DE3535938A1 - Elektrische hochspannungsschaltanlage - Google Patents
Elektrische hochspannungsschaltanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Hochspannungs
schaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bekannt sind unter anderem folgende Schaltungen von
Hochspannungsschaltanlagen (siehe Taschenbuch für Schal
tanlagen, 7. Auflage, 1979, Seite 127 ff., Herausgegeben
von der Brown, Boveri & Cie Aktiengesellschaft, Mannheim,
Verlag W. Giradet, Essen):
- eine sogenannte Zweileistungsschalter-Methode,
- eine 1 1/2 Leistungschalter-Methode,
- eine Ringanordnung der Leistungsschalter innerhalb der Schaltanlage.
Bei der sogenannten 1 1/2-Leistungsschalter-Methode ist
der Platzbedarf relativ groß, da zwischen jeweils einem
Paar von Strängen von Hintereinanderschaltungen der drei
Leistungsschalter genügend Platz sein muß, damit man die
Leistungsschalter demontieren kann. Dies ist wegen der
oberhalb der Leistungsschalter bzw. der Schaltanlage zu
führenden Kranen nachteilig, da deren Schienen eine wei
te Strecke überspannen müssen.
Im Prinzip gilt das gleiche auch für eine Ringlösung,
obwohl dort der Zugang insbesondere zu den einzelnen
Leistungsschaltern problemlos ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochspannungsschal
tanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der
der Platzaufwand geringer, der Zugang zu den einzelnen
Leistungsschaltern zwecks Montage bzw. Demontage im Fal
le einer Reparatur oder einer Revision verbessert ist
und bei der die Möglichkeit besteht, einzelne Komponen
ten vorzumontieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches.
Die Stromleiter- oder auch Freileitungszu- bzw. abgänge
können dabei Kabelzu- bzw. -abgänge sein. Die in den
oberen Strängen, also der ersten und dritten Strängen
befindlichen Trenner können aufgrund der erfindungs
gemäßen Lösung auch in einer benachbarten Einheit unter
gebracht sein. Demgemäß ist die Zusammenschaltung vor
zunehmen.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Kompaktbau
weise erreicht, bei der bestimmte Komponenten einer
Schaltanlage zu einer Einheit zusammen montiert werden
können, welche Einheiten in bestimmter Weise miteinander
verschaltbar sind, um sowohl eine Schaltanlage mit der
1 1/2-Leistungsschalter-Methode oder eine solche in
Ringbauweise zu erhalten.
Die einzelnen Einheiten können dabei fabrikseitig vor
montiert werden und zwar aufgrund ihrer Zuordnung und
Ausgestaltung auch dann, wenn der Kunde sich noch nicht
im klaren ist, ob er eine 1 1/2-Lösung oder eine Ring-
Lösung vorzieht. Zusätzlich bestehen weitere Vorteile
darin, daß die Grundfläche und das Bauvolumen bis zu 30%
verringert werden können. Dies ist auch günstig für den
Transport und darüberhinaus ist aufgrund der modularen
Bauweise der Umbau von einer Ring-Schaltanlage auf eine
Schaltanlage gemäß der 1 1/2-Leistungsschalter-Methode
und umgekehrt jederzeit möglich. Dabei sind alle Lei
stungsschalter in einer gesamten Schaltanlage hinterein
ander fluchtend in einer Reihe angeordnet, so daß die
Leistungsschalter von einer Seite aus frei zugänglich
sind. Demgemäß liegen auch die Zu- bzw. Abgangsstromlei
tern in einer Reihe, was auch bautechnisch zu bevorzugen
ist. Wegen der Anordnung der Leistungsschalter in einer
Reihe sind alle jederzeit auswechselbar, was sich im
Störungsfall, hauptsächlich bei einer Freiluftschaltan
lage, durch kurze Ausfallzeiten positiv auswirkt. Wie
gesagt, kann die Anordnung auch bei Freiluftschaltanla
gen, aber nicht nur dort, optimal angewendet. Ein weite
rer, nicht zu unterschätzender Vorteil besteht darin,
daß die Spannweite der Krananlage, insbesondere also die
Laufschienen für die Kräne relativ kurz sein kann, weil
die Baugröße, mithin also die Grundfläche, bis zu 30%
reduziert ist.
