DE102020203187A1 - Switching arrangement and method for connecting capacitor banks - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltanordnung, aufweisendeine Vakuumkammer mit zwei Kontakten, undeine Trennvorrichtung, die ausgebildet ist, zwischen den Kontakten beim Ausschalten eine Trennstrecke herzustellen,dadurch gekennzeichnet, dasseine Überwachungseinrichtung ausgebildet ist, einen Abnutzungswert der Kontakte im laufenden Betrieb zu ermitteln.Ferner ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Zuschalten von Kondensatorbatterien.The subject of the present invention is a switching arrangement, comprising a vacuum chamber with two contacts, and a separating device which is designed to produce an isolating distance between the contacts when switching off, characterized in that a monitoring device is designed to determine a wear value of the contacts during operation The present invention relates to a method for connecting capacitor banks.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Zuschalten von Kondensatorbatterien gemäß Anspruch 9.The invention relates to a switching arrangement according to the preamble of
Zur Blindleistungskompensation werden in Energienetzen häufig Kondensatorbatterien eingesetzt, die bei Bedarf sehr schnell zu- oder abgeschaltet werden können. Dafür werden Leistungsschalter genutzt, die insbesondere auf der Mittelspannungsebene und in jüngster Zeit auch vermehrt auf der Hochspannungsebene, Vakuumschaltröhren nutzen.For reactive power compensation, capacitor banks are often used in energy networks, which can be switched on or off very quickly if required. Circuit breakers are used for this, which use vacuum interrupters, especially at the medium voltage level and, more recently, increasingly at the high voltage level.
Vakuumschaltröhren bzw. Vakuum-Leistungsschalter sind beispielsweise aus der Produktbroschüre „Vakuum-Schalttechnik und Geräte für die Mittelspannung - Ihr Wegweiser“, Siemens AG 2016, Artikel-Nr. EMMS-K1511-A011-A2, von den Seiten 6 und 7 bekannt. Dabei liegen zwei elektrische Kontakte - ein Festkontakt und ein beweglicher Kontakt - in einer evakuierten Kammer vor. Gase sind innerhalb der Kammer nicht mehr oder nur noch mit sehr geringem Druck vorhanden. Wird nun der bewegliche Kontakt mittels einer Mechanik einige mm bis einige cm von dem Festkontakt wegbewegt, so bildet sich ein Lichtbogen aus. Dieser wird jedoch beim Nulldurchgang einer anliegenden Wechselspannung gelöscht, da es aufgrund des fehlenden Gases im Zwischenraum zwischen den Kontakten nur wenig ionisierbares Material als Ladungsträger gibt. Es liegen Metallionen in geringer Konzentration vor, die aus den Kontakten gelöst wurden. Die Kontakte sind dabei so beschaffen, dass ein Magnetfeld zwischen Ihnen beim Trennen den Lichtbogen lenkt, um eine vergleichsweise gleichmäßigere Abnutzung der Kontaktflächen der Kontakte zu erreichen. Es können als sogenannte Radialmagnetfeldkontakte z.B. Topfkontakte oder Spiralkontakte (s. Seite 7) eingesetzt werden, die mittels Schlitzen in den Kontakten eine Rotation des Lichtbogens begünstigen. Auch sogenannte Axialmagnetfeldkontakte, die einen diffusen Lichtbogen begünstigen, werden eingesetzt. Es kann die Vakuum-schalttechnik auch bei Schützen und Lastschaltern eingesetzt werden.Vacuum interrupters and vacuum circuit breakers are, for example, from the product brochure "Vacuum Switching Technology and Devices for Medium Voltage - Your Guide", Siemens AG 2016, Article No. EMMS-K1511-A011-A2, from
Wird nun ein solcher Vakuum-Leistungsschalter geschlossen und ist bereits eine Kondensatorbatterie verbunden, so kann beim Zuschalten einer weiteren, bisher geerdeten Kondensatorbatterie, in sogenannter „back-to-back“-Konfiguration ein Umladen zwischen beiden Kondensatorbänken erfolgen. Dies bringt hohe Ströme von z.B. 20 kA mit Frequenzen von z.B. 4 kHz bis 5 kHz mit sich. Es bildet sich beim Annähern der Kontakte für einige ms ein Vorlichtbogen, wobei bei 4 kHz Frequenz des Stromes vier Nulldurchgänge pro ms und entsprechend viermal die maximale Amplitude von 20 kA zu erwarten sind.If such a vacuum circuit breaker is now closed and a capacitor bank is already connected, charging can take place between the two capacitor banks in what is known as a "back-to-back" configuration when a further, previously grounded capacitor bank is switched on. This entails high currents of e.g. 20 kA with frequencies of e.g. 4 kHz to 5 kHz. When the contacts approach, a pre-arc forms for a few ms, with four zero crossings per ms and four times the maximum amplitude of 20 kA being expected at a current frequency of 4 kHz.
