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Die Erfindung betrifft ein Umspannwerk, insbesondere ein mobiles Umspannwerk.
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Ein mobiles Umspannwerk weist eine transportable Schaltanlage auf, die beispielsweise auf einem Auflieger oder Sattelanhänger, auf einem Rahmen oder innerhalb eines Schutzraums als ein so genanntes E-House ausgeführt ist. Neben einer Schaltanlage weist ein mobiles Umspannwerk alle für ein komplettes Umspannwerk notwendigen Komponenten auf wie einen Leistungstransformator, Schutz- und Steuerungssysteme sowie Wechselstrom- und Gleichstrom-Hilfsstromversorgungen. Der Transformator eines mobilen Umspannwerks wird in der Regel auf einem Tieflader befestigt und weist Durchführungen auf, an die über Leitungen, Sammelschienen und/oder Kabel die Schaltanlage angeschlossen wird. Ein derartiges mobiles Umspannwerk benötigt einen hohen Raumbedarf, welcher die maximale Leistung des mobilen Umspannwerks einschränkt, oder zur Aufteilung des mobilen Umspannwerks auf mehrere Tieflader führt. Das Umspannwerk verbleibt in der Regel auch in dessen Betrieb auf dem Tieflader (oder den Tiefladern). Die Komponenten eines mobilen Umspannwerks sind vor ihrer Auslieferung vollständig werksseitig geprüft und müssen an dem Einsatzort des mobilen Umspannwerks noch miteinander elektrisch verbunden werden. Dies führt zu frei liegenden elektrischen Verbindungen, die gegen Zutritt und Berührung geschützt werden müssen.
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Mobile Umspannwerke werden beispielsweise zur Wiederherstellung der elektrischen Energieversorgung nach einem Stromausfall zum Beispiel durch Havarien oder Naturkatastrophen oder zur Vermeidung von Störungen bei Erweiterungs- oder Sanierungsarbeiten an einem elektrischen Energieversorgungsnetz eingesetzt.
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Ferner werden mobile Umspannwerke zur Beschleunigung von Industrie- und Infrastrukturprojekten eingesetzt. Derartige Projekte hängen oft entscheidend von der Netzanbindung an ein elektrisches Energieversorgungsnetz ab. Mobile Umspannwerke können in einem Frühstadium der Projekte mobilisiert werden, um die Netzanbindung herzustellen.
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Des Weiteren werden mobile Umspannwerke zur Energieversorgung in entlegenen Gegenden eingesetzt, beispielsweise um dort Bergbau zu betreiben oder Öl oder Gas zu fördern. Mobile Umspannwerke eignen sich für diese Zwecke, da sie vor Ort einfach mobilisiert werden können, einen geringen Aufwand für die Endmontage vor Ort und geringe Bauarbeiten verursachen und bei entsprechender Ausgestaltung Schutz beispielsweise vor extremen Umgebungsbedingungen bieten können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umspannwerk anzugeben, das insbesondere hinsichtlich seiner Kompaktheit und Transportierbarkeit verbessert ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Umspannwerk umfasst wenigstens folgende Komponenten:
- - einen Transformator,
- - wenigstens eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des Transformators,
- - wenigstens eine Schaltanlage,
- - elektrische Schutzeinrichtungen,
- - Messeinrichtungen zum Messen von Betriebskenngrößen des Umspannwerks,
- - wenigstens eine Regelungseinrichtung zum Regeln des Betriebs des Umspannwerks und
- - Anschlussvorrichtungen zum Anschließen des Umspannwerks an ein elektrisches Versorgungsnetz, wobei
- - diese Komponenten elektrisch miteinander verbunden sind und sowohl im Betrieb als auch bei einem Transport des Umspannwerks mechanisch miteinander verbunden sind, so dass sie ge-meinsam aufstellbar und/oder transportierbar sind.
