DE2936075A1 - Hochspannungsschaltanlage - Google Patents

Description

Vsesojuznyj Gosudarstvennyj proektno-izyskatelskij i nautschno-issledovatelskij Institut elektritscheskich eistom i elektritscheskich setej

Moskau/UdSSR P 78 957-E-61

6. Sept. 1979 L/Kdg

HOC HSPAHHUIfGSSC HALIAILAQB

Die Brfindung besieht sich auf die Slektroteohnik und betrifft Insbesondere HoohepannungsSchaltanlagen.

Sie Erfindung kann sowohl in Freiluft- als auch in Innenraumsohaltanlagen fur Spannungen von 110 kV und darüber Verwendung finden«

Es sind Hoohspannungssohaltanlagen bekannt, bei welchen auf jeden Anschluß an eine stromubertragungeleitung einer bsw· sweier Krafteinheiten (Umspannstation) weniger als ein Leistungsschalter entfällt.

fiel einen Versagen des Schalters findet ein voller ^uSFeCLXder Umspannstation statt, deshalb dürfen neon dieses Sohema nicht solche Umspannstationen angeschlossen werden, die Verbraucher speisen, welche auch nur kursseitig nicht von der stromversorgung abgeschaltet werden können (s· bei-ε pie]weis· G.S· Lisowsky_v M.E. Chelfic "Hauptschaltungen und elektrotechnische Ausrüstung von Umspannetationen für

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35-750 kY« 1977» Verlag «Bnergija«, Moskau, S· 49» Bild 2-4; G.S. Lisowsky, M.S· Cheiflz "Hauptsohaltungen und elektroteohnische Ausrüstung von Umspannstationen 35-500 kV"» 1970, Verlag "Energija", lloekau, S. 224, Bild 8-1, a).

Bekannt (sind auoh Uoohspannungssohaltanlagen für den Ansohluß eines bzw· mehrer Krafttransformatoren an zwei bzw· mehrere Energieübertragungsleitungen. Diese Anlagen enthalten Leistungsschalter, die untereinander die Krafttransformatoren und die Bnergieübertragungsleitungen beispielweise in Brückenschaltung -verbinden.

Solche Schaltanlagen weisen eine geringe Zuverlässigkeit in der Verbrauoherversorgung auf, da bei Notabschaltung einer

Übertragungsleitung dor Ausfall eines der Krafttranfornta-

von

torcn möglich 1st« Bei der Abschaltung,zum Beispiel, der mittleren Übertragungsleitung, ist auoh eine Unterbrechung der Energieübertragung möglich (β. beispielweise G.S· Lisowsky, Μ·Ε· Cheifiz "Hauptschaltungen und elektrotechnische Ausrüstung von Umspannstationen für 35-750 kV, 1977, Verlag "Energija", Moskau. S. 304, Bild 6-51 a)·

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Zuverlässigkeit der Verbraucherspeisung·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungsschaltanlage mit einem Ansohlußsohema su schaffen, bei welchem die Abschaltung einer der Energieübertragungßleit urge η keine Begrenzung der Verbrauoherspeisung verursaoht·

• vncr

Diese Aufgabe wird dadurch gelost, daß bei Hochspan

nungsschaltanlage für den Anaohluß zumindest eines Krafttransforiuatcra an zwei Übertragungeleitungen, die zvu-isohen den

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BADLQßlGINAL

Übertragungeleitungen geschaltete Leistungsschalter anhält,

.. sind. ^!

gemäß der Erfindung auch Lastschalter vorgesehen die jeden Krafttraneformator zumindest an eine der Energieübertragungo- j leitungen legen« :

Bei Vorhandensein eines an swei Bnergieübertragungsleitungen tingeachloecenen Krafttraneformat or s können in der Schaltanlage ein Lastschalter, der den Krafttransformator an die eine Bnergieubertragungsleitung anschließt, und ein Leistungsschalter, der den Krafttraneformator an die andere Energieübertragungsleitung legt bzw« swei Lastschalter, die den Krafttransfsrmator jweils an beide Energieubetragungeleitungen anschließt, vorgesehen sein«