Durch solch hohe Ströme über die Kontakte kann ein temporäres Verkleben oder Verschweißen der Kontakte auftreten. Diese Verklebungen werden zwar beim nächsten Ausschalten bzw. Trennen der Kontakte z.B. durch einen sogenannten Trennschlag von 6 kN bis 10 kN Stärke mittels eines Federspeicherantriebs mechanisch aufgerissen, hinterlassen aber eine rauere Kontaktoberfläche als im fabrikneuen Zustand. Eine solche aufgeraute Kontaktoberfläche stellt einen wesentlichen Faktor für einen Verschleiß der Vakuumschaltröhre dar.Such high currents through the contacts can cause temporary sticking or welding of the contacts. These bonds are torn mechanically the next time the contacts are switched off or separated, e.g. by a so-called separating blow of 6 kN to 10 kN using a spring-loaded drive, but they leave a rougher contact surface than in the brand-new condition. Such a roughened contact surface is an essential factor for wear and tear on the vacuum interrupter.
Diese besonders bei „back-to-back“-Konfigurationen auftretende Abnutzung wird z.B. auch in der Broschüre „Mittelspannungsschaltanlagen - Schalten von Kondensatoren und Filterkreisen - Lösungen für die hohen Anforderungen an die Schalttechnik“, Siemens AG
Häufig bewirkt das Auseinanderreißen auch eine mechanische Verformung der Kontakte, die zu einem kürzeren Kontakthub führt. Mit anderen Worten werden die Kontakte etwas gestreckt, so dass der Isolationsabstand zwischen den Kontakten verringert wird. Beispielsweise werden die o.g. Schlitze in den Kontakten beim Auseinanderziehen geweitet, so dass sich der Kontakthub dauerhaft von z.B. 20 mm auf 16 mm bis 18 mm verringert.Often the tearing apart also causes a mechanical deformation of the contacts, which leads to a shorter contact stroke. In other words, the contacts are stretched somewhat so that the insulation distance between the contacts is reduced. For example, the above-mentioned slots in the contacts are widened when they are pulled apart, so that the contact stroke is permanently reduced from e.g. 20 mm to 16 mm to 18 mm.
Durch die genannten Effekten tritt folglich beim Schalten von Kondensatorbänken ein erhöhter Verscheiß der Vakuumschalttechnik auf, durch die die herstellerseitig typischerweise vorgesehenen 10000 Schaltspiele nicht erreichbar sind.As a result of the effects mentioned, increased wear of the vacuum switching technology occurs when capacitor banks are switched, which means that the 10000 switching cycles typically provided by the manufacturer cannot be achieved.
Bisher werden Vakuumschaltröhren z.B. nach Ausserbetriebsetzung durch Demontage oder mit Röntgenstrahlung untersucht, um eine Veränderung des Kontakthubs zu messen.So far, vacuum interrupters have been examined e.g. after being taken out of service by dismantling or with X-rays in order to measure a change in the contact stroke.
