DE3331222C2

DE3331222C2 -

Info

Publication number: DE3331222C2
Application number: DE3331222A
Authority: DE
Inventors: Pierre Chalon Sur Saone Fr Niel
Original assignee: Alsthom Atlantique SA
Current assignee: Alsthom Atlantique SA
Priority date: 1982-09-02
Filing date: 1983-08-30
Publication date: 1993-02-04
Also published as: IT8367915A0; BE897589A; ES525301A0; GB2126790B; ES8405208A1; IT8353677V0; PT77280A; CH650882A5; PT77280B; FR2532791A1; FR2532791B1; IT1159600B; GB2126790A; GB8322852D0; DE3331222A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehstromschaltzelle für eine Umspannstation nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Eine solche Drehstromschaltzelle ist z. B. aus der FR-OS 23 51 522 bekannt.The invention relates to a three-phase switching cell for a substation according to the preamble of the claim. Such a three-phase switching cell is such. B. from FR-OS 23 51 522 known.

Es handelt sich um eine dreiphasige Zelle, die dazu bestimmt ist, mit in der Regel zwei weiteren gleichartigen oder ähnlichen Zellen zusammenzuwirken, wobei das Ganze zwischen den Enden zweier Hochspannungskabel und einem Transformator liegt, der die Spannung erniedrigt.It is a three-phase cell intended for this is, with usually two more of the same or similar Cells work together, the whole thing between the Ends of two high-voltage cables and a transformer, that lowers the tension.

Jede Zelle enthält für jeden Pol einen Trennschalter und ggfs. einen Erdschalter. Außerdem besitzt die Zelle einen Anschluß für das Kabel und einen dreiphasigen Stromschienensatz für die Verbindung mit der Nachbarzelle. Schließlich besitzt eine Zelle noch eine isolierende Durchführung für die Ausgangsverbindung zum Transformator.Each cell contains a disconnector for each pole and if necessary. an earth switch. The cell also has a connector for the cable and a three-phase busbar set for the connection with the neighboring cell. After all, one has Cell still an insulating bushing for the starting compound to the transformer.

Derartige Zellen und verschiedene Vorschläge zur Verringerung der Abmessungen solcher Zellen sowohl, was die Bodenfläche als auch was die Höhe angeht, sind bekannt. Es ist tatsächlich wichtig, daß die Umspannstationen wegen der hohen Grundpreise in den städtischen Einsatzgebieten möglichst kleine Abmessungen besitzen. Hierzu verwendet man in der Regel ein Schutzgas einer hohen Durchschlagsfestigkeit zur inneren Isolierung der Zellen, z. B. Schwefelhexafluorid.Such cells and various proposals for reduction the dimensions of such cells both what the floor area as the height is also known. It is real important that the substations because of the high base prices dimensions as small as possible in urban areas have. A protective gas is usually used for this high dielectric strength for internal insulation of the Cells, e.g. B. sulfur hexafluoride.

Außerdem ist noch auf die EP-A 00 68 951 zu verweisen, die zum Stand der Technik nach §3 Abs. 2 PatG gehört und eine mit SF₆ gefüllte Schaltkammer zeigt.In addition, reference should also be made to EP-A 00 68 951, which relates to State of the art according to §3 Abs. 2 PatG and one with SF₆ filled switch chamber shows.

Ein Nachteil solcher bekannter Umspannstationen liegt darin, daß ein Fehler in einer Zelle leicht auf die anderen Zellen übergreift und daß insbesondere ein Fehler zwischen Phase und Erde, der an sich nur wenig stört, sich zu einem Fehler zwischen zwei Phasen entwickeln kann, durch den in allen Zellen schwere Schäden verursacht werden können.A disadvantage of such known substations is that an error in one cell easily spread to the other cells overlaps and that in particular an error between phase and Earth that does not really bother itself becomes a mistake between can develop through two phases in all cells serious damage can be caused.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine Zelle anzu geben, deren Betriebssicherheit deutlich größer ist, ohne daß damit die äußeren Abmessungen zunehmen.An object of the present invention is to target a cell give, whose operational safety is significantly greater without so that the outer dimensions increase.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch gekennzeichnete Zelle erreicht.This aim is achieved according to the invention in the claim marked cell reached.

Man kann die einzelnen Abteile der Zelle unabhängig voneinander mit Gas füllen oder leeren, wodurch Reparaturen im Inneren eines der Abteile der Zelle erleichtert werden. So kann ein einfacher Fehler sich nicht zu einem schwerwiegenden Fehler entwickeln.One can separate the individual compartments of the cell fill or empty with gas, causing repairs inside a the compartments of the cell are relieved. So an easy one Mistakes do not become serious mistakes.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungs beispiels mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert.The invention is now based on a preferred embodiment example explained in more detail with the help of the drawings.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungs gemäße Zelle. Fig. 1 shows a vertical section through an inventive cell.

