DE10203035B4

DE10203035B4 - Gasisolierte Hochspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DE10203035B4
Application number: DE2002103035
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Kimmel; Thomas Dipl.-Ing. Brenneis
Original assignee: ABB AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2002-01-26
Filing date: 2002-01-26
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2022-01-27
Also published as: DE10203035A1; WO2003063314A3; WO2003063314A2

Abstract

Gasisolierte Hochspannungsschaltanlage mit einem Leistungsschaltergehäuse (1) mit Leistungsschalterkammern (2), mit Sammelschienen (4) mit zugeordneten kombinierten dreiphasigen Trenn- und Erdungsschaltern (5) sowie mit Kabelabgängen (7) mit zugeordneten kombinierten dreiphasigen Trenn- und Erdungsschaltern (6),
dadurch gekennzeichnet, dass
je Schaltfeld (A, B, C) ein gemeinsames Gehäuse (3) für Sammelschienen und Abgänge vorgesehen ist, in
– welchem die Sammelschienen (4) sowie die zugeordneten kombinierten dreiphasigen Trenn- und Erdungsschalter (5) angeordnet sind,
– welchem die Kabelabgänge (7) sowie die zugeordneten kombinierten dreiphasigen Trenn- und Erdungsschalter (6) angeordnet sind, und
welches über Flanschverbindungen (8, 9, 10, 11) mit dem Leistungsschaltergehäuse (1) mit den Leistungsschalterkammern (2) verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gasisolierte Hochspannungsschaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Übliche gasisolierte Hochspannungsschaltanlagen sind durch ihre modulare Bauweise gekennzeichnet und werden insbesondere eingesetzt, wenn aufgrund von Platzmangel oder besonderer Umweltbedingungen die Mehrkosten gegenüber einer konventionellen, luftisolierten Bauweise gerechtfertigt sind.
In der DE 34 36 173 A1 ist eine Schaltanlage mit einer mit Isoliergas gefüllten Kapselung offenbart, bei welcher der Leistungsschalter in einer separaten Kapselung angeordnet ist, so dass bei einer fälligen Revision der Leistungsschalter besichtigt werden kann, ohne dass das Isoliergas aus der die übrigen Schaltanlagenkomponenten aufnehmenden austritt. Anhand der hieraus entnehmbaren Informationen erhält der Fachmann keinerlei Anregungen oder Hinweise zur Lösung seiner Aufgabe.
Ein typisches Hochspannungsschaltfeld der eingangsgenannten Art ist beispielsweise aus der DE 4210368A1 entsprechend der EP 0 564 899 B1 bekannt. Hierbei handelt es sich um ein metallgekapseltes, gasisoliertes Hochspannungsschaltfeld mit einem Leistungsschaltergehäuse, das mindestens ein Sammelschienengehäuse trägt und einen weiteren Flanschanschluß für ein Kabelendverschlußgehäuse aufweist. Dem Sammelschienensystem bzw. dem Kabelabgang sind Trennschalter zugeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit reduzierten Kosten herstellbare gasisolierte Hochspannungsschaltanlage der eingangs genannten Art anzugeben.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch geänderte konstruktive Gestaltung die Gesamtkosten der vorgeschlagenen gasisolierten Hochspannungsschaltanlage gesenkt und den Kosten einer Schaltanlage konventioneller, luftisolierter Bauweise derart angenähert sind, daß eine Wirtschaftlichkeit auch in denjenigen Fällen begründbar ist, bei denen kein Platzmangel gegeben ist oder bei denen keine besonderen Umgebungsbedingungen herrschen. Die herkömmliche modulare Bauweise mit Sammelschienenmodulen und Abgangsmodulen wird aufgehoben und die Baukomponenten dieser herkömmlichen Module werden zusammen in einem Modul untergebracht, wodurch sich vorteilhaft gleichermaßen eine kleinere Bauweise ergibt.
Darüber hinaus ergeben sich durch die Zusammenfassung von Sammelschienenmodul und Abgangsmodul je Schaltfeld die Möglichkeiten, die Schaltanlage auf einen Hauptantrieb zu reduzieren und die Trennelemente über gemeinsame Isolierwellen miteinander zu verbinden. Weiterhin trägt zur kompakten Bauweise der Einsatz von kombinierten Strom- und Spannungssensoren bei..
Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Aus der DE 1916080 A ist eine Hochspannungsschaltzelle für mittlere Spannungen bekannt geworden, die mit einem fahrbaren Leistungsschalter mit einer Steckverbindung zum Anschluss an feststehende Anlageteile versehen ist. Dabei sind der Steckverbindung grossflächige Metallteile als Elektroden zur Steuerung der Spannungsverteilung zugeordnet, welche derart ausgebildet sind, dass sie beim Schließen der Steckverbindung deren Teile im Eingriff miteinander führen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
1 ein komplettes Schaltfeld der gasisolierten Hochspannungsschaltanlage in Querschnittsdarstellung,
2 eine dreidimensionale Darstellung einer dreifeldrigen gasisolierten Hochspannungsschaltanlage.
In 1 ist ein komplettes dreiphasiges Schaltfeld der gasisolierten Hochspannungsschaltanlage in Querschnittsdarstellung gezeigt. Das Feld weist ein als Schweiß- oder Gußgehäuse ausgebildetes und mit Isoliergas gefülltes Leistungsschaltergehäuse 1 der Leistungsschaltereinheit mit integrierten Leistungsschalterkammern 2 auf, welche in einem gleichschenkligen Dreieck angeordnet sind. Ein ebenfalls als Schweiß- oder Gußgehäuse ausgebildetes und mit Isoliergas gefülltes Sammelschienen-/Abgangsgehäuse 3 beinhaltet sowohl die dreiphasige Sammelschieneneinheit – siehe Sammelschienen 4 – mit integrierten dreiphasigen Trenn-/Erdungsschaltern 5 als auch die Abgangseinheit mit integrierten dreiphasigen Trenn-/Erdungsschaltern 6 und Hochspannungskabelanschluß – siehe Kabelabgang 7.
Das Leistungsschaltergehäuse 1 und das Sammelschienen-/Abgangsgehäuse 3 sind zum einen durch eine Flanschverbindung 8 mit einem dreiphasigem Schottisolator verbunden, der beide Gasräume voneinander trennt und darüber hinaus die mechanische Stabilität der Anordnung gewährleistet und zum anderen durch drei einphasige Flanschverbindungen 9, bzw. 10 bzw. 11 mit jeweils integrierten kombinierten Strom-/Spannungssensoren 12 bzw. 13 bzw. 14.
Ein Schalterantrieb 15 dient als gemeinsamer Hauptantrieb für den Leistungsschalter und die beiden Trenn-/Erdungsschalter des Schaltfeldes. Dabei erfolgt der Antrieb des Leistungsschalters über eine Isolierwelle 16 und die Betätigung der Trenn-/Erdungsschalter 5, 6 über eine gemeinsame Isolierwelle 17. Der Schalterantrieb 15 ist elektrisch oder hydraulisch derart geregelt, daß bei einem Ausschaltvorgang zunächst der Leistungsschalter geöffnet wird und danach zeitversetzt hierzu die Trenn-/Erdungsschalter in die Erdungsposition geschaltet werden oder umgekehrt hierzu bei einem Einschaltvorgang zunächst die Erdung aufgehoben wird und anschließend zeitversetzt hierzu der Leistungsschalter schließt.
Unmittelbar neben dem Sammelschienen-/Abgangsgehäuse 3 ist ein Steuerschrank 18 angeordnet. Ein mit dem Kabelabgang 7 bzw. dem Trenn-/Erdungsschalter 6 verbundener Schnellerdungsschalter 19 ist in diesem Steuerschrank 18 integriert. Alle Anzeigegeräte 20 für die Stellung der Schaltgeräte und die Messung interessierender Grö ßen (Ströme, Spannungen) des Schaltfeldes sind in der Frontseite des Steuerschrankes 18 eingebaut und dort in einfacher Weise ablesbar.
In 2 ist eine dreidimensionale Darstellung einer dreifeldrigen gasisolierten Hochspannungsschaltanlage gezeigt. Es sind drei Schaltfelder A, B, C unmittelbar nebeneinander angeordnet, wobei jedes Schaltfeld ein Leistungsschaltergehäuse 1, ein Sammelschienen-/Abgangsgehäuse 3, einen Schalterantrieb 15 und einen Steuerschrank 18 aufweist. Die Verbindung zwischen Leistungsschaltergehäusen 1 und Sammelschienen-/Abgangsgehäusen 3 erfolgt jeweils über Flanschverbindungen 8 sowie 9/10/11 mit integrierten Strom-/Spannungssensoren 12/13/14. Die Lage eines Kabelabganges 7 ist angedeutet. Die Verbindungen zwischen den Sammelschienen-/Abgangsgehäusen 3 und den zugeordneten Steuerschränken 18 erfolgt jeweils über Flanschverbindungen 21. Zur Durchführung der Sammelschienen zwischen benachbarten Schaltfeldern sind die Sammelschienen-/Abgangsgehäuse 3 jeweils mit seitlichen Flanschverbindungen 22 mit dreiphasigem Schottisolator ausgerüstet.

