DE19833607A1 - Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Schaltanlage und elektrische Schaltanlage - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Schaltanlage und elektrische Schaltanlage

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DE19833607A1
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Jadran Kostovic
Lutz Niemeyer
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/24Circuit arrangements for boards or switchyards

Abstract

Eine für Mittel- und Hochspannung geeignete Schaltanlage mit 2 Stromsammelschienen (I, II) zur Sammlung und Verteilung elektrischer Energie, welche über einen normalerweise geschlossenen Sammelschienenkoppler (S2) zueinander parallelgeschaltet sind, weist einen Energieeinspeiseblock (EB), einen Energieabgangsblock (AB), einen Schaltblock (SB) und einen Energietransferblock (TB) auf. Sammelschienenabzweigungen (1-3, 4, A1, A2) dieser Blöcke sind über Sammelschienen-Auswahlschalter (SUE, SUA, SU1, SU2), welche nur für eine Kommutationsfunktion und eine Unterbrechungsfunktion im nahezu stromlosen Zustand ausgelegt sind, an die beiden Stromsammelschienen (I, II) angeschlossen. In den Sammelschienenabzweigungen (A1, A2) des Energietransferblockes (TB) sind keine Leistungsschalter erforderlich. Wenn eine Schalthandlung erforderlich wird, sei es gewollt oder in einem Fehlerfall, so werden die Abgzweig-Schnellumschalter (SU1) und (SU2) so vorkonfiguriert, daß alle leistungseinspeisenden Sammelschienenabzweigungen (1-3, A1) auf eine 1. Stromsammelschiene (I) und alle leistungsabführenden Sammelschienenabzweigungen (4, A2) auf die andere (II) kommutiert werden. Danach wird der Sammelschienenkoppler (S2) geöffnet, erforderlichenfalls nach vorheriger Öffnung eines Sammelschienenschalters (S1). In der so erzeugten Strompause werden die zu schaltenden Sammelschienenabzweigungen, z. B. (A1, A2), durch die zugehörigen Abzweig-Schnellumschalter (SU1, SU2) stromlos abgetrennt. ...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einen Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Schaltanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und von einer elektrischen Schaltanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
STAND DER TECHNIK
Mit den Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 10 nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik Bezug, wie er aus dem Taschenbuch Elektrotechnik, Band 6, Systeme der Elektroenergietechnik, herausgegeben von Prof. Dr. Eugen Philippow, 1. Auflage, VEB Verlag Technik, Berlin, 1982, S. 117­ -125, bekannt ist. Dort können zur Sammlung und Verteilung elektrischer Energie 2 oder mehrere elektrisch parallelgeschaltete Sammelschienen vorgesehen sein, um größere Freizügigkeit in der Verteilung und Auswahl der Anspeisungen zu erhalten. Jeder Sammelschienen-Abzweig ist u. a. mit Meßwandlern, einem Leistungsschalter und einem Wahltrennschalter zur Auswahl der jeweiligen Sammelschiene ausgestattet. Nachteilig dabei ist, insbesondere bei Hochspannungsschaltanlagen mit vielen Sammelschienen-Abzweigen, daß für jeden Sammelschienen-Abzweig ein teurer Leistungsschalter erforderlich ist, dessen Schaltvermögen für Kurzschlußströme ausgelegt sein muß.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen 1 und 10 definiert ist, löst die Aufgabe, ein Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Schaltanlage und eine elektrische Schaltanlage zur Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß nicht für jede Sammelschienenabzweigung ein Leistungsschalter erforderlich ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Anlagenkomponenten und damit Kosten eingespart werden können. Es genügt ein als Leistungsschalter ausgeführter Sammelschienenkoppler für mehrere Sammelschienenabzweigungen, mit dem Betriebsströme und, im Kurzschlußfall, Kurzschlußströme geschaltet werden können.
Gemäß vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung können fehlerbedingte Schalthandlungen innerhalb weniger 10 ms ausgeführt werden.
