Messgeräte 6 sind in einem Gehäuse 5 des Hochspannungsschaltgerätes 4 oder außerhalb des Gehäuses 5 angeordnet. Werte, wie z. B. Außentemperatur, Außendruck, Luftfeuchtigkeit außen, werden durch die Sensoren 6 erfasst, welche außerhalb des Gehäuses 5 angeordnet sind. Werte, wie z. B. Innentemperatur, Gasdruck im Hochspannungsschaltgerät 4, Luftfeuchtigkeit im Gehäuse 5, Abbrand von Kontaktstücken eines Schalterkontaktes, Abstand der Kontaktstücke voneinander, werden durch die Sensoren 6 erfasst, welche innerhalb des Gehäuses 5 angeordnet sind. Dabei können die Messwerte, welche im Hochspannungsschaltgerät 4 ermittelt werden, per Kabel oder kabellos, z. B. per Funk, nach außen übermittelt werden.
  • Für einen Datentransfer über die Gehäusewand hinweg kann, wie in der Figur dargestellt ist, eine erste Datenübertragungseinheit 7 im Gehäuse 5 angeordnet sein und in Kontakt mit den Sensoren 6 im Gehäuse 5 für einen Datenaustausch stehen. Die erste Datenübertragungseinheit 7 steht in Verbindung mit einer zweiten Datenübertragungseinheit 8 außerhalb des Gehäuses 5. Messdaten und/oder Steuerbefehle können zwischen der ersten und zweiten Datenübertragungseinheit 7, 8 über die Gehäusewand hinweg ausgetauscht werden, z. B. per Funk, optisch durch z. B. ein transparentes Fenster, und/oder akustisch z. B. über Ultraschall.
  • Für eine Funkübertragung eignen sich unter anderem Frequenzen der Homeautomatisierung, insbesondere 868 MHz oder 434 MHz, von W-LAN oder Bluetooth, insbesondere 2400 MHz, oder von Mobilfunknetzen. Eine Datenverarbeitungseinheit 9 im Gehäuse 5 kann die Messdaten vor der Übermittlung aufbereiten. Analoge und/oder digitale Daten können der Sender/Empfänger-Einheit, d. h. der ersten Datenübertragungseinheit 7, derart von den Messgeräten 6 bereit gestellt werden, dass sie direkt gesendet werden können.
  • Die Schaltanlage 1 ist an das Internet angeschlossen, z. B. per elektrischem und/oder optischem Kabel, und/oder per Mobilfunk, und die Messdaten der Messgeräte 6 können über das Internet 10 übermittelt werden. Eine von der Schaltanlage 1 umfasste Datenverarbeitungseinheit 9 kann vor der Übermittlung von Daten die Signale und/oder Daten aufbereiten, für ein Senden über das Internet 10, und/oder Befehle aus dem Internet, welche an Steuer- oder Regeleinheiten der Schaltanlage 1 gesendet werden, aufbereiten, um z. B. das Hochspannungsschaltgerät oder andere Einheiten zu regeln oder zu steuern.
  • Durch die Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltanlage 1, mit einer Übermittlung der Daten der Messgeräte 6 insbesondere über das Internet in Echtzeit über die Datenübertragungseinheit 7, 8, kann die Schaltanlage 1 aus der Entfernung, z. B. von einer zentralen Schaltzentrale aus, gesteuert und geregelt werden. Der Zustand der Schaltanlage 1 und ihrer Elemente wie z. B. dem Hochspannungsschaltgerät 4, kann aus der Ferne überwacht werden, und nur bei Fehlfunktion, welche nicht aus der Ferne behoben werden kann, muss Wartungspersonal zur Schaltanlage 1 um den Fehler zu beheben. Dies reduziert notwenige Wartungsintervalle, erhöht die Zuverlässigkeit der Schaltanlage 1, und reduziert Kosten.
  • Die Schaltanlage 1 kann autark betrieben werden. Neue Betriebs-Modelle werden möglich, wie z. B. eine zentrale Wartung aus der Ferne, bei welcher der Hersteller der Schaltanlage 1 die Wartung für den Betreiber der Schaltanlage 1 übernimmt, und z. B. diese an den Betreiber vermietet bzw. verleiht. Daten für Abrechnungen, z. B. Schalthäufigkeiten, können ermittelt und zentral erfasst werden, ohne großen zusätzlichen Aufwand.