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Die elektrische und mechanische Verbindung der Komponenten des Umspannwerks sowohl im Betrieb als auch bei einem Transport des Umspannwerks ermöglicht eine einfache Installation des Umspannwerks an einem Einsatzort. Insbesondere realisiert die Erfindung ein minimales Schnittstellenmanagement zwischen Schnittstellen der Komponenten, da die Komponenten bereits elektrisch und mechanisch verbunden sind. Ferner werden der Montageaufwand und die Montagezeit am Einsatzort vorteilhaft reduziert.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks weist wenigstens einen Komponententräger auf, der an dem Transformator befestigt ist und an dem weitere Komponenten des Umspannwerks derart angeordnet sind, dass der Massenmittelpunkt des Umspannwerks innerhalb des Transformators liegt.
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Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung berücksichtigt, dass der Transformator eines (mobilen) Umspannwerks in der Regel die bei weitem massereichste Komponente des Umspannwerks ist und daher geeignet ist, die anderen Komponenten, bei der vorgenannten Anordnung derselben, zu tragen. Dies wird durch einen oder mehrere an dem Transformator befestigte Komponententräger realisiert, an denen die anderen Komponenten in der genannten Weise angeordnet sind.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks ist wenigstens ein Komponententräger mehrteilig ausgeführt und weist mehrere Ebenen auf, die über Streben, beispielsweise nach Art einer Fachwerkkonstruktion, miteinander verbunden sind.
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Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht vorteilhaft eine stabile und flexible Anordnung von Komponenten des Umspannwerks an einem sich über mehrere Ebenen erstreckenden Komponententräger.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks sind alle Befestigungspunkte zum Verbinden des Umspannwerks mit einer Aufstellfläche zum Aufstellen des Umspannwerks und alle Auflageflächen, an denen das Umspannwerk an der Aufstellfläche nach dem Aufstellen des Umspannwerks anliegt, an dem Transformator und/oder an wenigstens einem Komponententräger angeordnet.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks weist der Transformator Kufen oder ausfahrbare Stützen zum Aufstellen und Tragen des gesamten Umspannwerks auf einer Aufstellfläche auf.
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Vorteilhafterweise werden die Komponententräger an den Längsseiten des Transformators angeordnet und befestigt. Bevorzugt werden dabei Komponenten, welche eine hohe Masse aufweisen, nahe dem Massenmittelpunkt des Transformators angeordnet. In einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Komponententräger dabei beidseitig über die Länge des Transformators verlängert.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Komponenten auf dem Komponententräger wird der Massenmittelpunkt des gesamten Umspannwerks innerhalb des Transformators gebildet. Dadurch wird die Bildung eines kompakten und standfesten Umspannwerks mit einer kleinen Gesamtauflagefläche ermöglicht.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks ist wenigstens eine Schaltanlage, insbesondere eine gasisolierte Schaltanlage, über Hochspannungsdurchführungen direkt mit dem Transformator elektrisch verbunden, die Hauptbaugruppen der Schaltanlage sind in einem Stabilisierungsrahmen der Schaltanlage verankert und der Stabilisierungsrahmen ist mechanisch auf wenigstens einem Komponententräger abgestützt.
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Durch den Stabilisierungsrahmen werden die Hauptbaugruppen der Schaltanlage in ihrer Position zueinander fixiert und verankert, so dass Relativbewegungen der Baugruppen der Schaltanlage zueinander ausgeschlossen werden können. Dadurch werden weiterhin Justage- und Wartungsarbeiten an sensiblen Schaltelementen vor der Inbetriebnahme des Umspannwerks vermieden. Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht ferner eine kompakte und stabile Anbindung einer Schaltanlage an den Transformator des Umspannwerks, reduziert damit weiter den Raumbedarf für das Umspannwerk und erleichtert dessen Transport und Montage.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks ist der Stabilisierungsrahmen mittels Schwingungsdämpfern von wenigstens einem Komponententräger entkoppelt gelagert und die Schwingungsdämpfer sind auf die Masse der im Stabilisierungsrahmen angeordneten Baugruppen der Schaltanlage und die Betriebsfrequenz des Transformators abgestimmt.
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Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung reduziert vorteilhaft die Übertragung der beim Betrieb des Transformators auftretenden Schwingungen auf die Schaltanlage. Weiterhin wird die Schaltanlage vor den Auswirkungen von Erschütterungen, die beispielsweise beim Transport des Umspannwerks oder in seismografisch aktiven Umgebungen auf das Umspannwerk einwirken, geschützt.