Je Sammelschienenabzweigung ist ein relativ wenig aufwendiger Sammelschienen-Auswahlschalter erforderlich, der eine Kommutationsfunktion und eine Unterbrechungsfunktion im stromlosen oder nahezu stromlosen Zustand, d. h. bei kapazitiven und kleinen Lastströmen erfüllen muß. Er übernimmt die Trennerfunktion und kann auch die Erdungsfunktion übernehmen. Als Sammelschienen-Auswahlschalter können z. B. aus dem eingangs genannten Taschenbuch Elektrotechnik, Band 6, S. 125, bekannte gasgekapselte Trennschalter oder Schnellerder verwendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Hochspannungsschaltanlage mit 2 elektrisch parallelgeschalteten Stromsammelschienen, einem Energieeinspeiseblock, einem Energieabgangsblock, einem Schaltblock und einem Energieübertragungsblock,
Fig. 2 und 3 Varianten von Schnellumschaltern,
Fig. 4 und 5 redundante Auslegungen von Leistungsschaltern des Schaltblockes gemäß Fig. 1,
Fig. 6 eine Hochspannungsschaltanlage gemäß Fig. 1 mit redundanten Leistungsschaltern, symmetrisch zum Energieeinspeiseblock,
Fig. 7 elektrische Bauelemente zwischen den beiden Stromsammelschienen gemäß den Fig. 1 und 6, die einzeln oder in Kombination vorgesehen sein können, und
Fig. 8 und 9 eine Variante zu den Hochspannungsschaltanlagen gemäß den Fig. 1 und 6, bei der Sammelschienen­ abzweigungen über Abzweigungstrennschalter an die Sammelschienen-Auswahlschalter angeschlossen sind, in unterschiedlichen Schaltzeitpunkten.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind 3phasige Schaltungen nur 1phasig dargestellt und übliche Erdungsschalter weggelassen worden.
Fig. 1 zeigt eine Hochspannungsschaltanlage mit 2 Stromsammelschienen (I, II) zur Sammlung und Verteilung elektrischer Energie, welche über einen normalerweise geschlossenen Leistungsschalter bzw. Sammelschienenkoppler (S2) zueinander parallelgeschaltet sind.
Ein Wechselstromgenerator (1) speist über einen Generatorschalter (2), einen Generatortransformator (3) und einen Einspeise-Schnellumschalter (SUE) in der ausgezogen dargestellten Schalterposition eine 1. Stromsammelschiene (I) in einem Energieeinspeisebereich bzw. Energieeinspeiseblock (EB). Schaltet man den Einspeise-Schnellumschalter (SUE) in eine gestrichelt dargestellte Schalterposition um, so speist der Wechselstromgenerator (1) in eine 2. Stromsammelschiene (II) Energie ein. Ein Pfeil (5) zeigt die Energieflußrichtung an. Der Energieeinspeiseblock (EB) faßt alle Stromabgänge in die Hochspannungsschaltanlage zusammen, die nur Energie einspeisen, wie z. B. von weiteren nicht dargestellten lokalen Generatoren.
In einem Energieabgangsbereich bzw. Energieabgangsblock (AB) der beiden Stromsammelschienen (I, II) ist ein Abgangstransformator (4) über einen Abgangs-Schnellumschalter (SUA) an die 2. Stromsammelschiene (II) angeschlossen. Ein Pfeil (6) zeigt die Energieflußrichtung an. Der Energieabgangsblock (AB) umfaßt alle Stromabgänge, die nur Energie abführen, wie z. B. angeschlossene Stromverteilnetze oder elektrische Großverbraucher (nicht dargestellt).
Ein Schaltbereich bzw. Schaltblock (SB) der beiden Stromsammelschienen (I, II) weist in der 1. Stromsammelschiene (I) einen normalerweise geschlossenen Leistungsschalter bzw. Sammelschienenschalter (S1) auf, der einerseits mit dem Einspeise-Schnellumschalter (SUE) und andererseits mit dem Sammelschienenkoppler (S2) elektrisch verbunden ist. Der Schaltblock (SB) umfaßt die von der Hochspannungsschaltanlage gemeinsam benutzten Schaltvorrichtungen.
Ein Energieübertragungsbereich bzw. Energietransferblock (TB) der beiden Stromsammelschienen (I, II) weist eine 1.
Sammelschienenabzweigung (A1) auf, welche über einen 1. Abzweig- Schnellumschalter (SU1) mit 3 Schalterpositionen an die beiden Stromsammelschienen (I, II) anschließbar und, in der gestrichelt dargestellten Schalterposition, von beiden Stromsammelschienen (I, II) trennbar ist. Ein Pfeil (7) zeigt die Energieflußrichtung an. Dieser Energietransferblock (TB) weist ferner eine 2. Sammelschienenabzweigung (A2) auf, welche über einen 2. Abzweig-Schnellumschalter (SU2) mit 3 Schalterpositionen an die beiden Stromsammelschienen (I, II) anschließbar und, in der gestrichelt dargestellten Schalterposition, von beiden Stromsammelschienen (I, II) trennbar ist. Ein Pfeil (8) zeigt die Energieflußrichtung an. In diesem Energietransferblock (TB) können weitere, nicht dargestellte Sammelschienenabzweigungen vorhanden sein. Der Energietransferblock (TB) umfaßt alle Abgänge, welche elektrische Leistung von benachbarten Netzknoten beziehen oder an diese abgeben können.
Diese Struktur der Hochspannungsschaltanlage erlaubt eine Vorkonfiguration der Abzweig-Schnellumschalter (SU1, SU2) auf Grund der betriebsmäßigen Lastflüsse in den Abgängen, so daß diese beim Eintreten eines von einem Fehlerschutz ausgelösten Schaltfalles bereits in der richtigen Stellung sind und der Sammelschienenkoppler (S2) ohne Verzug aktiviert werden kann.
Die Funktionsweise der Hochspannungsschaltanlage wird nachfolgend erläutert. Wenn eine Schalthandlung erforderlich wird, sei es gewollt oder in einen Fehlerfall, erfaßt durch eine nicht dargestellte Fehlererfassungseinrichtung, so wird die Hochspannungsschaltanlage durch die Abzweig-Schnellumschalter (SU1) und (SU2), falls erforderlich, so vorkonfiguriert, daß alle leistungseinspeisenden Sammelschienenabzweigungen (1-3; A1) auf eine 1. Stromsammelschiene (I) und alle leistungsabführenden Sammelschienenabzweigungen (4, A2) auf die andere, 2. Stromsammelschiene (II) kommutiert werden. Sobald dieser schnelle Kommutationsprozeß abgeschlossen ist, fließt der gesamte Anlagenstrom in die 1. Stromsammelschiene (I) hinein, durch den noch geschlossenen Sammelschienenkoppler (S2) hindurch und durch die 2. Stromsammelschiene (II) ab. Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird der Sammelschienenkoppler (S2) geöffnet, wodurch der Strom in der gesamten Hochspannungsschaltanlage unterbrochen wird. In der so erzeugten Strompause werden die zu schaltenden Sammelschienenabzweigungen, z. B. (A1, A2), durch die zugehörigen Abzweig-Schnellumschalter (SU1, SU2) stromlos abgetrennt durch deren Umschalten in die gestrichelt dargestellte Schaltposition. Anschließend wird der Sammelschienenkoppler (S2) sofort wieder eingeschaltet, um die Energieversorgung der "gesunden" Abgänge wiederherzustellen.
Falls der Fehler im Energieeinspeiseblock (EB) oder im Energieabgangsblock (AB) aufgetreten ist, werden der Einspeise- Schnellumschalter (SUE) bzw. der Abgangs-Schnellumschalter (SUA) in der Strompause neu konfiguriert, bevor der Sammelschienenkoppler (S2) wieder eingeschaltet wird. Diese Wiedereinschaltung erfolgt bereits nach Abschluß der neuen Konfigurierung, d. h., nach wenigen 10 ms, so daß keine wesentliche Versorgungsstörung auftritt.
Beim Auftreten eines Fehlers in einer leistungseinspeisenden 1. Sammelschienenabzweigung (A1) im Energietransferblock (TB) wird vor dem Öffnen des Sammelschienenkopplers (S2) der Sammelschienenschalter (S1) geöffnet und damit die Leistungseinspeisung aus dem Energieeinspeiseblock (EB) in den Fehlerbereich verhindert. Nach dem Umschalten des Abzweig- Schnellumschalters (SU1) in seine gestrichelt dargestellte Trennstellung werden der Sammelschienenschalter (S1) und der Sammelschienenkoppler (S2) wieder eingeschaltet.
Beim Auftreten eines Fehlers in einer leistungsabführenden 2. Sammelschienenabzweigung (A2) im Energietransferblock (TB) braucht der Sammelschienenschalter (S1) nicht geöffnet zu werden.
Durch das Öffnen des Sammelschienenkopplers (S2) werden die von dem Fehler betroffenen Bereiche der Stromsammelschienen (I, II) stromlos. Danach werden der Einspeise-Schnellumschalter (SUE) und der Abgangs-Schnellumschalter (SUA) in die gestrichelt dargestellten Schalterstellungen umgeschaltet, so daß der Abgangstransformator (4) im Energieabgangsblock (AB) aus dem Energieeinspeiseblock (EB) weiterversorgt werden kann, falls die Leistung des Wechselstromgenerators (1) für den Energiebedarf dieses Abgangs ausreicht.
Beim Auftreten eines Sammelschienenfehlers im Bereich des Energieeinspeiseblockes (EB) werden der Generatorschalter (2) und der Sammelschienenschalter (S1) geöffnet. Damit wird die Leistungseinspeisung aus den Wechselstromgenerator (1) und aus dem Energietransferblock (TB) unterbrochen. Der Abgangstransformator (4) im Energieabgangsblock (AB) wird über den Abgangs-Schnellumschalter (SUA), ohne Änderung von dessen Schalterstellung, mit Energie weiterversorgt.
Generatorschutz: Der Sammelschienenschalter (S1) kann als Blockschalter für den Wechselstromgenerator (1) dienen, wenn er dicht genug am Wechselstromgenerator (1) angeordnet ist. Der defekte Zweig des Wechselstromgenerators (1) kann nach einer fehlerbedingten Stromunterbrechung durch den Einspeise- Schnellumschalter (SUE) abgetrennt werden.
Ausfall des Schaltblockes (SB): In diesem Fehlerfall kann der Energietransferblock (TB) nicht weiterbetrieben werden, während der Abgangstransformator (4) für einen nicht dargestellten Mittelspannungsverbraucher im Energieabgangsblock (AB) durch Umschalten des Einspeise-Schnellumschalters (SUE) und des Abgangs-Schnellumschalters (SUA) in deren gestrichelt dargestellte Schalterpositionen weiterversorgt werden kann, wenn der Wechselstromgenerator (1) durch den Generatorschalter (2) geschützt ist.
Die Schnellumschalter (SUE, SUA, SU1, SU2) können, statt als Drehschalter mit nicht dargestellten Drehantrieb, wie in Fig. 1 gezeigt, auch mit 2 separaten Schaltern (Sa, Sb) in Reihenschaltung, gemäß Fig. 2, oder mit einer verschiebbaren Brücke (9), gemäß Fig. 3, ausgeführt sein.
Um eine hohe Verfügbarkeit zu erzielen, können der Sammelschienenschalter (S1) und der Sammelschienenkoppler (S2) redundant ausgelegt sein. Fig. 4 zeigt ein Beispiel für parallele und Fig. 5 für serielle Redundanz. Ein redundanter Sammelschienenschalter ist mit (S1') und ein redundanter Sammelschienenkoppler mit (S2') bezeichnet. Mit (SUa)-(SUd) sind Schnellumschalter bezeichnet.
Fig. 6 zeigt eine Redundanz symmetrisch zum Energieeinspeiseblock (EB), die auch eine Sammelschienenauftrennung ermöglicht.
Fig. 7 zeigt Schaltvorrichtungen und Bauelemente, welche zur Funktionsverbesserung zwischen den beiden Stromsammelschienen (I, II) vorgesehen werden können, einzeln oder in Kombination.
Zur Behandlung spezieller Schaltfälle können über Schnellumschalter ein Niederstromschalter (NS) oder ein Hochstromschalter (HS) oder ein Schnellschalter (SS), z. B. ein Halbschwingungsunterbrecher, eingeschaltet werden. Zur Realisierung extrem kurzer Wiedereinschaltzeiten kann zu diesen Schaltern (NS, HS, SS) ein Schnellschließer (10) parallelgeschaltet sein.
Zur Reduktion von Schaltüberspannungen bzw. Wiederkehrspannungen ist ein Kondensator (C) in Reihenschaltung zu einem normalerweise geschlossenen Kondensator-Trennschalter (12) vorgesehen und/oder ein Überspannungsableiter (11) in Reihenschaltung zu einen normalerweise geschlossenen Überspannungsableiter-Trennschalter (13).
Zur Überstrombegrenzung ist ein Strombegrenzer (14) vorgesehen.
Ein Halbleiterschalter mit antiparallelen Stromventilen (16) dient zur Unterstützung von Schaltvorgängen. Diese Stromventile, vorzugsweise Thyristoren, müssen nicht dauerstromtragfähig sein, wenn sie durch einen parallelgeschalteten, schnell öffnenden, mechanischen Nebenschlußschalter (15) nur kurzzeitig während des Schaltvorganges einkommutiert werden.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Variante zu den Hochspannungsschaltanlagen gemäß den Fig. 1 und 6, bei der im Energietransferbereich die Sammelschienen-Auswahlschalter (SU1, SU2) über Abzweigungstrennschalter (SA1, SA2), die konventionelle Trennschalter sein können, an die Sammelschienenabzweigungen (A1, A2) angeschlossen sind, in unterschiedlichen Schaltpositionen. Die Sammelschienen- Auswahlschalter (SU1, SU2) weisen 1. Schalter (Sa1) bzw. (Sa2) auf, die Lastschalter sind und Betriebsströme, nicht aber Kurzschlußströme, unterbrechen können und die Abzweigungstrennschalter (SA1, SA2) mit der Stromsammelschiene (I) verbinden. Die Sammelschienen-Auswahlschalter (SU1, SU2) weisen ferner 2. Schalter (Sb1) bzw. (Sb2) auf, die Trennschalter mit Schnelleinschaltung sind und die Abzweigungstrennschalter (SA1, SA2) mit der Stromsammelschiene (II) verbinden.
Nachstehend wird die Funktionsweise dieser Hochspannungsschaltanlage erläutert. In ungestörtem, normalem Betrieb sind die Abzweigungstrennschalter (SA1, SA2) geschlossenen, ebenfalls die 1. Schalter (Sa1) und (Sa2) der Sammelschienen-Auswahlschalter (SU1, SU2), während deren 2. Schalter (Sb1) und (Sb2) geöffnet sind, wie es in Fig. 8 mit ausgezogen dargestellten Schalterpositionen dargestellt ist. Wichtig ist, daß dabei alle Sammelschienenabzweigungen (A1, A2) mit der 1. Stromsammelschiene (I) elektrisch verbunden sind, während die 2. Stromsammelschiene (II) nur über den Sammelschienenkoppler (S2) mit den Sammelschienenabzweigungen (A1, A2) in elektrischer Verbindung steht.
Im Falle eines Kurzschlusses (17) in der 1. Sammelschienenabzweigung (A1) wird zunächst der 2. Schalter (Sb1) des Sammelschienen-Auswahlschalters (SU1) möglichst schnell geschlossen, in einem Schaltzeitpunkt (t1), wie gestrichelt dargestellt. Danach, in einem Schaltzeitpunkt (t2), wird der 1. Schalter bzw. Lastschalter (Sa1) des Sammelschienen- Auswahlschalters (SU1) und anschließend, in einem Schaltzeitpunkt (t3), der Sammelschienenkoppler (S2) geöffnet, wie gestrichelt dargestellt. Dabei kommutiert ein Kurzschlußstrom, der eine Stromstärke von z. B. 60 kA aufweisen kann, über den Sammelschienenkoppler (S2), der ihn ausschaltet. Danach, in einem Schaltzeitpunkt (t4), wird der Abzweigungstrennschalter (SA1) stromlos geöffnet und anschließend, in einem Schaltzeitpunkt (t5), der 2. Schalter (Sb1). Dieser Schalterzustand im Schaltzeitpunkt (t5) ist in Fig. 9 mit ausgezogen dargestellten Schalterpositionen angegeben.
Danach, in einem Schaltzeitpunkt (t6), wird der Sammelschienenkoppler (S2) geschlossen. Nach erfolgter Reparatur des Fehlers in der Sammelschienenabzweigung (A1) wird, in einem Schaltzeitpunkt (t7), der Abzweigungstrennschalter (SA1) geschossen, wie in Fig. 9 gestrichelt dargestellt, und danach der 1. Schalter (Sa1), in einem Schaltzeitpunkt (t8), wodurch der Ausgangszustand der Schaltanlage wiederhergestellt ist.
Die Abzweigungstrennschalter (SA1, SA2) sind zur Sicherheit vorgesehen, sie können auch entfallen. In diesem Fall kann nach dem Öffnen des Sammelschienenkopplers (S2), wie vorstehend beschrieben, bei geschlossenem 2. Schalter (Sb1) und geöffnetem 1. Schalter (Sa1), z. B. die Reparatur ausgeführt und danach der Sammelschienenkoppler (S2) wieder geschlossen werden. Danach schließt man den 1. Schalter (Sa1) und öffnet anschließend den 2. Schalter (Sb1), so daß man den Ausgangszustand der Schaltanlage erhält.
Bezugszeichenliste
1
Generator, Wechselstromgenerator
2
Generatorschalter
3
Generatortransformator
4
Abgangstransformator, Mittelspannungstransformator
5-8
Pfeile zur Anzeige der Energieflußrichtung
9
verschiebbare Schaltbrücke
10
Schnellschließer
11
Überspannungsableiter
12
Kondensator-Trennschalter
13
Überspannungsableiter-Trennschalter
14
Strombegrenzer
15
Nebenschlußschalter zu
16
16
Wechselstromschalter, Halbleiterschalter mit antiparallelen Stromventilen
17
Kurzschluß
I, II 1. bzw. 2. Stromsammelschiene
AB Energieabgangsblock, Energieabgangsbereich
A1, A2 Sammelschienenabzweigungen von I bzw. II, Stromabgänge
C Kondensator
EB Energieeinspeiseblock, Energieeinspeisebereich
HS Hochstromschalter
NS Niederstromschalter
Sa, Sb Schalter
Sa1, Sa2 1. Schalter von SU1 bzw. SU2, Lastschalter
SA1, SA2 Abzweigungstrennschalter
Sb1, Sb2 2. Schalter von SU2 bzw. SU2, Trennschalter mit Schnelleinschaltung
SB Schaltblock, Schaltbereich
SS Schnellschalter, Halbschwingungsunterbrecher
S1, S1' Sammelschienenschalter, Leistungsschalter
S2, S2' Sammelschienenkoppler, Leistungsschalter
SUa-SUd Schnellumschalter
SUA Abgangs-Schnellumschalter, Sammelschienen- Auswahlschalter
SUE Einspeise-Schnellumschalter, Sammelschienen- Auswahlschalter
SU1, SU2 Abzweig-Schnellumschalter, Sammelschienen- Auswahlschalter
TB Energietransferblock, Energieübertragungsbereich
t1-t8 Schaltzeitpunkte

Claims (16)

1. Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Schaltanlage
  • a) mit mindestens zwei Stromsammelschienen (I, II) zur Sammlung und Verteilung elektrischer Energie,
  • b) welche über Sammelschienen-Auswahlschalter (SUE, SUA, SU1, SU2) mit Sammelschienenabzweigungen (1-3, 4, A1, A2) in elektrischer Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet,
  • c) daß zwischen je zwei Stromsammelschienen (I, II) mindestens ein Sammelschienenkoppler (S2, S2'; NS, HS, SS) geschaltet ist, der bei ungestörtem Normalbetrieb der Schaltanlage geschlossen bleibt und die beiden Stromsammelschienen (I, II) elektrisch verbindet und der, wenn eine Schalthandlung in der Schaltanlage erforderlich wird, sei sie gewollt oder in einem Fehlerfall, geöffnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Öffnen des mindestens einen Sammelschienenkopplers (S2, S2'; NS, HS, SS) mindestens ein Sammelschienenschalter (S1, S1') in einer 1. Stromsammelschiene (I), der elektrisch in Reihe zwischen einen Energieeinspeiseblock (EB) und einem Energietransferblock (TB) geschaltet ist, geöffnet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß nach dem Öffnen des mindestens einen Sammelschienenkopplers (S2, S2'; NS, HS, SS) die Sammelschienen-Auswahlschalter (SUE, SUA, SU1, SU2) im stromlosen Zustand in eine gewünschte Schaltposition gebracht und
  • b) danach der Sammelschienenkoppler (S2, S2'; NS, HS, SS) wieder geschlossen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schalten auftretende Wiederkehrspannungen in ihren Amplitude begrenzt werden.
5. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß bei Normalbetrieb vor dem Öffnen des mindestens einen Sammelschienenkopplers (S2) alle Sammelschienenabzweigungen (A1, A2) eines Energietransferblockes (TB) über mindestens je einen 1. Schalter (Sa1, Sa2) eines Sammelschienen-Auswahlschalters (SU1, SU2) mit mindestens einer 1. Stromsammelschiene (I) elektrisch verbunden bleiben und
  • b) daß nur für diejenige Sammelschienenabzweigung (A1), für welche eine Schalthandlung vorgenommen werden soll, zusätzlich ein 2. Schalter (Sb1) des Sammelschienen- Auswahlschalters (SU1) dieser Sammelschienenabzweigung (A1) zu einer 2. Stromsammelschiene (II) geschlossen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß für diejenige Sammelschienenabzweigung (A1), für welche eine Schalthandlung vorgenommen werden soll, nach dem Schließen des 2. Schalters (Sb1) des zugehörigen Sammelschienen-Auswahlschalters (SU1) erst dessen 1. Schalter (Sa1) und danach der Sammelschienenkoppler (S2) geöffnet wird,
  • b) daß danach der 1. Schalter (Sa1) dieses Sammelschienen- Auswahlschalters (SU1) geöffnet wird,
  • c) daß danach der 2. Schalter (Sb1) dieses Sammelschienen- Auswahlschalters (SU1) geschlossen wird,
  • d) daß danach der Sammelschienenkoppler (S2) geschlossen wird,
  • e) daß danach der 1. Schalter (Sa1) dieses Sammelschienen- Auswahlschalters (SU1) geschlossen wird und
  • f) daß danach der 2. Schalter (Sb1) dieses Sammelschienen- Auswahlschalters (SU1) geöffnet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß für diejenige Sammelschienenabzweigung (A1), für welche eine Schalthandlung vorgenommen werden soll, nach dem Schließen des 2. Schalters (Sb1) des zugehörigen Sammelschienen-Auswahlschalters (SU1) erst dessen 1. Schalter (Sa1) und danach der Sammelschienenkoppler (S2) geöffnet wird,
  • b) daß danach ein Abzweigungstrennschalter (SA1) dieser Sammelschienenabzweigung (A1) geöffnet wird,
  • c) daß danach der 2. Schalter (Sb1) dieses Sammelschienen- Auswahlschalters (SU1) geöffnet wird,
  • d) daß danach der Sammelschienenkoppler (S2) geschlossen wird,
  • e) daß danach der Abzweigungstrennschalter (SA1) dieser Sammelschienenabzweigung (A1) geschlossen wird und
  • f) daß danach der 1. Schalter (Sa1) dieses Sammelschienen- Auswahlschalters (SU1) geschlossen wird.
8. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, vor den Öffnen des mindestens einen Sammelschienenkopplers (S2, S2'; NS, HS, SS) alle leistungseinspeisenden Sammelschienenabzweigungen (1-3, A1) der Schaltanlage auf eine 1. Stromsammelschiene (I) und alle leistungsabführenden Sammelschienenabzweigungen (4, A2) auf die andere, 2. Stromsammelschiene (II) kommutiert werden, falls sie nicht bereits in diesen Schaltpositionen sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sammelschienenabzweigung (4) in einem Energieabgangsblock (AB) der Schaltanlage, welche einerseits mit einem Energieeinspeiseblock (EB) und andererseits mit einem Energietransferblock (TB) in elektrischer Schaltverbindung steht, auf Energieeinspeisung aus dem Energieeinspeiseblock (EB) umgestellt wird, wenn ein Fehler im Energietransferblock (TB) auftritt, und umgekehrt, daß sie auf Energieeinspeisung aus dem Energietransferblock (TB) umgestellt wird, wenn ein Fehler im Energieeinspeiseblock (EB) auftritt.
10. Elektrische Schaltanlage
  • a) mit mindestens zwei Stromsammelschienen (I, II) zur Sammlung und Verteilung elektrischer Energie,
  • b) welche über Sammelschienen-Auswahlschalter (SUE, SUA, SU1, SU2) mit Sammelschienenabzweigungen (1-3, 4, A1, A2) in elektrischer Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet,
  • c) daß zwischen je zwei Stromsammelschienen (I, II) mindestens ein Sammelschienenkoppler (S2, S2'; NS, HS, SS) geschaltet ist, der bei ungestörtem Normalbetrieb der Schaltanlage geschlossen ist und die beiden Stromsammelschienen (I, II) elektrisch verbindet und der in Abhängigkeit von einer vorzunehmenden Schalthandlung in der Schaltanlage während einer Strompause geöffnet ist, und
  • d) daß der Sammelschienenkoppler (S2, S2'; S5, HS, SS) ein Leistungsschalter ist.
11. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelschienen-Auswahlschalter (SUE, SUA, SU1, SU2) relativ leistungsschwache Schnellumschalter sind, welche für eine Kommutationsfunktion und eine Unterbrechungsfunktion im nahezu stromlosen Zustand ausgelegt sind.
12. Elektrische Schaltanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß der mindestens eine Sammelschienenkoppler (S2, S2'; NS, HS, SS) einerseits über mindestens einen Sammelschienenschalter (S1, S1') mit einem Energieeinspeiseblock (EB) in elektrischer Verbindung steht,
  • b) insbesondere, daß der Sammelschienenkoppler (S2, S2'; NS, HS, SS) und der Sammelschienenschalter (S1, S1') redundant in der Schaltanlage vorhanden sind.
13. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß der mindestens eine Sammelschienenkoppler (S2, S2'; NS, HS, SS) einen Niederstromschalter (NS) und/oder
  • b) einen Hochstromschalter (HS) und/oder
  • c) einen Schnellschalter (SS) aufweist, welche Schalter über Schnellumschalter anwählbar sind,
  • d) insbesondere, daß zu dem mindestens einen Sammelschienenkoppler (S2, S2'; NS, HS, SS) ein Schnellschließer (10) parallelgeschaltet ist.
14. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß zu dem mindestens einen Sammelschienenkoppler (S2, S2'; NS, HS, SS) ein Kondensator (C) parallelgeschaltet ist,
  • b) daß dazu ferner ein Überspannungsableiter (11) parallelgeschaltet ist,
  • c) insbesondere, daß dazu ferner ein Strombegrenzer (14) parallelgeschaltet ist.
15. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß zu den mindestens einen Sammelschienenkoppler (S2, S2'; NS, HS, SS) ein Wechselstromschalter (16) mit Halbleiterventilen parallelgeschaltet ist,
  • b) insbesondere, daß dazu ferner ein schnell öffnender Nebenschlußschalter (15) parallelgeschaltet ist.
16. Elektrische Schaltanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelschienen- Auswahlschalter (SU1, SU2) über je einen Abzweigungstrennschalter (SA1, SA2), der für Betriebsströme, nicht aber für Kurzschlußströme ausgelegt ist, an die jeweilige Sammelschienenabzweigung (A1, A2) angeschlossen sind.
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