Mit der Erfindung wird also eine Hochspannungsschaltan
lage geschaffen, die aus mehreren Einheiten zusammenge
setzt ist, von denen jede Einheit je einen Leistungs
schalter aufweist, die senkrecht nebeneinander aufge
stellt sind. An das obere Ende bzw. untere Ende jedes
Leistungsschalters ist jeweils ein Strang mit einzelnen
Komponenten angeschlossen, derart, daß die beiden Strän
ge, die zu jedem Leistungsschalter gehören, mit diesem
jeweils ein U bilden. Durch geeignete Zwischenstücke und
Verbindungsleitungen kann diese Einheit zu einer Ring-
Schaltanlage, einer Schaltanlage nach der 1 1/2-Methode
und dergleichen zusammengesetzt werden.
Anhand der Zeichnung, in der drei Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung
sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesse
rungen und weitere Vorteile näher erläutert und be
schrieben werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung
einer erfindungsgemäßen Einheit,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Schaltanlage mit
1-1/2-Leistungsschalter-Methode gemäß Linie
II-II der Fig. 3,
Fig. 3 eine Aufsicht von oben auf die Schaltanlage
gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie
IV-IV in der Fig. 5,
Fig. 5 eine Ansicht gemäß Schnittlinie V-V der Fig.
4,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Anordnung
gemäß den Fig. 2 bis 4, zur Verdeutlichung
der Zuordnung der einzelnen Einheiten zueinan
der,
Fig. 7 einen Schaltplan der sogenannten 1 1/2-Lei
stungsschalter-Methode, der Anordnung nach den
Fig. 2 bis 6,
Fig. 8 eine der Ansicht gemäß Fig. 2 ähnliche Seite
nansicht auf eine Schaltanlage in Ringbauwei
se,
Fig. 9 eine Aufsicht auf die Schaltanlage gemäß Fig.
8,
Fig. 10 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie X-X
der Fig. 11,
Fig. 11 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie
XI-XI der Fig. 10,
Fig. 12 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung der
Schaltanlage,
Fig. 13 die Schaltungsanordnung der Schaltanlage gemäß
den Fig. 8 bis 12.
Fig. 14-22 eine Schaltanlage ähnlich der der Fig. 2 bis
7, in erweiterter Ausführung, mit den Darstel
lungen der Fig. 2 bis 7 ähnlichen Dastel
lungen, Schnittansichten und -aufsichten, wo
bei z.B. die Fig. 14 die Schnittansicht gemäß
Linie XIV-XIV zeigt, usw..
Die Fig. 1 zeigt eine schematische, perspektivische
Darstellung einer erfindungsgemäßen Einheit, die in ei
ner Schaltanlage verwendet werden kann. Diese Einheit
setzt sich zusammen aus vier Strängen 10, 11, 12, 13,
von denen die beiden Stränge 10 und 12 bzw. 11 und 13
jeweils übereinanderliegen und an ihrem einen Ende mit
tels eines Leistungsschalters 14 bzw. 15 miteinander
verbunden sind, so daß je zwei übereinanderliegende
Stränge zusammen mit dem Leistungsschalter jeweils eine
U-Form bilden. Dabei ist der Leistungsschalter als Steg
und die beiden daran anschließenden Stränge als die
Schenkel anzusehen.