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Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks weist Transportträgerhalterungen auf, die zum lösbaren Montieren von Transportträgern für einen Transport des Umspannwerks eingerichtet sind. Beispielsweise weist das Umspannwerk auf sich gegenüberliegenden Seiten des Transformators montierbare und miteinander verbindbare Transportträger auf, die Befestigungseinrichtungen zum Verbinden mit einem Transportmittel, insbesondere Auflagen und Verbindungszapfen zum Verbinden mit einem Fahrgestell und/oder einem Sattelauflieger, aufweisen.
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Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung erleichtert vorteilhaft einen Transport des Umspannwerks durch die Montage von Transportträgern an dem Transformator, die nach dem Transport wieder entfernt werden können, so dass sie im Betrieb des Umspannwerks nicht stören.
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Mit anderen Worten umfasst die Erfindung ein Umspannwerk mit mehreren Komponenten, wobei die Komponenten von Komponententrägern auf dem Transformator abgestützt beziehungsweise an diesem befestigt sind. Der Transformator verfügt wiederum über Transportträgerhalterungen, welche ebenfalls für das Gesamtgewicht des Umspannwerks ausgelegt sind und über die das Umspannwerk auf dem Transportträger beziehungsweise Transportträgersystem beim Transport des Umspannwerks befestigt wird. Diese Transportträger haben keine Verbindung zu den anderen Komponenten des Umspannwerks, sind demontierbar ausgeführt und können nach dem Transport des Umspannwerks entfernt werden.
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Durch die Befestigung der Komponenten auf dem Komponententräger und die Trennung des Komponententrägers vom Transportmittel und dem Transportträger sind keinerlei für den Transport notwendigen Systeme für den Zusammenhalt und die Funktion des Umspannwerks notwendig.
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Ferner müssen nach Aufstellung des Transformators keine Transportmittel mehr am Umspannwerk verbleiben. Transportmittel wie Sattelauflieger oder Trailer können nach Aufstellung des Umspannwerks entfernt werden. Da der Einsatz dieser mobilen Umspannwerke zumeist viele Monate anhält, werden die Transportmittel nicht mehr blockiert. Da diese Transportmittel die Anforderungen eines Straßenfahrzeuges erfüllen müssen, sind diese sehr kostspielig. Weiterhin entfallen die vorschriftsmäßigen, regelmäßig durchzuführenden Untersuchungen beziehungsweise Inspektionen zur Gewährleistung der Verkehrssicherheit. Es genügt, bei Bedarf ein Transportmittel am Lagerplatz für mobile Umspannwerke kurzfristig für einen Transport bereitstellen zu können.
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Bevorzugt weist der Transformator Auflagestellen auf, welche durch Kufen oder ausfahrbare Stützen gebildet werden und für die Gesamtmasse des Umspannwerks bemessen sind. Diese tragen das gesamte Umspannwerk am Aufstellort.