Ausgehend von bisherigen Vakuum-Leistungsschaltern stellt sich an die Erfindung die Aufgabe, eine Schaltanordnung mit Vakuum-Schalttechnik anzugeben, die bei Einsatz im Zusammenhang mit einer Blindleistungskompensation vergleichsweise lange im Betrieb verbleiben kann.Based on previous vacuum circuit breakers, the object of the invention is to specify a switching arrangement with vacuum switching technology which, when used in connection with reactive power compensation, can remain in operation for a comparatively long time.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Schaltanordnung gemäß Anspruch 1.The invention solves this problem by means of a switching arrangement according to
Eine Überwachungseinrichtung im Sinne der Erfindung ist für eine Zustandsermittlung der Schaltanordnung im laufenden Betrieb ausgebildet und weist beispielsweise Prozessormittel und Datenspeichermittel auf. Es können Softwarekomponenten zur Auswertung lokaler Messwerte vorgesehen sein. Bevorzugt weist die Überwachungseinrichtung eine Kommunikationseinrichtung auf, mit der lokal ausgewertete Daten wie z.B. ein Abnutzungswert einen zentralen Server eines Betreibers oder in eine Cloud übermittelt werden können. Die Überwachungseinrichtung kann jedoch auch entfernt angeordnet werden und beispielsweise mit einer Wartungsplanungseinrichtung an einem zentralen Ort kombiniert werden. Solchenfalls wird lokal bei der Schaltanordnung lediglich eine Kommunikationseinrichtung vorgesehen, um Rohdaten zur weiteren Auswertung zu übermitteln. Die Kommunikationseinrichtung kann beispielsweise über ein Mobilfunknetz wie long range radio, 2G (GPRS, EDGE), 3G (UMTS, HSDPA), 4G(LTE) oder 5G kommunizieren. Alternativ kann eine Internetverbindung über TCP/IP o.Ä. erfolgen.A monitoring device within the meaning of the invention is designed to determine the status of the switching arrangement during operation and has, for example, processor means and data storage means. Software components can be provided for evaluating local measured values. The monitoring device preferably has a communication device with which locally evaluated data, such as a wear value, is sent to a central server of an operator or to a cloud can be transmitted. However, the monitoring device can also be arranged remotely and, for example, combined with a maintenance planning device at a central location. In such a case, only one communication device is provided locally in the switching arrangement in order to transmit raw data for further evaluation. The communication device can communicate, for example, via a cellular network such as long range radio, 2G (GPRS, EDGE), 3G (UMTS, HSDPA), 4G (LTE) or 5G. Alternatively, an Internet connection can be established via TCP / IP or similar.
Ein Abnutzungswert im Sinne der Erfindung ist ein Parameter, der einen Verschleiß der Kontakte bzw. deren Oberflächen abschätzbar macht. Dabei kann es sich z.B. bei Messung eines Kontakthubs um eine Längenangabe und bei Messung einer elektrischen Größe z.B. um einen elektrischen Widerstand handeln.A wear value within the meaning of the invention is a parameter which makes it possible to estimate wear on the contacts or their surfaces. For example, when measuring a contact stroke, it can be a length specification and when measuring an electrical variable, for example, an electrical resistance.