Der erste Strang 10 besitzt ebenso wie die weiteren
Stränge 11 bis 13 einen nur schematisch dargestellten
Stromwandler 16 und einen daran anschließenden Trenner
17, an den sich ein T-förmiges Teilstück 18 anschließt,
das an seinem Ende einen Spannungswandler 19 trägt. Der
als dritter Strang 11 bezeichnete Strang besitzt eben
falls einen Stromwandler 20, einen Trenner 21 sowie ei
nen weiteren Trenner 22 und zwischen den beiden Trennern
21 und 22 befindet sich ein dem T-Stück 18 entsprechen
des T-Stück 23; die beiden T-Stücke 18 und 23 sind so
einander zugeordnet, daß ihre beiden T-Stege 24 und 25
aufeinander zuweisen und mittels eines Kupplungsstückes
26 bei Bedarf miteinander verbindbar sind. Das andere
Bein des Trenners 22 ist mit einem Kabelabgang 27 und
alternativ mit einem strichliert gezeichneten Spannungs
wandler 19 verbunden. Bei dieser Alternative würde der
am ersten Strang 10 anschließende Spannungswandler weg
fallen. Der zweite Strang 12 besitzt in gleicher Weise
wie der dritte Strang 11 einen Stromwandler 28, zwei
Trenner 29 und 30 und auch am freien Ende des Trenners
30 schließt ein Kabelabgang oder (-zugang) 31 an. Zwi
schen den beiden Trennern 29 und 30 befindet sich wieder
ein T-Stück 32, dessen T-Steg 33 mit einer benachbarten
Einheit verbindbar ist. Der vierte Strang 13 besitzt
ähnlich wie der erste Strang 10 einen Stromwandler 34
und einen Trenner 35. Ein T-Stück 18 wie beim ersten
Strang 10 ist nicht vorhanden; an den Trenner bzw. den
Flansch 36 des Trenners (die entsprechenden Flansche der
Trenner bzw. der einzelnen Komponenten, mittels denen
die Komponenten aneinander befestigt sind, sind in den
anderen Strängen nicht näher bezeichnet) dient dann zum
Anschluß einer Querverbindungsleitung 37, mit der nach
Bedarf ein Ring-Schluß für eine Ringschaltanlage oder
eine Verbindung für eine 1 1/2-Leistungsschalter-Metho
de erreicht wird. Die einzelnen Stränge mit den Lei
stungsschaltern 10 bis 13 bzw. 14 und 15 und den einzel
nen Komponenten sind als metallgekapselte, SF₆-gasiso
lierte Schaltanlagenkomponenten ausgebildet, deren Auf
bau und Konstruktion an sich bekannt sind, so daß hier
nicht darauf eingegangen werden muß.
Die Trenner 17, 21, 22, 29, 30 und 35 können jeweils in
die Kabelzu- bzw. -abgänge 27, 31 oder in die T-Stücke
18, 23, 32 integriert sein. Das Kupplungsstück 26 kann
wegfallen, wenn der Abstand der beiden U-Formen aus
reicht, die Stege 24 und 25 direkt zusammenzuschließen.
Die Fig. 2 zeigt wie die Fig. 14 bis 22 eine Schal
tanlage, die sich aus mehreren Komponenten zusammen
setzt. Die Anordnung der Fig. 14 bis 22 unterscheidet
sich von der der Fig. 2 bis 7 insoweit, als bei der
Anordnung nach Fig. 14 bis 22 einige zusätzliche Ein
heiten vorgesehen sind. Die Ansicht der Fig. 2 ent
spricht der Ansicht gemäß Schnittlinie II-II in der Fig.
3. Innerhalb eines Gebäudes 40, das einen Boden 41
und einen darunter befindlichen Raum 42 der zur Aufnahme
bspw. von Kabelverbindungen und dergleichen dient, be
findet sich die Schaltanlage 43. Oberhalb der Schaltan
lage sind an den Gebäudewänden Schienen 44 und 45, auf
denen das Gerüst 46 eines Kranes 47 hin- und herfahrbar
ist.
Die Schaltanlage besitzt, wie aus Fig. 3 ersichtlich
ist, sechs senkrecht aufgestellte, in einer Reihe hin
tereinander fluchtende Leistungsschalter 48 bis 53. Alle
Leistungsschalter 48 bis 53 sind, wie anhand des Schal
ters 53 der Fig. 2 ersichtlich ist, auf je einem
Traggerüst 54 aufgebaut, wobei unterhalb einer den je
weiligen Leistungsschalter tragenden Tragplatte 55 am
Gerüst 54 der Antrieb 56 jedes Leistungsschalters 53
bzw. die Antriebe der Leistungsschalter 48 bis 52, ange
bracht bzw. untergebracht sind. Am unteren Ende des Lei
stungsschalters schließt der Strang 13 an und am oberen
Ende der Strang 11. Damit bilden der Strang 11, der Lei
stungsschalter 53 und der untere Strang 13 die eine U-
Form, die in der Fig. 1 durch die beiden Stränge 11 und
13 und den Leistungsschalter 15 gebildet ist. Unmittel
bar an den Leistungsschalter schließt jeweils der Span
nungswandler 20 bzw. 34 an (zur Verdeutlichung der
Gleichheit sind die in Fig. 1 gewählten Bezugsziffern
benutzt), an die Spannungswandler 20 und 34 schließen
die Trennschalter 21 und 35 an, wobei der Trennschalter
bzw. das Gehäuse des Trennschalters den Flansch 36 auf
weist. An diesen Flansch 36 schließt sich dann die Ver
bindungsleitung 37 in der in Fig. 1 schematisch darge
stellten Weise an. Der obere Strang 11 besitzt, wie er
wähnt, den Stromwandler 20, den Trennschalter 21, hieran
anschließend das T-Stück 23 und den Trennschalter 22.