Falls swei an swei Energieübertragungsleitungen angeschlossene Krafttransformatoren vorhanden sind, ist es zweckmäßig» in der Schaltanlage swei Lastschalter, die jeden Krafttraneformator jeweils an eine Bnergieubertragungsleitung an-8ohließcn,su benutzen, wobei an die andere Energieübertragunsleitung der entsprechende Krafttraneformator über einen Leistungsschalter angeschlossen ist, oder es ist zweokmaßig drei Lastschalter su benutzen, wobei der erste von diesen die Krafttrf ru;tormatoren miteinander verbindet, wahrend die anderen zwei jeden Krafttransformator an die entsprechende Bnergieubertragungsleitung anschließen«

Falls an drei Ubertagunsleitungen zwei Krafttranaform·- toren angeschlossen sind, so ist es vorteilhaft drei Laetsohalter zu benutzen, von welohen der erste die Krafttraneforoa-

„ beidon

toren miteinander verbindet, wahrend die anderen - jeden Krafttransformator an die ungeradzahligen Energieübertragungsleitungen anschließen«

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ORIGINAL INSPECTED

let dl· Zahl der Krafttransfarmatoren und der Bnergieübertragungeleitungen gleich und übersteigt zwei» ao kann jeder Krafttransformator über einen Lastschalter an die entsprechende Energieübertragungsleitung angeschlossen werden, wobei die Krafttransformatoren untereinander in Reihe mittels Lastschalter gesohaltet sind·

Die erfindungsgemaße Schaltanlage sichert eine Erhöhung der Zuverlässigkeit der Verbraucherspeisung durch Inbetriebhaltung aller Krafttransformatoren sowie duroh Aufrechterhaltung der Energieübertragung bei Abschaltung einer der Energie'ubertragung8leitungen, wenn deren Zahl zwei übersteigt«

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, Ss zeigen:

Flg· 1 eine erfindungsgenäße Schaltanlage mit einem Lastschalter;

Fig· 2 eine andere Ausfuhrungevariante der erfindungsgemäße Schaltanlage mit zwei Lastschaltern;

Fig· 3 eine Schaltanlage fur den Anschluß von zwei Krafttransformatoren an zwei Bnergieübertragungsleitungen, gemäß der Brfindung;

Fig· 4 eine andere Variante der Schaltanlage für den Anschluß von zwei Krafttra_Q8formatoren an zwei Energieubertragungsleitungen, gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine schaltanlage für den Anschluß von zwei Erafttranoformatoren an drei Energieübertragungsieitungen₉ gemaij der Erfindung}

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Pig· 6 eine Schaltanlage for den Anschluß τοη drei Krafttransf armatereii an drei Übertragungsleitungen, gemäß der Erfindung·

Nachstehend sein einige Ausführungeformen von sohaltanlage betrachtet| die alle eine gleichartige Verbindung zweier und mehr Energieübertragungeleitungen mitteln Leistungsschalter:!,die befähigt sind» KurEschlußstroue xu unterbrechen, aufweisen und bei welohen ein oder mehr Lastschalter verwendet sind) die nicht befähigt ::md,Kurtschlußströme su unterbrochen«

Fig. 1 seigt eine Einrichtung für den Anschluß eines Krafttrancformators 1 an «wel Energieübertragungsleitungen 2 und 3, die untereinander mittels eines Leistungssohalters 4 verbunden sind. Der Krafttransformator 1 ist an die Leitung 2 über einen Leistungsschalter 5 und an die Leitung 3 über einen Lastschalter 6 gelegt·

Beim Auftreten eines Kuresohlusses in der Leitung, beispielweise im Abschnitt 7, findet eine Abschaltung der Übertragungsleitung 2 durch die Leistungsschalter 4 und 5 statt«

Bei Entstehung eines Kurzsch-lueses in dem Krafttransformator 1 wird eueret der Lastschalter 6 abgeschaltet, wonach der Kurssohlußetrom durch den Leistungssohalter 5 unterbrochen wird·

Die in fig· 2 ge seigte Ausfuhrungsform der Schaltanlage unterscheidet sich τοη der Torangehenden dadurch, daß bei dieser swei Lastschalter 6 und 9, über welohe der Krafttransformator 1 jeweils an die Energieübertragungsleitungen 3 und 2 angeschlossen ist, benutzt cind.