Ziel ist es, ein Monitoring des Vakuumschalters im laufenden Betrieb vorzustellen, mit dem der Zustand des Schalters nach einer größeren Anzahl von „back-to-back“-Schaltvorgängen bewertbar wird. Dies hat den Vorteil, dass die Vakuumschalttechnik nicht mit vorher festgelegten Wartungsintervallen demontiert (und ggf. gewartet) und ersetzt werden müssen. Vielmehr kann mittels des Monitorings im laufenden Betrieb zustandsabhängig, d.h. in Abhängigkeit vom tatsächlichen Verschleiß des Schalters, eine Wartung ausgelöst werden. Mit dem Erreichen eines Grenzwerts für einen Verschleißparameter, wie z.B. einen minimalen Kontakthub, kann der Schalter außer Betrieb genommen werden, wodurch Fehler und Anlagenausfälle vermieden werden.The aim is to present monitoring of the vacuum switch during operation, with which the state of the switch can be assessed after a large number of "back-to-back" switching operations. This has the advantage that the vacuum switching technology does not have to be dismantled (and possibly serviced) and replaced at previously defined maintenance intervals. Rather, by means of monitoring during operation, maintenance can be triggered depending on the condition, i.e. depending on the actual wear and tear on the switch. When a limit value for a wear parameter, such as a minimum contact stroke, is reached, the switch can be taken out of service, thereby avoiding errors and system failures.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist eine Wartungsplanungseinrichtung ausgebildet, bei Verletzung eines Schwellenwerts für den Abnutzungswert eine Wartung auszulösen. Als Wartungsplanungseinrichtung kann z.B. eine Software eingesetzt werden, die betreiberseitig auf einem Server läuft. Ein Server im Sinne der Erfindung ist z.B. ein Computer mit Prozessor, Datenspeicher, Eingabe- und Anzeigemitteln. Es kann jedoch auch eine Cloud-Lösung eingesetzt werden, bei der eine Wartungsplanung als sogenannte „Software-as-a-Service“ (SAAS) Lösung angeboten wird. Eine Cloud ist dabei z.B. ein Netzwerk von Computerressourcen wie etwa Prozessoren und Datenspeichern, wobei als Netzwerk typischerweise das Internet dient.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, a maintenance planning device is designed to trigger maintenance when a threshold value for the wear value is violated. For example, software that runs on a server on the operator side can be used as a maintenance planning facility. A server within the meaning of the invention is, for example, a computer with a processor, data memory, input and display means. However, a cloud solution can also be used in which maintenance planning is offered as a so-called "Software-as-a-Service" (SAAS) solution. A cloud is, for example, a network of computer resources such as processors and data storage devices, with the Internet typically serving as the network.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Überwachungseinrichtung eine Kontakthubmesseinrichtung für ein Erfassen einer Position eines beweglichen Kontakts auf. Dies ist ein Vorteil, weil sich ein Verschleiß der Kontakte unkompliziert anhand einer physischen Deformation bzw. Längenänderung der Kontakte beurteilten lässt.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the monitoring device has a contact stroke measuring device for detecting a position of a movable contact. This is an advantage because wear on the contacts can be easily assessed on the basis of a physical deformation or change in length of the contacts.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Kontakthubmesseinrichtung eine Kamera auf. Der Einsatz einer Kamera als optisches Messsystem hat den Vorteil, dass der Kontakthub elektrisch isoliert gemessen werden kann. Es müssen keine Leiter in direkte Verbindung mit dem auszumessenden Kontakt gebracht werden, was die Sicherheit und Zuverlässigkeit erhöht. Es kann beispielsweise eine Skala mit mehreren Markierungen, z.B. als Striche, auf dem Kontakt bzw. dem beweglichen Bolzen der Vakuumröhre vorgesehen werden. Die Kamera kann Bildaufnahmen der Skala erstellen und beispielsweise mittels einer auf der Überwachungseinrichtung laufenden Mustererkennungssoftware erkennen, bei welcher Markierung der maximale Kontakthub vorliegt.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the contact stroke measuring device has a camera. The use of a camera as an optical measuring system has the advantage that the contact stroke can be measured in an electrically isolated manner. No conductors have to be brought into direct connection with the contact to be measured, which increases safety and reliability. For example, a scale with several markings, e.g. as lines, can be provided on the contact or the movable bolt of the vacuum tube. The camera can take pictures of the scale and, for example, by means of pattern recognition software running on the monitoring device, recognize the marking at which the maximum contact stroke is present.