Mit dem Trennschalter 22 ist ein Kabelendverschluß 57
mit dem Kabelabgang 27 verbunden.
Die Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf die in Fig. 2 dar
gestellte Anordnung und man erkennt den Strang 11, der
sich an den Leistungsschalter 53 anschließt, sowie den
Strang 10, der an den Leistungsschalter 52 angeschlossen
ist, der in Fig. 1 dem Leistungsschalter 14 entspricht.
Demgemäß schließt sich an den Leistungsschalter 52 der
Stromwandler 16, der Trennschalter 17, das T-Stück 18
und der Spannungswandler 19 an. Zur Vervollständigung
der Erläuterung der Einheit, die aus den eben beschrie
benen Komponenten mit den beiden Leistungsschaltern 52
und 53 gebildet sind, sei auf die Fig. 4 verwiesen. Man
erkennt hier den Leistungsschalter 52, an den sich der
obere Strang 10 mit dem Spannungswandler 16, dem Trenn
schalter 17, dem T-Stück 18 und dem Spannungswandler 19
zusammensetzt. Am unteren Anschluß des Leistungsschal
ters 52 schließt der Stromwandler 28, der Trennschalter
29, das T-Stück 32, der Trennschalter 30 und ein Kabe
lendverschluß 58 an, an dem der Kabelabgang bzw. -zugang
31 angeschlossen ist. Unterhalb des unteren Stranges 12
verläuft die Verbindungsleitung 37. Zwischen den beiden
Strängen 10 und 11 befindet sich anschließend an die
T-Stege 24 und 25 der beiden T-Stücke 18 und 23 das Kup
plungsstück 26.
In der gleichen Weise, nur spiegelsymmetrisch hierzu,
ist auch die Einheit ausgebildet, die den beiden Lei
stungsschaltern 48 und 49 zugeordnet ist. Mit der Ver
bindungsleitung 37 werden die beiden unteren Stränge der
beiden Leistungsschalter 48 und 53 miteinander verbun
den. Die einzige Modifikation der Anordnung ist in den
beiden Strängen bzw. in den beiden Teilen zu erkennen,
die den Leistungsschaltern 50 und 51 zugeordnet sind. Am
unteren Ende der beiden Leistungsschalter 50 und 51
schließen sich solche Stränge an, die dem Strang 10
ent-sprechen; beim oberen Strang der beiden Leistungs
schalter 50 und 51 schließen sich an die Trennschalter
21, die beiden Flansche 58 und 59 einer U-förmigen Ver
bindungsleitung 60 an.
Die Fig. 6 zeigt die Anordnung in schematischer Dar
stellung, aus der ersichtlich ist, daß es sich bei der
Zusammenschaltung um eine 1 1/2-Leistungsschalter-Me
thode handelt.
Die Fig. 7 zeigt die Schaltungsanordnung. Zwischen zwei
Sammelschienen 61 und 62 liegen die einzelnen Leistungs
schalter 48 bis 53 mit den dazwischenliegenden Kabelab
ängen bzw. -zugängen, wobei der Teil der Sammelschiene,
der zwischen den beiden Schaltern 48 und 53 liegt, die
Bezugsziffer 37 und derjenige Teil, der zwischen den
Leistungsschaltern 50 und 51 liegt, die Bezugsziffer 60
besitzt.
