DE3642108A1 - Switching installation for distributing electrical power, and a method for operating the switching installation - Google Patents
Switching installation for distributing electrical power, and a method for operating the switching installationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanlage zur Verteilung elektrischer Energie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein Verfahren zum Betreiben der Schaltanlage.The invention relates to a switchgear for Distribution of electrical energy according to the generic term of claim 1 and a method for operating the Switchgear.
Eine solche Schaltanlage zur Verteilung elektrischer Energie und ein solches Verfahren zum Betreiben der Schaltanlage sind beispielsweise aus der DE-OS 35 06 383 bekannt. Die dort beschriebene Schaltanlage weist zwei Sammelschienen und einen Kuppelschalter auf, der in Ver bindung mit Mehrstellungstrennschaltern die Leistungs- und Schalthandlungen vornimmt. Wesentlich ist hierbei die Verwendung eines Mehrstellungstrennschalters, der unterbrechungslos die Einspeiseleitungen bzw. Kabelgänge auf die Sammelschienensysteme umschaltet. Es ist jedoch nicht möglich, einen Kurzschlußstrom bzw. Laststrom zeitgleich oder zeitüberschneidend mit einem weiteren Schaltvorgang unabhängig hiervon abzuschalten.Such a switchgear for electrical distribution Energy and such a method of operating the Switchgear are for example from DE-OS 35 06 383 known. The switchgear described there has two Busbars and a tie switch on, which in Ver connection with multi-position disconnectors the power and switching operations. It is essential here the use of a multi-position disconnector, the the supply lines or cable channels without interruption switches to the busbar systems. However, it is not possible a short-circuit current or load current at the same time or overlapping with another Switch off switching process independently of this.
Schaltanlagen sind Knotenpunkte zur Übertragung und Ver teilung elektrischer Energie. In diesen Knotenpunkten sind entsprechend dem Energiefluß Einspeiseleitungen und Abgangsleitungen miteinander verbunden. Die Aufgabe der Schaltgeräte (Leistungs- bzw. Lastschalter) innerhalb der Schaltanlage ist es, die Betriebsströme zuzuschalten oder abzuschalten und Kurzschlußströme zu unterbrechen. Bei Mittelspannungs- und bei Hochspannungsschaltanlagen ist es in vielen Fällen üblich, die Schaltanlage mit einer oder mehreren Sammelschienen aufzubauen und in jeder Einspeiseleitung und jeder Abgangsleitung entspre chend den zu schaltenden Strömen je einen Lastschalter oder einen Leistungsschalter anzuordnen.Switchgear are nodes for transmission and Ver division of electrical energy. In these nodes are feed lines and Outgoing lines connected together. The task of Switchgear (circuit breaker or load switch) within the switchgear is to switch on the operating currents or switch off and interrupt short-circuit currents. For medium voltage and high voltage switchgear it is common in many cases to use the switchgear to build one or more busbars and in correspond to each feed line and each outgoing line A load switch depending on the currents to be switched or to arrange a circuit breaker.
Die Kosten für eine so aufgebaute Schaltanlage werden zu einem großen Teil durch die Kosten der Schaltgeräte be stimmt, insbesondere dann, wenn in jeder Abgangsleitung und jeder Einspeiseleitung ein Leistungsschalter vorhan den ist. Ein weiteres Merkmal einer mit einer einzigen Sammelschiene aufgebauten Anlage ist es, daß die Verfüg barkeit eines Abgangs durch die Verfügbarkeit des diesem Abgang zugeordneten Leistungsschalters bzw. Lastschal ters wesentlich bestimmt wird.The costs for a switchgear constructed in this way become too a large part by the cost of switching devices true, especially if in every outgoing line and a circuit breaker is present for each feed line that is. Another feature one with a single Busbar built system is that the disposition Ability of a departure through the availability of this Outgoing assigned circuit breaker or load switch ters is essentially determined.
Es sind Anordnungen von Schaltanlagen allgemein bekannt, die eine Erhöhung der Verfügbarkeit durch Installation von mehr als einer einzigen Sammelschiene erreichen. Bei solchen Mehrfach-Sammelschienenanordnungen können Sam melschienen als sogenannte Hilfs-Sammelschienen ausge führt sein. Die Notwendigkeit, jedem Abgang bzw. jeder Einspeisung mindestens einen Last- oder Leistungsschal ter zuordnen zu müssen, ist dadurch nicht aufgehoben. Tatsächlich verlangen einige dieser Mehrfach-Sammel schienenanordnungen sogar mehr als einen Leistungsschal ter pro Abgang bzw. pro Einspeisung. Arrangements of switchgear are generally known which increases availability through installation from more than one busbar. At such multiple busbar assemblies can Sam milschienen out as so-called auxiliary busbars leads. The need for every exit or everyone Feed in at least one load or power scarf This does not eliminate having to assign them. In fact, some of these require multiple collections rail arrangements even more than a performance scarf ter per outlet or per infeed.
Es sind deshalb Konzepte vorgeschlagen worden, bei denen man mit weniger als einem Schaltgerät pro Abgang bzw. Einspeisung auskommt, und trotzdem auf jeder Leitung Last- bzw. Kurzschlußströme schalten kann.Concepts have therefore been proposed in which one with fewer than one switching device per outlet or Feed comes in, and yet on every line Can switch load or short-circuit currents.