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Die alleinige Aufstellung des Umspannwerks über die Kufen oder ausfahrbaren Stützen des Transformators verkleinert den Fußabdruck des Umspannwerks wesentlich. Es sind geringere Aufwendungen zur Vorbereitung der Aufstellfläche am Aufstellort des Umspannwerks notwendig.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks ist wenigstens eine Schaltanlage innerhalb eines Gehäuses angeordnet und mit dem Transformator über eine elektrische Verbindung leitfähig verbunden, wobei das Gehäuse der Schaltanlage über eine die elektrische Verbindung umschließende Flanschverbindung mit dem Transformator verbunden ist. Insbesondere kann die Flanschverbindung einen an dem Gehäuse der Schaltanlage angebrachten Gehäuseflansch und einen daran anschließenden Gegenflansch umfassen, wobei die elektrische Verbindung durch eine Isolierflüssigkeit-Gas-Durchführung geführt ist, welche an einem Übergang von einem mit der Schaltanlage verbundenen schaltanlagenseitigen Dom und einem mit dem Transformator verbundenen transformatorseitigen Dom angeordnet ist. Der Gegenflansch ist außen an dem transformatorseitigen Dom angebracht, der Gehäuseflansch hat einen Innendurchmesser, welcher größer ist als die maximale radiale Ausdehnung der Isolierflüssigkeit-Gas-Durchführung und der transformatorseitige Dom ist am Transformator befestigt, ragt in das Gehäuse der Schaltanlage hinein und ist von dem Gehäuseflansch umschlossen. Die direkte Verbindung bedingt, dass keine Relativbewegungen zwischen Transformator und Schaltanlage möglich sind und demzufolge keine Ausgleichvorrichtungen (Kompensatoren oder Kabelschlaufen) notwendig sind. Weiterhin wird eine sicherere und vor Umgebungseinflüssen und Berührung durch Personen geschützte Verbindung der Schaltanlage mit dem Transformator ermöglicht. In einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Gehäuse der Schaltanlage durch einen Spalt zwischen der Schaltanlage und dem Transformator und/oder durch ein thermisches Abschirmelement, welches zwischen dem Gehäuse der Schaltanlage und dem Transformator angeordnet ist, von dem Transformator thermisch entkoppelt sein. Die zulässige Temperatur des Transformators kann die zulässige Temperatur im Innenraum des Gehäuses der Schaltanlage erheblich überschreiten. Durch die beschriebene thermische Entkopplung wird eine unzulässige Aufheizung des Innenraumes des Gehäuses der Schaltanlage verhindert.
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Die vorgenannten Ausgestaltungen der Erfindung ermöglichen insbesondere eine elektrische Verbindung einer gasisolierten Schaltanlage mit einem mit einer Isolierflüssigkeit befüllten Transformator über eine geeignete Isolierflüssigkeit-Gas-Durchführung und eine Flanschverbindung.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks ist wenigstens ein Komponententräger zum Stützen des Umspannwerks bei einem Transport des Umspannwerks ausgebildet.
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Bei der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung fungiert ein Komponententräger vorteilhaft nicht nur als Stütze für Komponenten des Umspannwerks, sondern dient auch als Stütze des gesamten Umspannwerks bei dessen Transport.
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Bevorzugt kommen fluidgefüllte Transformatoren zum Einsatz. Die Isolierflüssigkeit kann dabei ein Fluid auf Mineralölbasis oder eine alternative Isolierflüssigkeit, beispielsweise auf Basis eines Esters, sein.
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Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks umfasst ein Ausdehnungsgefäß für die thermisch bedingten Volumenschwankungen der Isolierflüssigkeit des Transformators und ein in einer Verbindungsleitung zwischen dem Transformator und dem Ausdehnungsgefäß angeordnetes Buchholzrelais, wobei das Ausdehnungsgefäß unterhalb einer Gehäuseoberkante des Transformators angeordnet ist und das Buchholzrelais oberhalb der Gehäuseoberkante des Transformators angeordnet ist.
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Die beschriebene Anordnung des Ausdehnungsgefäßes ermöglicht eine einfache Einhaltung der maximalen Transporthöhe für den Straßentransport, bei Gewährleistung der Funktion des Buchholzrelais.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks ist der Transformator hermetisch verschlossen ausgeführt. Ferner ist zur Kompensation von Volumenschwankungen der Isolierflüssigkeit im Ausdehnungsgefäß ein Gaspolster vorgesehen und dieses Gaspolster ist zumindest teilweise in einem oder mehreren an wenigstens einem Komponententräger befestigten Gaskompressionsgefäßen angeordnet.