  • Die Übermittlung der Daten in Echtzeit ermöglicht ein schnelles Eingreifen in die Schaltanlage 1 bei Fehlfunktion aus der Ferne, oder eine zeitnahe personelle Wartung vor Ort. Von einem zentralen Rechenzentrum bzw. einer zentralen Schaltzentrale aus ist der Zustand der Schaltanlage 1 vollständig überwachbar und die Schaltanlage 1 steuer- oder regelbar. Eine Zentralisierung der Datenerfassung und Steuerung, gerade in Hinblick auf dezentrale Netze mit vielen Erzeugern, bietet Vorteile und ermöglicht hohe Kosteneinsparpotentiale zu realisieren. Für ein stabiles Netz ist eine Echtzeiterfassung von Daten, und dadurch möglich ein schnelles Zu- und Abschalten von Verbrauchern und Erzeugern, Wesentlich. Die erfindungsgemäße Schaltanlage 1 ermöglicht dies auf einfache und kostengünstige Weise.
  • Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können untereinander kombiniert werden und/oder können mit dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z. B. verschiedene Arten von Hochspannungsschaltgeräten untereinander kombiniert werden und eine Anzahl an Hochspannungsschaltgeräten verwendet werden, entsprechend dem Bedarf, d. h. z. B. der Zahl der elektrischen Pole, welche zu Schalten sind. Es können einzelne Sensoren 6 mit eigener Sende- und/oder Empfangseinheit verwendet werden, oder die Sensoren bzw. Messgeräte können zu Netzen zusammengeschaltet sein und über eine Datenübertragungseinheit, insbesondere einer Sende- und/oder Empfangseinheit, die Daten übertragen. Die Daten können verschlüsselt übertragen werden, wobei insbesondere eine Datenverarbeitungseinheit die Ver- und Entschlüsselung der Daten durchführen kann, insbesondere für die Übertragung im Internet. Die Datenübertragung kann auch über separate Netze, vom Internet physikalisch getrennt erfolgen, insbesondere über Hochspannungsleitungen, an welche die Schaltanlage 1 angeschlossen ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schaltanlage mit Hochspannungsschaltgerät
    2
    erster elektrischer Anschluss für Hochspannung
    3
    zweiter elektrischer Anschluss für Hochspannung
    4
    Hochspannungsschaltgerät
    5
    Gehäuse
    6
    Sensor
    7
    erste Datenübertragungseinheit, insbesondere Funkmodul
    8
    zweite Datenübertragungseinheit, insbesondere Funkmodul
    9
    Datenverarbeitungseinheit
    10
    Internetanschluss

Claims (16)

  1. Schaltanlage (1) für Hochspannungen, mit wenigstens einem Hochspannungsschaltgerät (4) und mit wenigstens einem Messgerät (6) zur Erfassung zumindest eines Zustandsparameters der Schaltanlage (1) sowie mit wenigstens einer Datenübertragungseinheit (7, 8), dadurch gekennzeichnet, dass die Daten des wenigstens einen Messgeräts (6) in Echtzeit über die Datenübertragungseinheit (7, 8) übermittelbar sind.
  2. Schaltanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlage (1) als Hochspannungsschaltgerät (4) wenigstens einen Hochspannungsleistungsschalter, und/oder wenigstens einen Hochspannungstrennschalter, und/oder wenigstens einen Hochspannungserdungsschalter umfasst.
  3. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten drahtlos, insbesondere über Funk, insbesondere über Mobilfunk und/oder W-Lan und/oder Bluetooth und/oder ein Frequenzband der Homeautomatisierung, und/oder optisch, und/oder akustisch, und/oder drahtgebunden über Strom/Spannung, und/oder optisch übermittelbar sind, und/oder dass die Daten über das Internet (10) übermittelbar sind.
  4. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Messgerät (6) für Zustandsparameter der Schaltanlage (1) einen elektrischen, akustischen und/oder optischen Sensor umfasst, und/oder dass das wenigstens eine Messgerät (6) ein Messgerät für Gasdruck, Gasqualität, Abstände, Wegverlauf, Abbrand an Lichtbogenkontakten, Strom, Spannung, Schaltstellung, Schaltspiele, Schranktemperatur, Außentemperatur, Gasraumtemperatur, Lage- und/oder Erschütterungen umfasst, und/oder dass das wenigstens eine Messgerät (6) eine Kamera, insbesondere eine Standbild- und/oder Videokamera, für Innen- und/oder Außenansichten umfasst.
  5. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenverarbeitungseinheit (9), insbesondere ein Computer umfasst ist, insbesondere verbunden mit der Datenübertragungseinheit (7, 8) und/oder mit dem wenigstens einen Messgerät (6) für Zustandsparameter der Schaltanlage (1).
  6. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Datenübertragungseinheit (7, 8) einen Sender und/oder einen Empfänger umfasst, insbesondere ausgebildet für eine verschlüsselte Datenübertragung, insbesondere in Verbindung mit einer Verschlüsselung und/oder Entschlüsselung über eine umfasste Datenübertragungseinheit (9).