In der DE-Patentanmeldung K 11 405 VIIId/21c, bekanntge macht 9. Aug. 1956, wird beispielsweise vorgeschlagen, den Kuppelschalter in einer Doppelsammelschienenanord nung als zentralen Leistungsschalter einzusetzen. In dieser Anordnung wird eine der beiden Sammelschienen als Hauptsammelschiene benutzt, mit der im Normalbetrieb (kein Schaltvorgang) über die entsprechenden Trenner alle Einspeisungen und Abgänge verbunden sind. Beim Ab schalten des Stroms einer Leitung wird diese zunächst unterbrechungslos durch entsprechende Betätigung der der Leitung zugeordneten Trenner auf die zweite, als Hilfs sammelschiene ausgeführte und mit der Hauptsammelschiene durch den geschlossenen Kuppelschalter verbundenen Sam melschiene geschaltet, und die Stromunterbrechung wird dann anschließend durch den Kuppelschalter durchgeführt. Bei einem Schaltvorgang ist es mit dieser Anordnung je doch nicht möglich, daß durch den Kuppelschalter ein zeitgleich in einer anderen Leitung fließender Kurz schlußstrom in der geforderten kurzen Zeit abgeschaltet werden kann. Es wird in der oben angeführten Patentan meldung vorgeschlagen, in jeder Einspeiseleitung und jeder Abgangsleitung eine Sicherung zur Kurzschlußstrom unterbrechung anzuordnen. Für die meisten Schaltanlagen, insbesondere in der Hochspannungsebene, ist eine solche Lösung jedoch nicht akzeptabel.In DE patent application K 11 405 VIIId / 21c, known makes 9 Aug. 1956, for example it is suggested the tie switch in a double busbar arrangement use as a central circuit breaker. In this arrangement one of the two busbars is called Main busbar used, with that in normal operation (no switching process) via the corresponding disconnector all inlets and outlets are connected. At the Ab switching the current of a line is this first without interruption by pressing the Line assigned disconnector to the second, as an auxiliary busbar designed and with the main busbar Sam connected by the closed dome switch Melschiene switched, and the power interruption then then carried out by the tie switch. With a switching operation it is with this arrangement but not possible that through the tie switch short flowing simultaneously in another line final current switched off in the required short time can be. It is described in the above patent message proposed in each feed line and each outgoing line a fuse for short-circuit current to arrange an interruption. For most switchgear, especially in the high voltage level, is one However, solution is not acceptable.
In der EP-A-01 26 882 wird ebenfalls eine Doppelsammel schienenanordnung mit einem Kuppelschalter als zentralem Schalter vorgeschlagen, bei der nur in jeder Einspeise leitung jeweils ein Leistungsschalter angeordnet ist. In den Abgangsleitungen ist kein Leistungs- oder Lastschal ter vorgesehen. Im Kurzschlußfall wird der Leistungs schalter der Einspeisung geöffnet. Auf eine Sicherung in jeder Einspeise- und jeder Abgangsleitung kann bei die ser Lösung verzichtet werden. Nachteil bei dieser Lösung ist jedoch, daß bei einem Kurzschluß in einem Abgang für eine kurze Zeit der Lastfluß in allen anderen Abgängen ebenfalls unterbrochen werden muß. Auch das ist in den meisten Fällen nicht akzeptabel.In EP-A-01 26 882 there is also a double collection Rail arrangement with a tie switch as the central one Switch suggested only in each feed line a circuit breaker is arranged. In the outgoing lines is not a power or load scarf ter provided. In the event of a short circuit, the power Infeed switch open. On a backup in every infeed and outgoing line can with the this solution can be dispensed with. Disadvantage with this solution is, however, that in the event of a short in an outgoing circuit for a short time the load flow in all other outgoers must also be interrupted. That is also in the unacceptable in most cases.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrun de, eine Schaltanlage zur Verteilung elektrischer Ener gie der eingangs genannten Art anzugeben, die ein selek tives, unterbrechungsloses, gleichzeitiges oder zeit überschneidendes Ein- und Ausschalten von Einspeise- und Abgangsleitungen unter Einsatz möglichst weniger Last- bzw. Leistungsschalter ermöglicht. Desweiteren soll ein Verfahren zum Betreiben der Schaltanlage angegeben werden.On this basis, the invention is based on the object de, a switchgear for the distribution of electrical energy gie of the type mentioned above, which a selek tives, uninterrupted, simultaneous or time overlapping switching on and off of feed and Outgoing lines using as little load or circuit breaker enabled. Furthermore, a Procedure for operating the switchgear specified will.
Diese Aufgabe wird bezüglich der Anordnung in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is related to the arrangement with the features of the preamble according to the invention by those specified in the characterizing part of claim 1 Features solved.
Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die in den Ansprüchen 6 bis 8 gekennzeichneten Merkmale gelöst.The task is carried out with regard to the procedure by the in solved the claims 6 to 8 characterized features.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins besondere darin, daß infolge der vorgeschlagenen Anord nung mit drei Sammelschienen und zentralen Last- bzw. Leistungsschaltern zwischen der als Hauptsammelschiene betriebenen Sammelschiene und den beiden Hilfssammel schienen trotz des reduzierten, minimalen Leistungs schalter-Aufwandes ein Kurzschlußstrom bzw. Laststrom zeitgleich oder zeitüberschneidend mit einem weiteren Schaltvorgang unabhängig hiervon abgeschaltet werden kann. Vorteilhaft muß bei einem Kurzschluß in einem Ab gang auch der Lastfluß in anderen Abgängen nicht unter brochen werden. Im Kurzschlußfall sind vorteilhaft Kurz unterbrechungen (KU-Schaltungen) möglich. In den Ver bindungen der Einspeiseleitungen und Abgangsleitungen zu den drei Sammelschienen müssen vorteilhaft keine Last- oder Leistungsschalter vorgesehen werden.The advantages that can be achieved with the invention are special in that as a result of the proposed arrangement with three busbars and central load or Circuit breakers between as the main busbar operated busbar and the two auxiliary bus seemed despite the reduced, minimal performance switch effort a short-circuit current or load current at the same time or overlapping with another Switching process can be switched off independently of this can. In the event of a short circuit in an Ab the load flow did not go down in other outlets be broken. In the event of a short circuit, short is advantageous interruptions (KU circuits) possible. In the ver connections of the feed lines and outgoing lines the three busbars advantageously do not need any load or circuit breakers are provided.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims marked.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeich nungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, bei denen zwischen der Hauptsammelschiene und den Hilfssam melschienen je ein Leistungsschalter angeordnet ist bzw. je zwei Leistungsschalter angeordnet sind.The invention is based on the in the drawing Illustrations illustrated embodiments, at between the main busbar and the auxiliary seed a bus circuit breaker is arranged or two circuit breakers are arranged.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Dreifachsammelschienenanordnung mit einer Einspeiseleitung und zwei Abgangs leitungen, Fig. 1 is a Triple busbar assembly lines with a supply line and two disposal,
Fig. 2 die Schaltzustände von interessierenden Trenn- und Leistungsschaltern bei Aus schaltung einer Abgangsleitung, Fig. 2 shows the switching states of interest separation and power switches in circuit from an outlet line,
Fig. 3 die Schaltzustände von interessierenden Trenn- und Leistungsschaltern bei Ein schaltung einer Abgangsleitung, Fig. 3 shows the switching states of interest separation and circuit breakers in a circuit of an output line,
Fig. 4 die Schaltzustände von interessierenden Trenn- und Leistungsschaltern bei einer zeitüberschneidenden Ausschaltung von zwei Abgangsleitungen, Fig. 4 shows the switching states of interest separation and power switches at a time overlapping elimination of two outgoing lines,
Fig. 5 bis 8 einen Mehrstellungs-Trennschalter in ver schiedenen Schaltzuständen, Fig. 5 to 8 a multi-position disconnector in ver different switching states,
Fig. 9 eine redundante Variante zur Dreifachsam melschienenanordnung gemäß Fig. 1, Fig. 9 shows a variant for the redundant Dreifachsam melschienenanordnung according to Fig. 1,
Fig. 10 eine weitere redundante Variante zur Dreifachsammelschienenanordnung gemäß Fig. 1. Fig. 10 shows a further variant of the triple redundant bus bar assembly of FIG. 1.
In Fig. 1 ist eine Dreifachsammelschienenanordnung mit einer Einspeise- und zwei Abgangsleitungen dargestellt. Im einzelnen sind zwei Hilfssammelschienen 1 und 2 sowie eine Hauptsammelschiene 3 vorgesehen, wobei die erste Hilfssammelschiene 1 über einen ersten Leistungsschalter LS 1 und die zweite Hilfssammelschiene über einen zweiten Leistungsschalter LS 2 mit der Hauptsammelschiene 3 ver bindbar sind. Die Einspeiseleitung 4 ist über Trenn schalter (Kommutierungstrenner) T 01 bzw. T 02 bzw. T 03 mit der ersten Hilfssammelschiene 1 bzw. mit der zweiten Hilfssammelschiene 2 bzw. mit der Hauptsammelschiene 3 verbindbar. Die erste Abgangsleitung 5 kann über Trenn schalter T 11 bzw. T 12 bzw. T 13 an die erste Hilfssammel schiene 1 bzw. an die zweite Hilfssammelschiene 2 bzw. an die Hauptsammelschiene 3 angeschlossen werden. Die zweite Abgangsleitung 6 ist über Trennschalter T 21 bzw. T 22 bzw. T 23 mit der ersten Hilfssammelschiene 1 bzw. mit der zweiten Hilfsammelschiene 2 bzw. mit der Haupt sammelschiene 3 verbindbar.In Fig. 1, a triple busbar arrangement is shown with one feed and two outgoing lines. In particular, two auxiliary busbars 1 and 2 and a main busbar 3 are provided, wherein the first auxiliary busbar 1 via a first circuit breaker LS 1 and the second auxiliary busbar via a second circuit breaker LS 2 with the main busbar 3 are ver bindable. The feed line 4 can be connected to the first auxiliary busbar 1 or to the second auxiliary busbar 2 or to the main busbar 3 via disconnectors (commutation disconnectors) T 01 or T 02 or T 03 . The first outgoing line 5 can be connected via disconnector T 11 or T 12 or T 13 to the first auxiliary busbar 1 or to the second auxiliary busbar 2 or to the main busbar 3 . The second outgoing line 6 can be connected via isolating switch T 21 or T 22 or T 23 to the first auxiliary bus bar 1 or to the second auxiliary bus bar 2 or to the main bus bar 3 .
Bei der dargestellten Anordnung ist demnach jede Ab gangs- und jede Einspeiseleitung mit drei Sammelschienen jeweils über Trennschalter verbindbar, wobei im Normal betrieb (kein Schaltvorgang) nur die Verbindung zur Hauptsammelschiene 3 besteht, d.h. die Trennschalter T 03, T 13, T 23 sind geschlossen. Die beiden Hilfssammel schienen 1 bzw. 2 sind über die im Normalbetrieb ge schlossenen Leistungsschalter LS 1 bzw. LS 2 mit der Hauptsammelschiene 3 verbunden. In the arrangement shown, each output and each feed line can therefore be connected to three busbars via isolating switches, with normal operation (no switching operation) only connecting to the main busbar 3 , ie isolating switches T 03 , T 13 , T 23 are closed . The two auxiliary busbars 1 and 2 are connected to the main busbar 3 via the circuit breakers LS 1 and LS 2 closed during normal operation.
Im Ausführungsbeispiel sind zwar nur eine Einspeise- und zwei Abgangsleitungen dargestellt, es können jedoch be liebig weitere Einspeise- und Abgangsleitungen vorgese hen sein.In the exemplary embodiment there are only one feed and two outgoing lines are shown, but it can be vorese supply lines and outgoing lines hen.