Die Fig. 8 bis 11 zeigen eine Ringschaltanlage, die
sich aus jeweils vier Einheiten gemäß Fig. 1 zusammen
setzt; zur Verdeutlichung dieser Ausführung bzw. Ausge
staltung werden die in Fig. 1 angegebenen Bezugsziffern
benutzt: man erkennt die zwei Leistungsschalter 14 und
15 mit den beiden oben liegenden Strängen 10 und 11
(siehe Fig. 9) und man erkennt, daß an dem unteren
Strang an dem Flansch 36 die Leitung 37 nicht unmittel
bar angeschlossen ist, sondern ein T-Stück 63, an dem
eine Verbindungsleitung 64 und ein Spannungswandler 65
anschließen. Im übrigen sind die einzelnen Komponenten
im wesentlichen gleich, insbesondere die entsprechenden,
jeweils zusammengehörigen Einheiten, die so aufgebaut
sind, wie in Fig. 1 dargestellt.
Die Schaltungsanordnung der Schaltanlage gemäß den Fig.
8 bis 11 ist aus Fig. 12 und schematisch aus Fig.
13 ersichtlich, wobei näher nicht darauf eingegangen
werden muß, weil Ringschaltanlagen an sich bekannt sind,
wie aus der eingangs genannten Literaturstelle ersicht
lich ist.
Die Fig. 14 bis 19 zeigen wie oben erwähnt eine
Schaltanlage in der 1 1/2-Leistungsschaltermethode, die
sich aus sechs einzelnen Einheiten zusammensetzt und die
praktisch in ähnlicher Weise aufgebaut ist wie die Anla
ge nach Fig. 2 bis 7. Die Zusammenschaltung ergibt
sich aus der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 22, aus der
ersichtlich ist, daß die beiden Leitungen 37 und 60 die
einzelnen Leistungsschalter praktisch zwischen sich neh
men.
Claims (1)
- Elektrische, gasisolierte, insbesondere metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage, mit mehreren Leistungsschal tern und dazugehörigen Komponenten, wie z.B. Trenner, Spannungswandler, Stromwandler, mit Stromleiterzu- bzw. -abgängen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltanlage aus vorfertigbaren Einheiten zusammengesetzt ist, von denen jede Einheit wie folgt aufgebaut ist:
- a) die Einheit umfaßt zwei nebeneinander angeordnete senkrecht stehende Leistungsschalter (14, 15);
- b) der eine obere Anschluß des ersten Leistungsschalters (14) ist mit einem einen Stromwandler (16), einen Trenner (17), ein T- oder Kreuzstück (18) und ggfls. einen Spannungswandler (19) aufweisenden ersten Strang (10) verbunden, wogegen der andere untere An schluß des ersten Leistungsschalters (14) über einen einen Stromwandler (28) und einen Trenner (29) aufweisenden zweiten Strang mit einem weiteren Stromleiterzu- bzw. -abgang (31) verbunden ist, wobei der erste und der zweite Strang mit dem ersten Leistungsschalter eine erste U-Form bilden;
- c) der eine obere Anschluß des zweiten Leistungsschal ters (15) ist mit einem einen Stromwandler (20), ei nen Trenner (21), ein Kreuz- oder T-Stück (23), und einen weiteren Trenner (22) aufweisenden dritten Strang mit einem Stromleitungszugang bzw. -abgang verbunden, wogegen am anderen unteren Anschluß des zweiten Leistungsschalters (15) ein einen Stromwand ler (34) und einen Trenner (35) aufweisender vierter Strang (13) anschließt, dergestalt, daß der dritte und der vierte Strang (11, 13) mit dem zweiten Lei stungsschalter (15) eine zweite U-Form mit übereinan derliegenden Schenkeln bilden, deren Schenkel über einanderliegen und die horizontal neben der ersten U-Form und gleichsinnig wie diese angeordnet ist;
- d) die T- bzw. Kreuzstücke (18, 25) des ersten und drit ten Stranges sind miteinander verbunden.
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Legal Events
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Owner name: BBC BROWN BOVERI AG, 6800 MANNHEIM, DE |
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Owner name: ASEA BROWN BOVERI AG, 6800 MANNHEIM, DE |
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