DE2638678B1 - Synthetische Pruefschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine synthetische Prüfschaltung für einen metallgekapselten, einseitig geerdeten Hochspannungs-Leitungsschalter mit mehreren in Reihe liegenden Schaltstrecken, mit einer Hochstromquelle und einer Hochspannungsquelle zur Beaufschlagung der während der Prüfung betätigten Schaltstrecken.

Bei metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen für 123 und 245 kV stehen synthetische Prüfschaltungen zur Verfügung, die eine Prüfung aller im Schalter in Reihe liegenden Schaltstrecken erlaubt. Geht man zu höheren Spannungen von beispielsweise 550 kV oder mehr über, so würde eine Prüfung aller in Reihe liegenden Schaltstrecken einen erheblichen finanziellen Aufwand für den Aufbau der synthetischen Prüfschaltung erfordern. Dieser Aufwand kann reduziert werden, wenn anstelle aller in Reihe liegenden Schaltstrecken nur eine oder einige der Schaltstrecken von der Hochstromquelle und der Hochspannungsquelle der synthetischen Prüfschaltung beaufschlagt wird. Hierbei entsteht jedoch der Nachteil, daß der einseitig geerdete Hochspannungsschalter nur mit einem Teil seiner Nennspannung geprüft wird, was zwar für die Prüfung der Teilschaltstrecken selbst keinen Einfluß hat, jedoch für die Prüfung des Isoliervermögens zwischen der Schaltstrecke und der Metallkapselung bedeutungsvoll ist. Das Prüfergebnis kann nämlich über die Beschaffenheit des Isoliermittels zwischen der geöffneten Schaltstrecke und der Kapselung deswegen keine den Netzverhältnissen entsprechende Aussage ergeben, weil die Spannungsbeanspruchung nur mit einem Teil der Schalternennspannung erfolgt.

Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß durch einen zusätzlichen Hochspannungskreis beseitigt, dessen Spannung gleichzeitig mit der Spannung der Hochspannungsquelle, jedoch mit ungleicher Polarität an die gegenüber Erdpotential isoliert angeordnete Kapselung gelegt ist.

Durch Anwendung der Erfindung ergibt sich eine gleichzeitige Einwirkung einer Schaltstrecken-Prüfspannung und einer Gehäuse-Prüfspannung, die so zu gleicher Zeit angelegt werden, daß der gekapselte Hochspannungsschalter unter Netzbedingungen entsprechenden Spannungen geprüft wird. Die Prüfspannung an dem Teilpol einerseits und die Summe der Prüfspannungen an der Metallkapselung andererseits kann dabei gleich groß oder annähernd gleich groß wie die durch Prüfbestimmungen oder Kundenforderungen vorgegebenen Prüfspannungen gewählt werden.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung enthält der zusätzliche Hochspannungskreis einen Hochspannungsgenerator. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in dem zusätzlichen Hochspannungskreis eine Kondensatorbatterie enthalten. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält der zusätzliche Hochspannungskreis einen von der Hochspannungsquelle gespeisten Transformator.

Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer synthetischen Prüfschaltung nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

In F i g. 1 ist ein metallgekapselter Hochspannungs-Leistungsschalter 1 im Schnitt schematisch dargestellt, dessen Kapselung 2 aus einem elektrisch leitenden Material besteht und im Innenraum 3 mit einem gasförmigen Isoliermittel gefüllt ist. Im Innenraum 3 sind ferner vier in Reihe liegende Schaltstrecken 4,5,6, 7 angeordnet. Die Reihenschaltung der Schaltstrecken 4 bis 7 ist an Durchführungen 8 und 9 geführt, deren äußere Klemmen 10,11 die elektrischen Anschlüsse des Leistungsschalters 1 bilden. Die im normalen Betrieb des Leistungsschalters 1 geerdete metallische Kapselung 2 wird bei Anordnung innerhalb der synthetischen Prüfschaltung nach der Erfindung gegenüber Erde durch Stützisolatoren 12,13 isoliert.

In dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anschlußklemme 10 geerdet. Die Anschlußklemme 11 ist an eine Hochstromquelle 14a und eine Hochspannungsquelle 146 zur Beaufschlagung der während der Prüfung betätigten Schaltstrecken 6 und 7 angeschlossen. Zusätzlich ist ein Hochspannungskreis 15 vorgesehen, dessen Spannung an die Kapselung 2 angelegt ist. In die Zuleitung 16 zwischen dem Hochspannungskreis 15 und der Kapselung 2 ist eine Schalteinrichtung 17 eingesetzt, die von einem Steuergerät 18 betätigt wird. Das Steuergerät 18 steuert synchron auch die Zuschaltung der Hochspannungsquelle 146. Im geschlossenen Zustand aller Schaltstrekken 4 bis 7 ist die Hochstromquelle wirksam, während beim öffnen der Schaltstrecken 6 und 7 die Hochspannungsquelle 146 wirksam wird. Gleichzeitig erhält die isoliert angeordnete Kapselung Hochspannung aus dem Hochspannungskreis 15. Auf diese Weise ist es möglich, das Isoliermittel, das im Innenraum 3 der Kapselung 2 angeordnet ist, unter Nennspannungsbedingungen zu prüfen.

In F i g. 2 ist der Verlauf der Prüfspannungen bei einer Vollpol- und einer Teilpolprüfung schematisch in einem Diagramm aufgetragen. Man erkennt, daß anstelle der Spannung u_v für eine Vollpolprüfung durch Anwendung der Erfindung, die von einer Differenzspannung zwischen der Teilpol-Prüfspannung u\ und der aus dem zusätzlichen Hochspannungskreis stammenden Spannung Ui Gebrauch macht, der Aufwand an Betriebsmitteln für die synthetische Prüfschaltung gering gehalten werden kann. Im übrigen bezeichnen der eingezeichnete Strom /i den Kurzschluß-Ausschaltstrom und der Strom

/2 den Strom im Zusatzkreis. Die Spannung u_v wird im wesentlichen durch Prüfbestimmungen vorgegeben, während die Spannung u\ durch vorhandene Prüfschaltungen vorgegeben ist.

In F i g. 3 ist eine etwas anders aufgebaute synthetisehe Prüfschaltung schematisch dargestellt, bei der gleiche Teile (Fig. 1) mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der Unterschied dieser synthetischen Prüfschaltung besteht im wesentlichen darin, daß der zusätzliche Hochspannungskreis einen Hochspannungs- ι ο generator 20 enthält, der über einen Hilfsschalter 21 die im zusätzlichen Hochspannungskreis enthaltene Energie einem Kondensator 22 mitteilt, der zwischen der Metallkapselung 2 und Erdpotential liegt.

Bei der in Fig.4 schematisch dargestellten weiteren Prüfschaltung enthält der Hochspannungskreis eine Kondensatorbatterie 30, die über eine Zündfunkenstrekke 31 an die Kapselung 2 gelegt wird. Auch hierbei sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die F i g. 5 zeigt die Erzeugung der Zusatzspannung für die Kapselung 2 mittels einer aperiodischen Kondensatorentladung. Hierzu ist ein Kondensator 41 vorgesehen, der über eine gesteuerte Schaltfunkenstrekke 42 die Zusatzspannung liefert.

Das in F i g. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel einer synthetischen Prüfschaltung arbeitet mit einem Transformator 50, der über eine Funkenstrecke 51 Spannung an die Kapselung 2 legt. Im übrigen ergeben sich bei allen Ausführungsbeispielen der synthetischen Prüfschaltung nach der Erfindung ein im wesentlichen gleicher Aufbau und eine gleiche Anordnung des metallgekapselten Hochspannungs-Leistungsschalters sowie die gleiche Wirkungsweise.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Synthetische Prüfschaltung für einen metallgekapselten, einseitig geerdeten Hochspannungsschalter mit mehreren in Reihe liegenden Schaltstrecken mit einer Hochstromquelle und einer Hochspannungsquelle zur Beaufschlagung der während der Prüfung betätigten Schaltstrecken, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Hochspannungskreis (15), dessen Spannung gleichzeitig mit der Spannung der Hochspannungsquelle (146,), jedoch mit ungleichartiger Polarität an die gegenüber Erdpotential isoliert angeordnete Kapselung (1) gelegt ist

2. Synthetische Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Hochspannungskreis (15) einen Hochspannungsgenerator (20) enthält.

3. Synthetische Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Hochspannungskreis (15) eine Kondensatorbatterie (30) enthält.

4. Synthetische Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Hochspannungskreis einen von der Hochspannungsquelle (15) gespeisten Transformator (30) enthält.