Soll der Stromfluß (Laststrom oder Kurzschlußstrom) in einer der Leitungen 4, 5 oder 6 unterbrochen werden, so wird zunächst die entsprechende Leitung unterbrechungs frei auf eine Hilfssammelschiene 1 oder 2 kommutiert und dann die Trennerverbindung dieser Leitung zur Hauptsam melschiene 3 unterbrochen. Anschließend wird der Strom fluß durch den dieser Hilfssammelschiene zugeordneten Last- oder Leistungsschalter unterbrochen. Der Stromfluß in allen anderen Leitungen wird durch diesen Vorgang nicht beeinflußt.If the current flow (load current or short-circuit current) to be interrupted in one of the lines 4 , 5 or 6 , the corresponding line is first uninterruptedly commutated to an auxiliary busbar 1 or 2 and then the isolating connection of this line to the main busbar 3 is interrupted. Then the current flow is interrupted by the load or circuit breaker associated with this auxiliary busbar. The current flow in all other lines is not affected by this process.
Als erstes Beispiel hierzu wird die Ausschaltung (Ab schaltung) der ersten Abgangsleitung 5 über die Hilfs sammelschiene 2 betrachtet. In Fig. 2 sind die Schaltzu stände der interessierenden Trennschalter T 11, T 12, T 13 und Leistungsschalter LS 1, LS 2 für dieses Beispiel dar gestellt. Dabei symbolisiert die Bezifferung "0" den "Aus"-Zustand ("offen") und die Bezifferung "1" den "Ein"-Zustand ("geschlossen") des Schalters. Der Aus gangs-Schaltzustand a entspricht dem Normalbetrieb, d.h. die Schalter T 03, T 13, T 23, LS 1, LS 2 sind geschlossen und alle übrigen Schalter sind geöffnet.As a first example of this, the disconnection (from circuit) of the first outgoing line 5 via the auxiliary busbar 2 is considered. In Fig. 2, the switching states of the circuit breaker T 11 , T 12 , T 13 and circuit breaker LS 1 , LS 2 of interest are shown for this example. The number "0" symbolizes the "off" state ("open") and the number "1" the "on" state ("closed") of the switch. From the output switching state a corresponds to normal operation, ie the switches T 03 , T 13 , T 23 , LS 1 , LS 2 are closed and all other switches are open.
Zum Zeitpunkt t 0 beginnt die Ausschaltung der Abgangs leitung 5. Zum Zeitpunkt t 1 wird der Trennschalter T 12 geschlossen (Schaltzustand b), d.h. die Abgangsleitung 5 ist jetzt gleichzeitig mit der Hilfssammelschiene 2 so wie der Hauptsammelschiene 3 verbunden und der Stromfluß in die Abgangsleitung 5 teilt sich auf in einen Strom über T 13 und einen Strom über LS 2-T 12. Zum Zeitpunkt t 2 wird der Trennschalter T 13 geöffnet (Schaltzustand c), d.h. die Abgangsleitung 5 ist jetzt nur noch mit der Hilfssammelschiene 2 verbunden und der Strom fließt zwangsweise über LS 2-T 12 in die Abgangsleitung 5.At time t 0 , the switch-off of the outgoing line 5 begins. At time t 1 , the disconnector T 12 is closed (switching state b ), ie the outgoing line 5 is now simultaneously connected to the auxiliary busbar 2 and the main busbar 3 , and the current flow into the outgoing line 5 is divided into a current via T 13 and one Current via LS 2 - T 12 . At time t 2 , the isolating switch T 13 is opened (switching state c ), ie the outgoing line 5 is now only connected to the auxiliary busbar 2 and the current forcibly flows into the outgoing line 5 via LS 2 - T 12 .
Zum Zeitpunkt t 3 wird der Leistungsschalter LS 2 geöffnet (Schaltzustand d) und damit der Stromfluß in die Ab gangsleitung 5 unterbrochen. Zum Zeitpunkt t 4 wird der Trennschalter T 12 geöffnet (Schaltzustand e), d.h. die Abgangsleitung 5 ist jetzt von allen Sammelschienen 1, 2, 3 getrennt. Zum Zeitpunkt t 5 wird der Leistungsschal ter LS 2 wieder geschlossen (Schaltzustand f), damit die Anordnung für weitere Schalthandlungen zur Verfügung steht. Zum Zeitpunkt t 6 ist die Ausschaltung der Ab gangsleitung 5 beendet. Die Zeiträume zwischen t 0 und t 1 sowie zwischen t 5 und t 6 sind durch die Schaltverzöge rungen (Einschaltverzögerung, Ausschaltverzögerung) zwi schen Schaltbefehl und Schaltausführung bedingt.At time t 3 , the circuit breaker LS 2 is opened (switching state d ) and thus the current flow in the output line 5 is interrupted. At time t 4 , the disconnector T 12 is opened (switching state e ), ie the outgoing line 5 is now separated from all busbars 1 , 2 , 3 . At time t 5 , the circuit breaker LS 2 is closed again (switching state f ) so that the arrangement is available for further switching operations. At the time t 6 , the switch-off of the output line 5 is ended. The periods between t 0 and t 1 and between t 5 and t 6 are due to the switching delays (switch-on delay, switch-off delay) between the switching command and the switching version.