Fig. 2 zeigt einen Orthogonalschnitt zu Fig. 1 entlang der Linie II-II in der Trennstellung. Fig. 2 shows an orthogonal section to Fig. 1 along the line II-II in the disconnected position.

Fig. 3 zeigt von vorne drei auf einem Sockel befestigte Zellen gemäß Fig. 1. FIG. 3 shows three cells according to FIG. 1 fastened on a base from the front.

Fig. 4 zeigt teilweise geschnitten eine Ansicht der Zellen aus Fig. 3 von links. FIG. 4 shows a partial section view of the cells from FIG. 3 from the left.

Fig. 5 zeigt dieselben Zellen von rechts. Fig. 5 shows the same cells from the right.

Fig. 6 ist ein elektrisches Schaltbild der drei Zellen aus Fig. 3, 4 und 5. Fig. 6 is an electric circuit diagram of the three cells of FIG. 3, 4 and 5.

Fig. 7 zeigt teilgeschnitten eine Zelle mit Mitteln zur Ver bindung der Schienensätze. Fig. 7 shows a partially sectioned cell with means for connecting the rail sets.

Fig. 8 zeigt teilgeschnitten und von vorne eine Gruppe von zwei Zellen mit steckbaren Anschlüssen. Fig. 8 shows partially sectioned and from the front a group of two cells with pluggable connections.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Zelle besitzt ein unteres Abteil 1 und ein oberes Abteil 2, die sowohl gegeneinander als auch nach außen hin abgedichtet sind. Die Abteile sind mit einem Gas hoher Durchschlagfestigkeit wie z. B. Schwefelhexafluorid SF₆ gefüllt, so daß die Zelle mit kleineren Isolationsabständen ausgerüstet sein kann, als nötig wären, wenn die Zelle mit Luft unter Atmosphärendruck gefüllt wäre.The cell shown in FIGS. 1 and 2 has a lower compartment 1 and an upper compartment 2 , which are sealed off from one another and also from the outside. The compartments are filled with a gas with a high dielectric strength, e.g. B. sulfur hexafluoride SF₆ filled, so that the cell can be equipped with smaller isolation distances than would be necessary if the cell were filled with air under atmospheric pressure.

Das untere Abteil 1 ist unten mit einem isolierenden Deckel 3 verschlossen, der drei im Inneren Metallstäbe 21, 22 und 23 enthaltende Durchführungen 11, 12 und 13 besitzt. Jeder Stab ist über ein Ende mit dem nicht dargestellten Kabelende verbunden. Das andere Ende des Stabs bildet einen Festkontakt des dreipoligen Trennschalters mit pneumatischer Selbstblasvorrichtung.The lower compartment 1 is closed at the bottom with an insulating cover 3 , which has three bushings 11 , 12 and 13 containing metal rods 21 , 22 and 23 inside. Each rod is connected at one end to the cable end, not shown. The other end of the rod forms a fixed contact of the three-pole disconnector with a pneumatic self-blowing device.

Der dreipolige Phasentrennschalter besitzt drei Zylinder 31, 32, 33, die einerseits der elektrischen Durchführung zwischen den beiden Abteilen 1 und 2 und andererseits als Stützen für die Sammelschienen 41, 42 und 43 und schließlich als Blaszylinder des Trennschalters dienen.The three-pole phase isolating switch has three cylinders 31 , 32 , 33 , which serve on the one hand for the electrical passage between the two compartments 1 and 2 and on the other hand as supports for the busbars 41 , 42 and 43 and finally as a blowing cylinder of the isolating switch.

Man erkennt in der Figur den beweglichen Teil des Trennschal ters mit Mündungen 51, 52 und 53, die von Gleitzylindern 61, 62 und 63 gebildet werden. Diese Gleitzylinder führen ihrer seits die Kontaktfingersätze 71, 72 und 73, die die Festkon takte 21, 22 und 23 und die festen Kontakte 81, 82 und 83 im Inneren der Zylinder 31, 32, 33 miteinander verbinden. Ein Satz von Kurbelstangen 91, 92, 93, der mit einer Kurbelwelle 10 über Arme 94, 95 und 96 verbunden ist, ermöglicht die drei polige Umschaltung des Trennschalters. Das Ende dieser Kurbel welle ist an einen mit einer Feder 15 versehenen Antriebsme chanismus 14 angeschlossen, wodurch eine gewisse Kraft zum Schließen und Öffnen des Schalters gespeichert werden kann.One can see in the figure the movable part of the isolating switch with orifices 51 , 52 and 53 which are formed by sliding cylinders 61 , 62 and 63 . This sliding cylinder in turn lead the contact finger sets 71 , 72 and 73 , which connect the Festkon contacts 21 , 22 and 23 and the fixed contacts 81 , 82 and 83 inside the cylinders 31 , 32 , 33 . A set of crank rods 91 , 92 , 93 , which is connected to a crankshaft 10 via arms 94 , 95 and 96 , enables the three-pole switchover of the disconnector. The end of the crank shaft is connected to a spring 15 provided with a Antriebsme mechanism 14, which can be stored a certain force for closing and opening the switch.