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Ein zusätzlicher hermetischer Abschluss des Transformators ermöglicht eine höhere Wartungsfreiheit des Transformators und vermindert die Alterung der Isolation des Transformators. Das Gaspolster kann sowohl im Ausdehnungsgefäß als auch in zusätzlichen Gaskompressionsgefäßen erfolgen. Die Nutzung zusätzlicher Gaskompressionsgefäße ermöglicht die flexible Unterbringung des für das Gaspolster erforderlichen Volumens in den Freiräumen zwischen den elektrischen Komponenten des Umspannwerks und damit eine kleine Baugröße desselben.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks, wobei das Umspannwerk auf einer Aufstellfläche aufgestellt ist,
- 2 das in 1 dargestellte Umspannwerk auf einem Sattelzug zum Transport des Umspannwerks,
- 3 eine erste Schnittdarstellung des in 1 dargestellten Umspannwerks,
- 4 eine zweite Schnittdarstellung des in 1 dargestellten Umspannwerks,
- 5 eine dritte Schnittdarstellung des in 1 dargestellten Umspannwerks,
- 6 eine rückseitige Ansicht des in 1 dargestell-ten Umspannwerks,
- 7 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks,
- 8 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks,
- 9 das in 8 dargestellte Umspannwerk im Bereich einer Flanschverbindung zwischen dem Transformator und einer Schaltanlage des Umspannwerks vor dem Schließen der Flansch-verbindung,
- 10 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks,
- 11 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks.
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Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 6 (1 bis 6) zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1. Das Umspannwerk 1 umfasst unter anderem einen Transformator 3, zwei Schaltanlagen 5, 7, zwei Komponententräger 9, ein Ausdehnungsgefäß 11 und ein Buchholzrelais 13.
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1 zeigt das Umspannwerk 1 nach dessen Aufstellen auf einer Aufstellfläche 15. 2 zeigt das Umspannwerk 1 auf einem Sattelzug mit einer Sattelzugmaschine 17 und einem Sattelauflieger 18 zum Transport des Umspannwerks 1. 3 zeigt eine erste Querschnittdarstellung des Umspannwerks 1 mit einer durch eine erste Schaltanlage 5 verlaufenden Schnittebene. 4 zeigt eine zweite Querschnittdarstellung des Umspannwerks 1 mit einer durch den Transformator 3 verlaufenden Schnittebene. 5 zeigt eine dritte Querschnittdarstellung des Umspannwerks 1 mit einer durch die zweite Schaltanlage 7 verlaufenden Schnittebene. 6 zeigt eine rückseitige Ansicht des Umspannwerks 1.
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Die Schaltanlagen 5, 7 sind auf sich in einer Längsrichtung gegenüberliegenden Seiten des Transformators 3 angeordnet und weisen Anschlussvorrichtungen 19, 21 mit Hochspannungsanschlüssen 20, 22 zum Anschließen des Umspannwerks 1 an ein elektrisches Versorgungsnetz auf.
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Der Transformator 3 weist ausfahrbare Stützen 23 zum Aufstellen des Umspannwerks 1 auf der Aufstellfläche 15 auf. Die Unterseiten der Stützen 23 bilden die einzigen Auflageflä-chen 25, an denen das Umspannwerk 1 nach dem Aufstellen an der Aufstellfläche 15 anliegt.
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Die Komponententräger 9 sind auf sich in einer Querrichtung gegenüberliegenden Seiten des Transformators 3 angeordnet. Jeder Komponententräger 9 verläuft in Längsrichtung an der jeweiligen Seite des Transformators 3 und ist an Komponententrägerhalterungen 27 befestigt, die an dieser Seite an dem Transformator 3 angeordnet sind. Die Schaltanlagen 5, 7 und das Ausdehnungsgefäß 11 sind über Befestigungselemente 29 bis 33 an den Komponententrägern 9 angeordnet.
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Das Ausdehnungsgefäß 11 ist zur Kompensation von Volumenschwankungen einer Isolierflüssigkeit in dem Transformator 3 eingerichtet. Dazu ist das Ausdehnungsgefäß 11 mit dem Transformator 3 über eine Verbindungsleitung 35 verbunden, in der Isolierflüssigkeit zwischen dem Transformator 3 und dem Ausdehnungsgefäß 11 fließen kann. Das Ausdehnungsgefäß 11 ist unterhalb einer Gehäuseoberkante 37 eines Transformatorgehäuses 38 des Transformators 3 angeordnet. Das Buchholzrelais 13 ist oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels der Isolierflüssigkeit des Transformators 3 und oberhalb der Gehäuseoberkan-te 37 des Transformatorgehäuses 38 in der Verbindungslei-tung 35 angeordnet.