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Kontakthubmesseinrichtung einen optoelektronischen Sensor mit Lichtwellenleiteranbindung auf. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wir für die vorhergehende Ausführungsform erläutert.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the contact stroke measuring device has an optoelectronic sensor with an optical waveguide connection. This results in the same advantages as explained for the previous embodiment.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Kontakthubmesseinrichtung eine Einrichtung für eine Laserabstandsmessung auf. Der Einsatz einer Laserabstandsmesseinrichtung als optisches Messsystem hat den Vorteil, dass der Kontakthub elektrisch isoliert gemessen werden kann. Es müssen keine Leiter in direkte Verbindung mit dem zu messenden Kontakt gebracht werden, was die Sicherheit und die Zuverlässigkeit erhöht. Eine Laserabstandsmessung kann beispielsweise mittels einer Laserstrahl erzeugenden Lichtquelle erfolgen, die auf koaxial entlang einer Längsachse des beweglichen Kontakts auf einen Reflektor ausgerichtet ist. Der Reflektor wirft das Laserlicht zurück, das dann mittels eines Detektors (teilweise) aufgefangen wird. Hieraus kann ein Abstand zwischen Reflektor und Detektor sehr genau bestimmt werden.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the contact stroke measuring device has a device for laser distance measurement. The use of a laser distance measuring device as an optical measuring system has the advantage that the contact stroke can be measured in an electrically isolated manner. There is no need to bring conductors into direct contact with the contact to be measured, which increases safety and reliability. A laser distance measurement can take place, for example, by means of a light source which generates a laser beam and which is oriented coaxially along a longitudinal axis of the movable contact onto a reflector. The reflector reflects the laser light, which is then (partially) captured by a detector. A distance between reflector and detector can be determined very precisely from this.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Kontakthubmesseinrichtung einen Seilzugwegsensor auf. Dies ist ein Vorteil, weil diese Art Sensor mechanisch einfach zu bauen und sehr zuverlässig ist. Beispielsweise kann der Kontakt beim Trennen ein nichtleitendes Seil, das z.B. zumindest teilweise aus Kunststoff besteht, aus einer Fassung ziehen. Die Länge des herausgezogenen Seils kann beispielsweise elektromechanisch gemessen werden.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the contact stroke measuring device has a cable travel sensor. This is an advantage because this type of sensor is mechanically simple to build and very reliable. For example, when separating, the contact can pull a non-conductive rope, e.g. at least partially made of plastic, out of a socket. The length of the pulled out rope can be measured electromechanically, for example.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Überwachungseinrichtung eine Widerstandsbestimmungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, einen elektrischen Widerstand über die Kontakte mittels eines von einer Stromeinprägeeinrichtung kapazitiv eingeprägten Stroms zu ermitteln. Ist der Strom bekannt, so kann aus einer Spannungsmessung auf den elektrischen Widerstand geschlossen werden. Dies ist ein Vorteil, weil diese Bauform eine Abnutzungsmessung im geschlossenen Zustand des Schalters, d.h. wenn die Kontakte aneinander anliegen gestattet. Je höher der Widerstand im Vergleich zum fabrikneuen Zustand ist, desto schlechter kontaktieren die Kontakte und desto größer ist die Abnutzung.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the monitoring device has a Resistance determination device, which is designed to determine an electrical resistance across the contacts by means of a current impressed capacitively by a current impressing device. If the current is known, the electrical resistance can be deduced from a voltage measurement. This is an advantage because this design allows wear to be measured when the switch is closed, ie when the contacts are in contact with one another. The higher the resistance compared to the brand-new condition, the worse the contacts make and the greater the wear.