Das untere Abteil enthält außerdem einen Erdschalter mit einem bogenförmigen Hebel 99 und Zangen 101, 102, 103, die mit den Stangen 21, 22, 23 zusammenwirken. In Fig. 1 ist dieser Hebel gestrichelt in geerdeter Stellung und durchgezogen in offener Stellung dargestellt.The lower compartment also contains an earth switch with an arcuate lever 99 and pliers 101 , 102 , 103 which cooperate with the rods 21 , 22 , 23 . In Fig. 1, this lever is shown in broken lines in the grounded position and solid in the open position.

Der Hebel 99 wird von einem mit ihm verbundenen Steuermechanis mus 24 geschwenkt, der eine Feder 25 zur Speicherung einer Schließkraft bei Kurzschluß besitzt.The lever 99 is pivoted by a control mechanism 24 connected to it, which has a spring 25 for storing a closing force in the event of a short circuit.

Der Erdschalter ist in Fig. 2 in offener Stellung gezeigt.The earth switch is shown in Fig. 2 in the open position.

Das untere Abteil 1 besitzt eine Sicherheitsplatte 16, die bei einem inneren Überdruck zerbricht. Die Gase entweichen dann über einen Kamin 17, der die Umgebung außerdem gegen Splitter der Platte 16 schützt.The lower compartment 1 has a safety plate 16 , which breaks under internal pressure. The gases then escape through a chimney 17 , which also protects the environment against splinters of the plate 16 .

Das untere Abteil 1 weist Pastillen 18, beispielsweise aus Titan oxid, auf, die an die Stäbe 21, 22, 23 angeschlossen sind und einen Hochspannungskondensator für die Versorgung von Spannungs indikatorlämpchen bilden.The lower compartment 1 has pastilles 18 , for example made of titanium oxide, which are connected to the rods 21 , 22 , 23 and form a high-voltage capacitor for the supply of voltage indicator lamps.

Das obere Abteil 2 besitzt Flansche 19, an denen das Abteil entweder durch einen dichten Deckel verschlossen oder mit einem entsprechenden Abteil einer danebenliegenden anderen Zelle verbunden werden kann.The upper compartment 2 has flanges 19 on which the compartment can either be closed by a tight cover or can be connected to a corresponding compartment of an adjacent other cell.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen drei Zellen von vorne, von rechts und von links. Fig. 6 zeigt das entsprechende elektrische Schaltbild. FIGS. 3, 4 and 5 show three cells from the front, from the right and from the left. Fig. 6 shows the corresponding electric diagram.

Die Zellen 121A, 121B, 121C liegen auf Blechsockeln 122A, 122B, 122C, die sich auf dem Boden abstützen.The cells 121 A, 121 B, 121 C lie on sheet metal bases 122 A, 122 B, 122 C, which are supported on the floor.

Die Zellen 121A und 121B sind an die ankommenden Kabel 151, 152 und 153 für die Zelle 121A und 157, 158, 159 für die Zelle 121B angeschlossen.The cells 121 A and 121 B are connected to the incoming cables 151 , 152 and 153 for the cell 121 A and 157 , 158 , 159 for the cell 121 B.

Die Zelle 121C ist ausgangsseitig mit einem nicht dargestellten Transformator T über Sicherungen 131C, 132C, 133C (die in Fig. 4 sichtbar sind) und mit Kabeln 154, 155, 156 verbunden.The cell 121 C is connected on the output side to a transformer T, not shown, via fuses 131 C, 132 C, 133 C (which are visible in FIG. 4) and with cables 154 , 155 , 156 .

Man erkennt im Schema nach Fig. 6 die Phasentrennschalter 141A, 142A, 143A; 141B, 142B, 143B; 141C, 142C, 143C und die Erdschalter 171A, 172A, 173A; 171B, 172B, 173B; 171C, 172C, 173C, die oberhalb der Phasentrennschalter in der Nähe der ankommenden Kabel bzw. unterhalb der Phasentrennschalter in Richtung zum Transformator liegen. Außerdem erkennt man den Erdschalter 174, 175, 176 zwischen den Sicherungen und dem Transformator.The phase isolating switches 141 A, 142 A, 143 A can be seen in the diagram according to FIG. 6; 141 B, 142 B, 143 B; 141 C, 142 C, 143 C and the earth switches 171 A, 172 A, 173 A; 171 B, 172 B, 173 B; 171 C, 172 C, 173 C, which are above the phase isolators in the vicinity of the incoming cables or below the phase isolators in the direction of the transformer. You can also see the earth switch 174 , 175 , 176 between the fuses and the transformer.

Die drei Zellen sind miteinander über Bolzen verschraubt, wobei eine Verklebung der Flansche die Gasdichtheit sichert.The three cells are bolted together using bolts, bonding the flanges ensures gas tightness.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß das die Stromschienen enthaltende obere Abteil, das vom Trennschal terabteil unabhängig ist, zuletzt, d. h. nach der Montage, mit Gas gefüllt werden kann, und zwar über ein Ventil, das an einem der Deckel 3 befestigt ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß man einen vierten Modul anfügen kann, ohne die anderen Abteile entleeren zu müssen.An advantage of the solution according to the invention is that the upper compartment containing the busbars, which is independent of the isolating scarf terabteil, can be filled with gas last, ie after assembly, via a valve which is attached to one of the covers 3 . Another advantage is that you can add a fourth module without having to empty the other compartments.

Da die Zellen und ihre Sockel metallisch sind, braucht man sie nicht mit metallischen Hüllen zu umgeben, so daß das Volumen der Umspannstation verringert wird. Ein anderer Vorteil liegt darin, daß kein Element um den Kabelanschluß herum vorhanden ist, wodurch der Anschluß der Kabel erleichtert und die Boden breite der Zellensockel deutlich verringert werden kann.Because the cells and their bases are metallic, you need them not to be surrounded with metallic shells, so the volume the substation is reduced. Another advantage lies in that there is no element around the cable connection is what makes the connection of the cables easier and the floor width of the cell base can be significantly reduced.

Aus Gründen geringerer Erwärmung und einfacherer Anschlüsse sind die Sicherungen an der freien Luft angeordnet.For reasons of less heating and easier connections the fuses are arranged in the open air.

Fig. 7 zeigt, wie einfach die Station Mithilfe von Klammern 168 erweitert werden kann, die am Ende des Satzes von Strom schienen 40 einer Zelle 122D vorgesehen sind. Man braucht dann nur diese Klammern auf die Stromschienen der benachbarten Zelle aufzuspannen. Hierfür muß natürlich das Schutzgas aus dem Abteil entfernt werden und nach der elektrischen Verbindung wieder eingefüllt werden, aber es bedarf hierzu keiner beson deren Vorsichtsmaßnahmen, da die Abstände zwischen den Strom schienen so gewählt sind, daß die Durchschlagfestigkeit auch bei einer Mischung aus Luft und Schutzgas gesichert ist, so daß es nicht notwendig ist, das Abteil vor dem Füllen mit Schutzgas von Luft völlig zu befreien. Fig. 7 shows how easily the station can be expanded using brackets 168 which are provided at the end of the set of busbars 40 of a cell 122D . You then only need to clamp these clips onto the busbars of the neighboring cell. For this, of course, the protective gas must be removed from the compartment and refilled after the electrical connection, but this does not require any special precautionary measures, since the distances between the current rails are chosen so that the dielectric strength is also with a mixture of air and protective gas is secured so that it is not necessary to completely free the compartment from air before filling it with protective gas.

Die ankommenden Verbindungen der Zellen 122E, 122F können auch, wie in Fig. 8 gezeigt, mit steckbaren Anschlüs sen wie dem Anschluß 160 ausgerüstet sein. Die ausgehenden Verbindungen können ebenfalls als steckbare Verbindungen 161 ausgebildet sein, die an feste, am Ausgangsdeckel des oberen Abteils der Zellen befestigte Durchführungen 162 angeschlossen sind.The incoming connections of cells 122 E, 122 F can also, as shown in FIG. 8, be equipped with pluggable connections, such as connection 160 . The outgoing connections can also be designed as plug-in connections 161 which are connected to fixed feedthroughs 162 fastened to the outlet cover of the upper compartment of the cells.

Claims

Three-phase switching cell that forms a transformer station with two of these identical or similar cells and with a transformer and that has at least one three-phase sealed bushing ( 11 , 12 , 13 ) for connection to the incoming cables, a three-pole disconnector with pneumatic self-blowing device, has a three-pole earth switch and a set of busbars ( 41 , 42 , 43 ), the switching cell having a hermetically sealed compartment ( 1 ) and outside of this compartment the set of busbars and the other components being arranged within this compartment, one wall of the compartment three zylin-cylindrical, hollow and insulating bushings (31, 32, 33) for the connecting lines between the fixed Kon clock (81, 82, 83) of the switch poles of the circuit breaker and the bus bars (41, 42, 43) is penetrated, characterized in that in that the set bus bars (41, 42, 43) sealed hermetically in a further Compartment ( 2 ) is arranged and that the bushings ( 31 , 32 , 33 ) serve as a blowing cylinder for the disconnector and as a carrier for the busbars ( 41 , 42 , 43 ).