Als zweites Beispiel wird die Einschaltung (Zuschaltung) der ersten Abgangsleitung 5 über die Hilfssammelschiene 2 betrachtet. In Fig. 3 sind die Schaltzustände der in teressierenden Trennschalter T 11, T 12, T 13 und Lei stungsschalter LS 1, LS 2 für dieses Beispiel dargestellt. Beim Ausgangs-Schaltzustand sind die Schalter T 03, T 23, LS 1, LS 2 geschlossen und alle übrigen Schalter sind ge öffnet. Zum Zeitpunkt t₇ beginnt die Einschaltung der Abgangsleitung 5. Zum Zeitppnkt t 8 wird der Leistungs schalter LS 2 geöffnet und damit die Hilfssammelschiene 2 von der Hauptsammelschiene 3 getrennt. Zum Zeitpunkt t 9 wird der Trennschalter T 12 geschlossen, d.h. die Ab gangsleitung 5 wird mit der Hilfssammelschiene 2 verbun den. Zum Zeitpunkt t 10 wird der Leistungsschalter LS 2 geschlossen, d.h. Hauptsammelschiene 3 und Hilfssammel schiene 2 werden verbunden und es ergibt sich ein Strom fluß von der Hauptsammelschiene 3 über LS 2 und T 12 in die Abgangsleitung 5. As a second example, the activation (connection) of the first outgoing line 5 via the auxiliary busbar 2 is considered. In Fig. 3, the switching states of the interesting isolating switch T 11 , T 12 , T 13 and Lei circuit breaker LS 1 , LS 2 are shown for this example. In the initial switching state, the switches T 03 , T 23 , LS 1 , LS 2 are closed and all other switches are open. At time t ₇, the outgoing line 5 starts to be switched on. For Zeitppnkt t 8, the power switch LS 2 is open and thus the auxiliary bus bar 2 is separated from the main busbar. 3 At time t 9 , the disconnector T 12 is closed, that is, the output line 5 is connected to the auxiliary busbar 2 . At time t 10 , the circuit breaker LS 2 is closed, ie main busbar 3 and auxiliary busbar 2 are connected and there is a current flow from the main busbar 3 via LS 2 and T 12 into the outgoing line 5 .
Zum Zeitpunkt t 11 wird der Trennschalter T 13 geschlos sen, d.h. die Hauptsammelschiene 3 wird direkt mit der Abgangsleitung 5 verbunden, wodurch sich ein zusätzli cher Stromfluß von der Hauptsammelschiene 3 über T 13 direkt in die Abgangsleitung 5 ergibt. Zum Zeitpunkt t 12 wird der Trennschalter T 12 wieder geöffnet, d.h. der Stromfluß über LS 2 und T 12 in die Abgangsleitung 5 wird unterbrochen. Zum Zeitpunkt t₁₃ ist die Einschaltung der Abgangsleitung 5 beendet. Die Zeiträume zwischen t 7 und t 8 sowie zwischen t₁₂ und t₁₃ sind durch Schaltverzöge rungen bedingt.At time t 11 , the disconnector T 13 is closed, ie the main busbar 3 is connected directly to the outgoing line 5 , resulting in an additional current flow from the main busbar 3 via T 13 directly into the outgoing line 5 . At time t 12 , the disconnector T 12 is opened again, ie the current flow via LS 2 and T 12 into the outgoing line 5 is interrupted. At the time t ₁₃ the turn-on of the outgoing line 5 is ended. The periods between t 7 and t 8 and between t ₁₂ and t ₁₃ are caused by switching delays.
Falls zur selben Zeit das Ein- oder Abschalten eines weiteren Stromes (vornehmlich das AbschaIten eines Kurz schlußstromes) auf einer anderen Leitung notwendig ist, so kann das unabhängig von dem ersten Schaltvorgang da durch geschehen, daß das gleiche Verfahren mit Kommutie rung auf die weitere Hilfssammelschiene angewandt wird. Beide Schaltvorgänge sind unabhängig voneinander und beeinflussen sich nicht.If switching on or off at the same time further current (primarily the switching off of a short current) on another line is necessary, so it can be there regardless of the first switching operation by happening the same procedure with commutation tion is applied to the further auxiliary busbar. Both switching operations are independent of each other and do not affect each other.
Als Beispiel hierzu wird die zeitüberschneidende Aus schaltung (Abschaltung) der ersten Abgangsleitung 5 über die zweite Hilfssammelschiene 2 und der zweiten Abgangs leitung 6 über die erste Hilfssammelschiene 1 betrach tet. In Fig. 4 sind die Schaltzustände der interessie renden Trennschalter T 12, T 13, T 21, T 23 und Leistungs schalter LS 1, LS 2 für dieses Beispiel dargestellt. Aus zugehen ist von einem Schaltzustand, bei dem die Trenn schalter T 03, T 13, T 23 sowie die Leistungsschalter LS 1, LS 2 geschlossen und die übrigen Schalter geöffnet sind. Es fließen Ströme von der Einspeiseleitung 4 in die Hauptsammelschiene 3 und von der Hauptsammelschiene 3 in die Abgangsleitungen 5, 6. As an example of this, the time-overlapping circuit (shutdown) of the first outgoing line 5 via the second auxiliary busbar 2 and the second outgoing line 6 via the first auxiliary busbar 1 is considered. In Fig. 4 the switching states of the isolating switches T 12 , T 13 , T 21 , T 23 and power switches LS 1 , LS 2 are shown for this example. To go from a switching state in which the isolating switch T 03 , T 13 , T 23 and the circuit breaker LS 1 , LS 2 are closed and the other switches are open. Currents flow from the feed line 4 into the main bus bar 3 and from the main bus bar 3 into the outgoing lines 5 , 6 .