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Zum Transport des Umspannwerks 1 sind an dem Transformator 3 zwei Transportträger 39 montierbar (die Transportträger 39 sind in den 2 bis 6 gestrichelt dargestellt, da sie nach dem Transport entfernt werden). Die Transportträger 39 werden auf sich in der Querrichtung gegenüberliegenden Seiten des Transformators 3 angeordnet. Jeder Transportträger 39 verläuft in der Längsrichtung an der jeweiligen Seite des Transformators 3 und ist an Transportträgerhalterungen 41 lösbar montierbar, die an dieser Seite an dem Transformator 3 angeordnet sind. Über die Transportträger 39 liegt das Umspannwerk 1 bei einem Transport mit dem Sattelzug auf dem Sattelauflieger 18 des Sattelzugs auf. Die Transportträger 39 weisen (in 2 nicht dargestellte) Befestigungseinrichtungen zum Verbinden mit dem Sattelauflieger 18 auf, beispielsweise Auflagen und Verbindungszapfen.
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Die Schaltanlagen 5, 7 weisen jeweils ein Haltegerüst 43, 45 auf, das mit Befestigungselementen 29 bis 33 an den Komponententrägern 9 befestigt ist.
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7 (7) zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1 in einer Längsschnittdarstellung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind an jeder Längsseite des Transformators 3 zwei Komponententräger 9, 10 parallel zueinander und übereinander angeordnet. Die Komponententräger 9, 10 können über Streben, beispielsweise nach Art einer Fachwerkkonstruktion, zu einem mehrteiligen Komponententräger miteinander verbunden sein. Die erste Schaltanla-ge 5 ist gasisoliert mit einer Regelungseinrichtung 46 ausgeführt. Die Anschlussvorrichtungen 19 der ersten Schaltanla-ge 5 sind als Gas-Luft-Durchführungen ausgebildet. Die Hauptbaugruppen der ersten Schaltanlage 5 sind in einem Stabilisierungsrahmen 47 verankert. Der Stabilisierungsrahmen 47 ist mittels Schwingungsdämpfern 49 von den unteren Komponententrägern 10 entkoppelt gelagert. Die Schwingungsdämpfer 49 sind auf die Masse der im Stabilisierungsrahmen 47 angeordneten Baugruppen der ersten Schaltanlage 5 und die Betriebsfrequenz des Transformators 3 abgestimmt. Die erste Schaltanlage 5 ist durch eine Isolierflüssigkeit-Gas-Durchführung 50 mit dem Transformator 3 verbunden. Die Isolierflüssigkeit-Gas-Durchführung 50 ist an einem Übergang von einem mit der ersten Schaltanlage 5 verbundenen schaltanlagenseitigen Dom 68 und einem mit dem Transformator verbundenen transformatorseitigen Dom 66 angeordnet und weist einen schaltanlagenseitigen Anschlussflansch 52 und einen transformatorseitigen Anschlussflansch 56 auf.
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Die 8 und 9 (8 und 9) zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1. Dabei zeigt 8 eine Längsschnittdarstellung des gesamten Umspannwerks 1 auf einem Sattelauflieger 18 und 9 zeigt eine Längsschnittdarstellung des Umspannwerks 1 im Bereich einer Flanschverbindung zwischen dem Transformator 3 und der ersten Schaltanlage 5 des Umspannwerks 1 vor dem Schließen der Flanschverbindung. Die erste Schaltanlage 5 ist gasisoliert ausgeführt und in einem Gehäuse 80 angeordnet, das an den Komponententrägern 9 angeordnet ist. Die Hauptbaugruppen der ersten Schaltanlage 5 sind in einem Stabilisierungsrahmen 47 verankert, der in dem Gehäuse 80 angeordnet ist und mittels Schwingungsdämpfern 49 von dem Gehäuse 80 und damit auch von den Komponententrägern 9 entkoppelt ist.
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Die erste Schaltanlage 5 ist mit dem Transformator 3 über eine elektrische Verbindung leitfähig verbunden, wobei das Gehäuse 80 der ersten Schaltanlage 5 über eine die elektrische Verbindung umschließende Flanschverbindung mit dem Transformator 3 verbunden ist. Die Flanschverbindung umfasst einen an dem Gehäuse 80 angebrachten Gehäuseflansch 62 und einen daran anschließenden Gegenflansch 64, wobei die elektrische Verbindung durch eine Isolierflüssigkeit-Gas-Durchführung 50 geführt ist. Die Isolierflüssigkeit-Gas-Durchführung 50 ist an einem Übergang von einem mit der ersten Schaltanlage 5 verbundenen schaltanlagenseitigen Dom 68 und einem mit dem Transformator 3 verbundenen transformatorseitigen Dom 66 angeordnet. Der Gegenflansch 64 ist außen an dem transformatorseitigen Dom 66 angeordnet. Der Gehäuseflansch 62 hat einen Innendurchmesser DI1, welcher größer ist als die maximale radiale Ausdehnung DA2 der Isolierflüssigkeit-Gas-Durchführung 50. Der transformatorseitige Dom 66 ist am Transformator 3 befestigt und ragt in das Gehäuse 80 der ersten Schaltanlage 5 hinein und ist von dem Gehäuseflansch 62 umschlossen.
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Das Gehäuse 80 ist durch einen Spalt 69 zwischen der ersten Schaltanlage 5 und dem Transformator 3 und durch ein thermisches Abschirmelement 70, welches zwischen dem Gehäuse 80 und dem Transformator 3 angeordnet ist, von dem Transformator 3 thermisch entkoppelt. Die Temperatur des Transformators 3 kann 100°C überschreiten. Durch die beschriebene thermische Entkopplung wird eine unzulässige Aufheizung des Innenraumes des Gehäuses 80 der Schaltanlage 5 verhindert.
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Das Umspannwerk 1 umfasst ferner eine als ein Wärmetauscher ausgebildete Kühlvorrichtung 72 zum Kühlen des Transformators 3.
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10 (10) zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Komponententräger 9 auch zum Stützen des Umspannwerks 1 bei einem Transport des Umspannwerks 1 ausgebildet, das heißt die Komponententräger 9 übernehmen auch die Funktion der Transportträger 39. Außerdem weisen die Komponententräger 9 jeweils ausfahrbare Stützen 24 auf, und der Transformator 3 weist neben ausfahrbaren Stützen 23 Kufen 79 auf, auf denen das Umspannwerk 1 aufstellbar ist. An dem Transformator 3 sind Kühlvorrichtungen 73 angeordnet, die beispielsweise Radiatoren zum Kühlen des Transformators 3 aufweisen. Die Komponententräger 9 weisen ferner Befestigungseinrichtungen 74 zum Verbinden mit einem Transportmittel, insbesondere Auflagen und Verbindungszapfen zum Verbinden mit einem Fahrgestell und/oder einem Sattelauflieger 18, auf. An den Komponententrägern 9 sind unter anderem eine als ein Wärmetauscher ausgebildete Kühlvorrichtung 72, eine Schalteinheit 77, ein Ausdehnungsgefäß 11, ein Gaskompressionsgefäß 75, ein Messwandler 76 und Kabelanschlussbuchsen 78 angeordnet.
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Die Schalteinheit 77 ist in diesem Ausführungsbeispiel als luftisoliere Schalteinheit ausgeführt. Die neben der Schalteinheit 77 befindlichen Komponenten 11, 75, 76 des Umspannwerks 1 sind daher derart angeordnet, dass die erforderlichen elektrischen Abstände zu den Hochspannung führenden Teilen der Schalteinheit 77 eingehalten werden.
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Der Transformator 3 ist hermetisch verschlossen ausgeführt und zur Kompensation von Volumenschwankungen der Isolierflüssigkeit im Ausdehnungsgefäß 11 ist ein Gaspolster vorgesehen. Dieses Gaspolster ist zumindest teilweise in dem Gaskompressionsgefäß 75 angeordnet.
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11 (11) zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1 in einer Längsschnittdarstellung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen nur dadurch, dass der Transformator 3 Kufen 79 statt ausfahrbare Stützen 23 aufweist, und dass die Komponententräger 9 nicht entlang der Längsseiten des Transformators 3 verlaufen, sondern an der Stirnseite des Transformators 3 angeordnet sind und die erste Schaltanlage 5 abstützen.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