Beispielsweise kann gemäß der Norm IEC 62271-100, Abschnitt 6.4, bei 21°C Umgebungstemperatur ein Strom von 100 A und 50 kHz bis 500 kHz eingeprägt werden. Es ergeben sich z.B. für den fabrikneuen Zustand für die drei Phasen die drei Widerstände 6,8 µΩ, 6,3 µΩ, 6,0 µΩ. Ergibt sich eine signifikante Verschlechterung des elektrischen Widerstands, d.h. eine Erhöhung des Widerstandswerts, so bedeutet dieses eine Abnutzung der entsprechenden Phase. Beispielsweise kann eine Erhöhung von mehr als 3 µΩ im Vergleich zum fabrikneuen Zustand als beginnende Abnutzung und von mehr als 6 µΩ im Vergleich zum fabrikneuen Zustand als wartungspflichtiger Zustand erkannt werden. Der Abnutzungswert kann in diesem Beispiel also als Erhöhung des elektrischen Widerstands gegenüber einem Referenzwert (z.B. Neuzustand) definiert werden.For example, according to the standard IEC 62271-100, section 6.4, a current of 100 A and 50 kHz to 500 kHz can be impressed at an ambient temperature of 21 ° C. For example, for the brand-new condition for the three phases, the three resistances are 6.8 µΩ, 6.3 µΩ, and 6.0 µΩ. If there is a significant deterioration in the electrical resistance, i.e. an increase in the resistance value, this means that the corresponding phase is worn out. For example, an increase of more than 3 µΩ compared to the brand new condition can be recognized as beginning wear and tear and of more than 6 µΩ compared to the brand new condition as a condition requiring maintenance. In this example, the wear value can be defined as an increase in electrical resistance compared to a reference value (e.g. new condition).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist die Schaltanordnung mehrphasig ausgebildet, wobei für jede Phase eine Vakuumkammer mit Kontakten vorgesehen ist, und wobei die Überwachungseinrichtung eine Gleichlaufbestimmungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, für jede Phase einen zeitlichen Verlauf eines Spannungsabfalls über die jeweiligen Kontakte zu ermitteln, und anhand einer zeitlichen Verzögerung im Verlauf des Spannungsabfalls einer Phase gegenüber einem Spannungsverlauf mindestens einer anderen Phase eine Abnutzung der Kontakte zu erkennen.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the switching arrangement is multi-phase, a vacuum chamber with contacts being provided for each phase, and the monitoring device having a synchronization determination device which is designed to provide a time profile of a voltage drop across the respective contacts for each phase determine, and using a time delay in the course of the voltage drop of a phase compared to a voltage course of at least one other phase to recognize wear of the contacts.
Dies ist ein Vorteil, weil eine ungleichmäßige Abnutzung des Leistungsschalters in Bezug auf seine Phasen erkannt werden kann. Dabei gibt diejenige Vakuumkammer, die am meisten abgenutzt ist, den Ausschlag für eine Gesamtabnutzung des mehrphasigen Schalters.This is an advantage because uneven wear of the circuit breaker with respect to its phases can be detected. The vacuum chamber that is most worn is the decisive factor for overall wear of the multiphase switch.
Mit anderen Worten werden bei dieser Ausführungsform Laufzeitunterschiede der beweglichen Kontakte zwischen den z.B. drei Phasen bei der Kontakttrennung gemessen. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Spannungsmessung mit kapazitiven oder ohmschen Teilern oder induktiven Wandlern vor und nach der Vakuumkammer. Anschließend erfolgt eine Differenzbildung zwischen den gemessenen Spannungen. Dabei gibt es z.B. im zeitlichen Verlauf jeweils drei mögliche Spannungswerte bzw. Plateaus:
- 1. Spannungsabfall über dem geschlossenen Kontakt,
- 2. Lichtbogenspannung über dem Kontakt unmittelbar nach Trennung,
- 3. Spannung über dem offenen Kontakt nach Lichtbogenlöschung.
- 1. Voltage drop across the closed contact,
- 2. arc voltage across the contact immediately after disconnection,
- 3. Voltage across the open contact after arc extinction.
Insbesondere der Statuswechsel zwischen 1. und 2. kann mit Vorteil für jede Phase ausgewertet werden und gibt Aufschluss, welche Phase Verklebeerscheinungen aufweist und welche Zeitverzögerung dadurch auftritt. Hieraus kann eine Abnutzung abgeschätzt werden.In particular, the status change between 1st and 2nd can advantageously be evaluated for each phase and provides information as to which phase shows signs of sticking and which time delay occurs as a result. Wear can be estimated from this.