Claims

Gasisolierte Hochspannungsschaltanlage mit einem Leistungsschaltergehäuse (1) mit Leistungsschalterkammern (2), mit Sammelschienen (4) mit zugeordneten kombinierten dreiphasigen Trenn- und Erdungsschaltern (5) sowie mit Kabelabgängen (7) mit zugeordneten kombinierten dreiphasigen Trenn- und Erdungsschaltern (6), dadurch gekennzeichnet, dass je Schaltfeld (A, B, C) ein gemeinsames Gehäuse (3) für Sammelschienen und Abgänge vorgesehen ist, in – welchem die Sammelschienen (4) sowie die zugeordneten kombinierten dreiphasigen Trenn- und Erdungsschalter (5) angeordnet sind, – welchem die Kabelabgänge (7) sowie die zugeordneten kombinierten dreiphasigen Trenn- und Erdungsschalter (6) angeordnet sind, und welches über Flanschverbindungen (8, 9, 10, 11) mit dem Leistungsschaltergehäuse (1) mit den Leistungsschalterkammern (2) verbunden ist.
Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Schalterantrieb (15) für alle Leistungsschalterkammern (2) und Trenn-/Erdungsschalter (5, 6) eines Schaltfeldes (A, B, C) vorgesehen ist, welcher über Isolierwellen (16, 17) mit diesen Schaltgeräten verbunden ist.
Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Isolierwelle (17) für alle Trenn-/Erdungsschalter (5, 6) eines Schaltfeldes (A, B, C) vorgesehen ist.
Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Flanschverbindung (8) mit dreiphasigem Schottisolator.
Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einphasige Flanschverbindungen (9, 10, 11) mit integrierten kombinierten Strom-/Spannungssensoren (12, 13, 14).
Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit dem Sammelschienen-/Abgangsgehäuse (3) über eine Flanschverbindung (21) verbundenen Steuerschrank (18) mit im Steuerschrank integriertem Schnellerdungsschalter (19).
Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelschienen-/Abgangsgehäuse (3) mit seitlichen Flanschverbindungen (22) zur Durchführung der Sammelschienen (4) zum Nachbarfeld versehen ist.