Kurz vor dem Zeitpunkt t 14 beginnt der Ausschaltvorgang der Abgangsleitung 5. Hierzu wird zum Zeitpunkt t 14 der Trennschalter T 12 geschlossen, d.h. die Abgangsleitung 5 wird an die Hilfssammelschiene 2 gelegt und es ergibt sich ein zusätzlicher Stromfluß von der Hauptsammel schiene 3 über LS 2, T 12 in die Abgangsleitung 5. Zum Zeitpunkt t 15 wird der Trennschalter T 13 geöffnet, wo durch der direkte Stromfluß von der Hauptsammelschiene 3 über T 13 zur Abgangsleitung 5 unterbrochen wird.Shortly before the time t 14 , the switching-off process of the outgoing line 5 begins. For this purpose, the switch T 12 is closed at time t 14 , ie the outgoing line 5 is placed on the auxiliary busbar 2 and there is an additional current flow from the main busbar 3 via LS 2 , T 12 in the outgoing line 5th At time t 15 , the disconnector T 13 is opened, where the direct current flow from the main busbar 3 via T 13 to the outgoing line 5 is interrupted.
Kurz vor dem Zeitpunkt t 16 beginnt der zeitüberschnei dende Ausschaltvorgang der Abgangsleitung 6. Hierzu wird zum Zeitpunkt t 16 der Trennschalter T 21 geschlossen, d.h. die Abgangsleitung 6 wird an die Hilfssammelschiene 1 gelegt und es ergibt sich ein zusätzlicher Stromfluß von der Hauptsammelschiene 3 über LS 1, T 21 in die Ab gangsleitung 6. Zum Zeitpunkt t 17 wird der Leistungs schalter LS 2 geöffnet, wodurch der in die Abgangsleitung 5 fließende Strom unterbrochen wird. Zum Zeitpunkt t 18 wird der Trennschalter T 23 geöffnet, d.h. der direkte Stromfluß von der Hauptsammelschiene 3 zur Abgangslei tung 6 wird unterbrochen.Shortly before the time t 16 , the time-overturning switch-off process of the outgoing line 6 begins. For this purpose, the disconnector T 21 is closed at time t 16 , ie the outgoing line 6 is placed on the auxiliary busbar 1 and there is an additional current flow from the main busbar 3 via LS 1 , T 21 into the outgoing line 6 . At time t 17 , the power switch LS 2 is opened, whereby the current flowing into the outgoing line 5 is interrupted. At time t 18 , the disconnector T 23 is opened, ie the direct current flow from the main bus 3 to the Abgangslei device 6 is interrupted.
Zum Zeitpunkt t 19 wird der Trennschalter T 12 geöffnet, wodurch die Abgangsleitung 5 vollständig von allen Sam melschienen 1, 2, 3 getrennt ist. Zum Zeitpunkt t 20 wird der Leistungsschalter LS 1 geöffnet, d.h. der von der Hauptsammelschiene 3 über Hilfssammelschiene 1 und LS 1- T 21 fließende Strom wird unterbrochen. Zum Zeitpunkt t₂₁ wird der Leistungsschalter LS 2 geschlossen, wodurch die Ausschaltung der Abgangsleitung 5 beendet ist.At time t 19 , the circuit breaker T 12 is opened, whereby the outgoing line 5 is completely separated from all collecting rails 1 , 2 , 3 . At time t 20 , the circuit breaker LS 1 is opened, ie the current flowing from the main bus bar 3 via auxiliary bus bar 1 and LS 1 - T 21 is interrupted. At the time t ₂₁, the circuit breaker LS 2 is closed, whereby the disconnection of the outgoing line 5 is finished.
Zum Zeitpunkt t 22 wird der Trennschalter T 21 geöffnet, d.h. die Abgangsleitung 6 ist vollständig von den Sam melschienen 1, 2, 3 getrennt. Zum Zeitpunkt t₂₃ wird der Leistungsschalter LS 1 geschlossen, wodurch die Ausschal tung der Abgangsleitung 6 beendet ist. Die Anlage steht für weitere Schalthandlungen zur Verfügung.At time t 22 , the disconnector T 21 is opened, ie the outgoing line 6 is completely separated from the busbars 1 , 2 , 3 . At the time t ₂₃ the circuit breaker LS 1 is closed, whereby the switch-off device of the outgoing line 6 is ended. The system is available for further switching operations.
Die technische Realisierung der Schaltanlage erfolgt besonders günstig in gasisolierten Anlagen mit kleinem Bauvolumen. In solchen Anlagen sind wegen der geringen Isolationsabstände Mehrstellungstrenner sowie kombinier te Trenner-Erder realisierbar. Die für die Anlage benö tigten drei Trenner pro Abgangsleitung bzw. pro Einspei seleitung lassen sich vorteilhaft als ein Mehrstellungs trenner mit nur einem Antrieb ausführen, bei dem die Möglichkeit der unterbrechungsfreien Kommutierung eines Last- bzw. Kurzschlußstromes von einer Sammelschiene auf die andere (von der Hauptsammelschiene auf eine Hilfs sammelschiene und umgekehrt) gegeben sein muß.The switchgear is technically implemented particularly cheap in gas-insulated systems with small Construction volume. In such plants are because of the low Isolation distances multi-position isolators as well as combined te isolator earthing possible. The required for the system three isolators per outgoing line or per feed line can be advantageous as a multi-position Execute disconnectors with only one drive where the Possibility of uninterrupted commutation of a Load or short-circuit current from a busbar the other (from the main busbar to an auxiliary busbar and vice versa) must be given.
In den Fig. 5 bis 8 ist ein solcher Mehrstellungskom mutierungstrenner in verschiedenen Schaltzuständen dar gestellt. Der Mehrstellungstrenner 12 weist drei fest stehende Schaltkontakte 7, 8, 9 und einen beweglichen Schaltkontakt 10 auf. Ein einziger Antrieb 11 dient zur Einstellung der verschiedenen Schaltzustände mit Hilfe des beweglichen Schaltkontaktes 10. Die feststehenden Schaltkontakte 7 bzw. 8 bzw. 9 sind mit Hilfssammel schiene 1 bzw. Hilfssammelschiene 2 bzw. Hauptsammel schiene 3 verbunden. An den beweglichen Schaltkontakt 10 ist eine Einspeise- oder Abgangsleitung angeschlossen.In Figs. 5 to 8 such Mehrstellungskom is set mutierungstrenner in different switching states are. The multi-position isolator 12 has three fixed switching contacts 7 , 8 , 9 and a movable switching contact 10 . A single drive 11 is used to set the various switching states with the help of the movable switching contact 10 . The fixed switching contacts 7 or 8 or 9 are connected to auxiliary busbar 1 or auxiliary busbar 2 or main busbar 3 . A feed or outgoing line is connected to the movable switching contact 10 .
Die in den Fig. 5 bis 8 gezeigten Schaltzustände des Mehrstellungstrenners entsprechen den unter Fig. 2 be handelten, bei Ausschaltung der Abgangsleitung 5 über die Sammelschiene 2 auftretenden Zuständen. Dabei er setzt der gezeigte Mehrstellungstrenner 12 die Trenn schalter T 11, T 12, T 13. Der bewegliche Schaltkontakt 10 des Mehrstellungstrenners 12 ist bei diesem Beispiel mit der Abgangsleitung 5 verbunden. In Fig. 5 ist der Schaltzustand a gemäß Fig. 2 gezeigt, bei dem der beweg liche Schaltkontakt 10 des Mehrstellungstrenners 12 den feststehenden Schaltkontakt 9 kontaktiert und damit die Abgangsleitung 5 mit der Hauptsammelschiene 3 verbindet. In Fig. 6 ist der Schaltzustand b gemäß Fig. 2 darge stellt, bei dem der bewegliche Schaltkontakt 10 des Mehrstellungstrennschalters 12 gleichzeitig beide fest stehenden Schaltkontakte 8, 9 kontaktiert und damit die Abgangsleitung 5 gleichzeitig mit der Hilfssammelschiene 2 und der Hauptsammelschiene 3 verbindet.The switching states of the multi-position isolator shown in FIGS. 5 to 8 correspond to those dealt with under FIG. 2 , states which occur when the outgoing line 5 is switched off via the busbar 2 . He sets the multi-position isolator 12 shown, the disconnector T 11 , T 12 , T 13th The movable switch contact 10 of the multi-position isolator 12 is connected to the outgoing line 5 in this example. In Fig. 5 the switching state a is shown in FIG. 2, in which the movable switching contact 10 of the multi-position isolator 12 contacts the fixed switching contact 9 and thus connects the outgoing line 5 with the main busbar 3 . In Fig. 6, the switching state b is shown in FIG. 2 Darge, in which the movable switch contact 10 of the multi-position disconnector 12 simultaneously contacts both fixed switch contacts 8 , 9 and thus simultaneously connects the outgoing line 5 with the auxiliary busbar 2 and the main busbar 3 .
In Fig. 7 sind die SchaItzustände c und d gemäß Fig. 2 gezeigt, bei denen der bewegliche Schaltkontakt 10 des Mehrstellungstrenners 12 lediglich den feststehenden Schaltkontakt 8 kontaktiert und damit die Abgangsleitung 5 mit der Hilfssammelschiene 2 verbindet. In Fig. 8 sind die Schaltzustände e, f gemäß Fig. 2 dargestellt, bei denen der bewegliche Schaltkontakt 10 keinen feststehen den Schaltkontakt kontaktiert und die Abgangsleitung 5 folglich von allen drei Sammelschienen getrennt ist.In Fig. 7, the SchaItzustände 2, c and d of FIG. Shown in which the movable switching contact 10 of the multi-position diverter 12 contacts only the stationary switch contact 8 and the outgoing line connects to the auxiliary bus bar 2 5. FIG. 8 shows the switching states e , f according to FIG. 2, in which the movable switching contact 10 does not make any fixed contact with the switching contact and the outgoing line 5 is consequently separated from all three busbars.
Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit bzw. der Verfügbarkeit der Stromversorgung kann in der Anlage je eine zusätzli che redundante Verbindung der Hauptsammelschiene 3 über einen Leistungsschalter mit den beiden Hilfssammel schienen 1, 2 erfolgen. Bei einer solchen Anordnung ist eine sehr hohe Verfügbarkeit für jede Abgangsleitung erzielbar, und gleichzeitig ist eine solche Anordnung wegen der wenigen benötigten Last- bzw. Leistungsschal ter kostengünstiger aufzubauen als Anlagen mit je einem Leistungsschalter pro Abgangsleitung und Einspeiselei tung. To increase the reliability or the availability of the power supply, an additional redundant connection of the main busbar 3 can be made via a circuit breaker with the two auxiliary busbars 1 , 2 in the system. With such an arrangement, a very high availability can be achieved for each outgoing line, and at the same time, such an arrangement can be constructed more cost-effectively than systems with one circuit breaker per outgoing line and feed line because of the few load or power switches required.
In Fig. 9 ist als Beispiel hierzu eine redundante Va riante zur Dreifach-Sammelschienenanordnung gemäß Fig. 1 dargestellt. Zusätzlich zur Anordnung gemäß Fig. 1 ist die Hauptsammelschiene 3 über einen weiteren Leistungs schalter LS 3 und zwei Trennschalter T 3 und T 3′ mit der Hilfssammelschiene 1 sowie über einen weiteren Lei stungsschalter LS 4 und zwei Trennschalter T 4 und T 4′ mit der Hilfssammelschiene 2 verbunden. Zwischen Leistungs schalter LS 1 und Hilfssammelschiene 1 bzw. Leistungs schalter LS 2 und Hilfssammelschiene 2 sind jeweils zwei zusätzliche Trennschalter T 1 und T 1′ bzw. T 2 und T 2′ angeordnet. Die übrige Anordnung ist wie unter Fig. 1 beschrieben. Es können beliebig viele weitere Einspeise- und Abgangsleitungen vorgesehen sein. FIG. 9 shows a redundant variant of the triple busbar arrangement according to FIG. 1 as an example. In addition to the arrangement shown in FIG. 1, the main busbar 3 via a further circuit breaker LS 3 and two isolating switches T 3 and T 3 'with the auxiliary busbar 1 and via a further circuit breaker LS 4 and two isolating switches T 4 and T 4 ' with the Auxiliary busbar 2 connected. Between circuit breaker LS 1 and auxiliary busbar 1 or circuit breaker LS 2 and auxiliary busbar 2 , two additional disconnectors T 1 and T 1 'or T 2 and T 2 ' are arranged. The rest of the arrangement is as described under Fig. 1. Any number of additional feed and outlet lines can be provided.
Der in Fig. 9 dargestellte Schaltzustand entspricht dem Normalbetrieb, d.h. die Trennschalter T 03, T 13, T 1, T 2, T 1′, T 2′ sowie die Leistungsschalter LS 1, LS 2 sind ge schlossen und die übrigen Schalter sind geöffnet. Bei Ausfall oder Wartung des Leistungsschalters LS 1 werden die Trennschalter T 3 und T 3′ und anschließend der Lei stungsschalter LS 3 geschlossen. Danach können die Trenn schalter T 1 und T 1′ geöffnet und der Leistungsschalter LS 1 gewartet, repariert oder ausgetauscht werden. Bei Ausfall oder Wartung des Leistungsschalters LS 2 werden die Trennschalter T 4 und T 4′ und anschließend der Lei stungsschalters LS 4 geschlossen. Danach können die Trennschalter T 2 und T 2′ geöffnet und der Leistungs schalter LS 2 gewartet, repariert oder ausgetauscht wer den.The switching state shown in Fig. 9 corresponds to normal operation, that is, the disconnector T 03 , T 13 , T 1 , T 2 , T 1 ', T 2 ' and the circuit breaker LS 1 , LS 2 are closed and the other switches are open . In the event of failure or maintenance of the circuit breaker LS 1 , the disconnectors T 3 and T 3 'and then the circuit breaker LS 3 are closed. Then the circuit breakers T 1 and T 1 'can be opened and the circuit breaker LS 1 serviced, repaired or replaced. In the event of failure or maintenance of the circuit breaker LS 2 , the disconnectors T 4 and T 4 'and then the circuit breaker LS 4 are closed. Then the disconnector T 2 and T 2 'can be opened and the circuit breaker LS 2 serviced, repaired or replaced.
Eine weitere redundante Variante zur Dreifach-Sammel schienenanordnung zeigt Fig. 10. Statt jedem der beiden Leistungsschalter LS 1 bzw. LS 2 je einen zweiten Lei stungsschalter LS 3 bzw. LS 4 parallel zu schalten, wie in Fig. 9, ist bei dieser Anordnung nur ein einziger zu sätzlicher Leistungsschalter LS 3 mit zugehörigen Trenn schaltern vorhanden. Darüberhinaus ist ein weiterer Trennschalter T 3′′ zwischen der Hilfssammelschiene 2 und dem Verbindungspunkt von Leistungsschalter LS 3 und Trennschalter T 3 vorgesehen (wobei der Trennschalter T 3 andererseits mit der Hilfssammelschiene 1 verbunden ist). Der zusätzliche Leistungsschalter LS 3 kann entwe der durch Schließen der Trennschalter T 3 und T 3′ dem Leistungsschalter LS 1 oder durch Schließen der Trenn schalter T 3′ und T 3′′ dem Leistungsschalter LS 2 paral lelgeschaltet werden.A further redundant variant of the triple busbar arrangement is shown in FIG. 10. Instead of each of the two circuit breakers LS 1 or LS 2 , a second circuit breaker LS 3 or LS 4 can be connected in parallel, as in FIG. 9, in this arrangement only a single additional circuit breaker LS 3 with associated disconnectors available. In addition, a further isolating switch T 3 '' is provided between the auxiliary busbar 2 and the connection point of circuit breaker LS 3 and isolating switch T 3 (the isolating switch T 3 on the other hand being connected to the auxiliary busbar 1 ). The additional power switch LS 3 can be lelgeschaltet paral entwe 2 by closing the circuit breaker T 3 and T 3 'switches the power switch LS 1 or by closing the separator T 3' and t 3 '' to the circuit breaker CB.
Mit der Anordnung gemäß Fig. 10 ist es also möglich, im Fehlerfall oder bei Wartung eines der Leistungsschalter LS 1 oder LS 2 den ordnungsgemäßen Anlagenbetrieb durch Hinzuschalten des Leistungsschalters LS 3 fortzusetzen.With the arrangement according to FIG. 10, it is thus possible to continue the proper system operation by connecting the circuit breaker LS 3 in the event of a fault or during maintenance of one of the circuit breakers LS 1 or LS 2 .
Die Koordinierung der Schaltgeräte (Trennschalter und Leistungsschalter), die Auswahl der zur Stromkommutie rung benutzten Hilfssammelschiene sowie das Zuschalten der redundanten Last- bzw. Leistungsschalter bei Ausfall eines Geräts wird vorzugsweise durch einen zentralen Schaltanlagenrechner 13 gesteuert. Dieser Schaltanlagen rechner 13 sowie die Signalverbindungen zu den einzelnen Schaltern sind in Fig. 1, 9 und 10 gestrichelt einge zeichnet.The coordination of the switching devices (disconnectors and circuit breakers), the selection of the auxiliary busbar used for Stromkommutie tion and the connection of the redundant load or circuit breaker in the event of a device failure is preferably controlled by a central switchgear computer 13 . This switchgear computer 13 and the signal connections to the individual switches are shown in dashed lines in Fig. 1, 9 and 10.
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