Bevorzugt können aus den Messwerten bezüglich des Gleichlaufs der beweglichen Kontakte der Phasen (beim Trennen) Informationen gewonnen werden, die in einer Zusammenschau mit einer Widerstandsmessung pro Phase (in geschlossenem Zustand des Schalters) bewertet werden können. Beispielsweise kann eine Korrelation zwischen den mit beiden unterschiedlichen Ausführungsformen geschätzten Abnutzungswerten ermittelt werden. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit der Abnutzungswerte erhöht werden.Information can preferably be obtained from the measured values with regard to the synchronism of the movable contacts of the phases (during separation), which information can be evaluated in a synopsis with a resistance measurement per phase (in the closed state of the switch). For example, a correlation between the wear values estimated with the two different embodiments can be determined. In this way, the reliability of the wear values can be increased.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Schaltanordnung einen Vakuum-Leistungsschalter auf.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the switching arrangement has a vacuum circuit breaker.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Schaltanordnung einen Vakuum-Schütz auf.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the switching arrangement has a vacuum contactor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung weist die Schaltanordnung einen Vakuum-Lastschalter auf.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the switching arrangement has a vacuum load switch.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist die Schaltanordnung für Niederspannung unter 7 kV ausgebildet.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the switching arrangement is designed for low voltages below 7 kV.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist die Schaltanordnung für Mittelspannung zwischen 7 kV und 52 kV ausgebildet.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the switching arrangement is designed for medium voltage between 7 kV and 52 kV.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist die Schaltanordnung für Hochspannung über 52 kV ausgebildet.In a further preferred embodiment of the switching arrangement according to the invention, the switching arrangement is designed for high voltages above 52 kV.
Ferner stellt sich an die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zum Zuschalten von Kondensatorbatterien anzugeben, das bei Einsatz einer Blindleistungskompensation eine vergleichsweise lange Betriebsdauer einer Schaltanordnung mit Vakuum-schalttechnik gestattet.Another object of the invention is to provide a method for switching on Specify capacitor banks that allow a comparatively long operating time of a switching arrangement with vacuum switching technology when using reactive power compensation.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen 10 bis 15. Es ergeben sich dabei für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausführungsformen jeweils sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für die erfindungsgemäße Schaltanordnung erläutert.The invention solves this problem by a method according to
Zur besseren Erläuterung der Erfindung zeigen in schematischer Darstellung die
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
4 eine sogenannte „back-to-back“ Konfiguration.
-
1 a first embodiment of the invention, and -
2 a second embodiment of the invention, and -
3 a third embodiment of the invention, and -
4th a so-called "back-to-back" configuration.
Die
In dem dargestellten einfachen ersten Ausführungsbeispiel ist eine Überwachungseinrichtung
Die
Aus dem bekannten Strom und dem gemessenen Spannungsabfall kann mittels der Widerstandsbestimmungs-Einrichtung
Die
Dargestellt ist für jede der Phasen
Dieser mangelnde Gleichlauf der drei Phasen
Insbesondere der Übergang beim Trennen der Kontakte zum Zeitpunkt t1 bis zum Erlöschen des Lichtbogens zum Zeitpunkt t2, hier mit Δt gekennzeichnet, ist charakteristisch für eine Abnutzung der Vakuumkammer bzw. der Kontakte.In particular, the transition when the contacts are separated at time t 1 until the arc is extinguished at time t 2 , here marked with Δt, is characteristic of wear and tear on the vacuum chamber or the contacts.
Die stark abgenutzte Phase
Diese zeitliche Verzögerung ΔTx ist ein Abnutzungswert, der es gestattet, Schäden an den Kontakten
Die
In einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung
Eine Überwachungseinrichtung im Sinne der Erfindung ist mit Messeinrichtungen
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |