DE19833607A1 - Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Schaltanlage und elektrische Schaltanlage - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Schaltanlage und elektrische SchaltanlageInfo
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- H02B1/24—Circuit 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
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.
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.
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.
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.
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.
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
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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DE1998133607 DE19833607A1 (de) | 1998-07-25 | 1998-07-25 | Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Schaltanlage und elektrische Schaltanlage |
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WO (1) | WO2000007271A1 (de) |
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---|---|
WO2000007271A1 (de) | 2000-02-10 |
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