  7. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gehäuse (5) mit einer Gehäusewand umfasst ist, mit einer Datenübertragungseinheit (7) im Gehäuse (5) und/oder einer Datenübertragungseinheit (8) außerhalb des Gehäuses (5), insbesondere mit einer Datenübertragungseinheit (8) außerhalb des Gehäuses (5), welche an das Internet (10) angeschlossen ist, und/oder insbesondere wenigstens einem Sender/Empfänger-Paar (7, 8) ausgebildet zum Datenaustausch über die Gehäusewand hinweg, insbesondere drahtlos, insbesondere per Funk und/oder optisch und/oder akustisch.
  8. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlage (1) ausgebildet ist autark zu arbeiten, mit einer Echtzeit-Steuerung und/oder -Regelung über die wenigstens eine Datenübertragungseinheit (7, 8), insbesondere abhängig der Daten des wenigstens einen Messgeräts (6) für Zustandsparameter der Schaltanlage (1).
  9. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlage (1) ausgebildet ist autark zu arbeiten, mit einer Fernwartung über die wenigstens eine Datenübertragungseinheit (7, 8), insbesondere abhängig der Daten des wenigstens einen Messgeräts (6) für Zustandsparameter der Schaltanlage (1).
  10. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Datenübertragungseinheit (7, 8) ausgebildet ist Daten über Kabel zu übertragen, insbesondere über die Hochspannungskabel des angeschlossenen Hochspannungsnetzes und/oder über Lichtleiterkabel und/oder über elektrische Datenkabel.
  11. Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch isolierendes Fluid umfasst ist, insbesondere eine Flüssigkeit und/oder ein Gas, insbesondere SF6, und/oder dass das wenigstens eine Hochspannungsschaltgerät (4) mit dem elektrisch isolierendem Fluid, insbesondere einer Flüssigkeit und/oder einem Gas, insbesondere SF6, befüllt ist.
  12. Verfahren zum Betreiben einer Schaltanlage (1) für Hochspannungen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlage (1) autark betrieben wird mit einer Datenerfassung von wenigstens einem Messgerät (6) zur Erfassung zumindest eines Zustandsparameters der Schaltanlage (1) und die erfassten Daten in Echtzeit über eine Datenübertragungseinheit (7, 8) übermittelt werden, insbesondere zu einem zentralen Steuerzentrum, und/oder die Schaltanlage (1) gesteuert oder geregelt wird durch Daten, welche von der Datenübertragungseinheit (7, 8) empfangen werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in zeitlichen Abständen oder kontinuierlich ein Statusbericht, insbesondere ein vollständiger Statusbericht über den Zustand der Schaltanlage (1) mit Daten insbesondere aller Messgeräte (6) der Schaltanlage (1), über die Datenübertragungseinheit (7, 8) gesendet wird, insbesondere zur Ferndiagnose, Fernwartung und/oder Rechnungslegung.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass von dem wenigstens einen Messgerät (6), insbesondere einem elektrischen, akustischen und/oder optischen Sensor, ein Gasdruck, eine Gasqualität, Abstände, Wegverlauf, Abbrand an Lichtbogenkontakten, Strom, Spannung, Schaltstellung, Schaltspiele, Schranktemperatur, Außentemperatur, Gasraumtemperatur, Lage- und/oder Erschütterungen gemessen werden, und/oder dass eine Kamera, insbesondere eine Standbild- und/oder Videokamera, Innen- und/oder Außenansichten erfasst und die Daten der Datenübertragungseinheit (7, 8) zur Übermittlung, insbesondere über das Internet (10), zur Verfügung stellt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten des wenigstens einen Messgeräts (6) in dem wenigstens einen Hochspannungsschaltgerät (4) ermittelt werden und durch einen Sender, insbesondere einem Funksender, einem optischen Sender und/oder einem akustischen Sender, aus dem Hochspannungsschaltgerät (4) nach außen übermittelt werden, und von einem Empfänger empfangen werden sowie über eine Datenübertragungseinheit (7, 8) insbesondere über das Internet (10) übermittelt werden, insbesondere nach Verarbeitung in einer Datenübertragungseinheit (9).
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Daten zur Rechnungslegung, insbesondere Schalthäufigkeit, Schaltzeiten, Stromflussdauer, Verfügbarkeitsdauer der Schaltanlage (1) und/oder von Elementen der Schaltanlage (1), insbesondere von Schaltgeräten, erfasst und übermittelt werden, kontinuierlich oder in vorbestimmten Abständen, insbesondere für eine Ermittlung der Rechnungslegung nach Funktionshäufigkeit, Funktionszeit und/oder Verfügbarkeit der Schaltanlage (1).
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