Die Arbeitsweise dieser Ausführung der Schaltanlage unter-

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eoheldet sioh von der Vorstehend beschriebenen nur bei Entstehung eines Kurcsohlusses in den Krafttransformator, solche Situationen entstehen wesentlich seltener, als ein Kurzschluß in jeder bellobigen Energieübertra-gungsleitung. Bei einem Kurzschluß in dem Transformator 1 wird von d<;_;;:;on kr.hui.iicin- :·!..· .-ι.: (nioht < ^gezeichnet) ein Absohaltsignal für die in der Energieübertragungsleitung speisungsseitig angeordneten Leistungsschalter (nich * eingezeichnet) gegeben, worauf in der stromlosen Pause eine Absohaltung der Schalter 9 und 6 erfolgt. Dann werden die früher abgeschalteten Leistungsschalter an der Leitung eingeschaltet und es wird die Übertragung von Elektroenergie wiederhergestellt«

üind an die Energieübertragungsleitungen 2, 3 zwei Krafttransformator on 1 und 10 (Fig. 3) angeschlossen, so sind in der Schaltanlage zwei Lastschalter 6 und 11 vorgesehen. Jeder Kraf transformator 1 und 10 ist an die beiden Energieübertragungsleitungen 2, 3 angeschlossen. Hierbei ist der Transformator 1 an die Leitung 2 über den Leistungssohalter 5 und an die Leitung 3 - über den Lastschalter 11 gelegt, während der Transformator 10 an die Energieübetragungsleitung 2 über den L'ictschalter 6 und an die Energieübertragungsleitung 3 - über den Leistungsschalter 12 angeschlossen ist.

Die in Pig. 3 gezeigte Schaltung ist eine symmetrische Schaltung, deshalb findet bei Entstehung eines Kurzschlusses an jedem der vier Abgänge (Abschnitte 7 und 8 bzw. Krafttrnnsformatoren 1 bzw. 10) zuerst eine Absohaltung des Lastsuii'ilters 6 bzw. 11 und dann des Leistungsschalter 5 bzw. Λ 2 i;tatt.

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BAD ORIGINAL

Fig, 4 zeigt else weitere vereinfachte Variante einer Schaltanlage, die zwei Krafttransformatoren 1 und 10 an zwei Bnergieübertragungsleitungen 2 und 3 anschließt und drei Lastschalter 6, 1j und 14 enthält. Diese Schalter 6, 13 und 14 verbinden die Transformatoren 1 und 10 Jeweils mit den Lei-

unci

tungen ρ und 3 untereinander·

Auftretende Kurzschüsse in den Absohnitten 7 oder 8 werden wie bei der in Fig. 3 gezeigten Ausfuhrungform beseitigt«

Bei einem Kurzschluß in jedem beliebigen Transformator, beispielsweise im Transformator 1, wird der Lastschalter 14 abgeschaltet und dann ein signal für das Abschalten des Leietungssohalters an dem speisenden Ende der Übertragungsleitung 2 (nicht! mitgeseiohnet) gegeben« In der stromlosen Pause wird der Lastschalter 6 abgeschaltet, wonaoh die Leitung 2 wieder durch den Leistungssohalter 4 und den erwähnten Schalter am Ende der Leitung 2 eingeschaltet wird«

Fig. 5 zeigt den^rAnschluß von ewei Krafttransformatoren und 10 an drei Energieübertragungsleitungen 2, 3, und 15· Die Leitungen 2, 3 und 15 cind miteinander über die Leistungsschalter 4 und 16 verbunden₉ während die Transformatoren 1 und 10 an die erste und dritte Energieübertragungsleitung (12 und 15) jeweils über die Lastschalter 9 und 17 angesohlossen sind· Darüber hinaus liegt ein Lastschalter 18 zwischen den Transformatoren 1 und 10«

Falls die Zahl der Transformatoren und die Zahl der Energieübertragungsleitungen gleich ist, sollte deren Sohaltung der in Fig. 6 gezeigten entsprechen,wobei hiorZahl drei beträgt.

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BAD ORIGINAL

Die Transformatoren 1, 10 und 20 sind jeweils an eine Leitung 2· 3» 15 Über einen Lastschalter 9» 13 bzw, 21 angesohlosecn und untereinander über die Lastschalter 19 und 22 in Reihe geschaltet«

Diese Anlage funktioniert wie folgt«

Bei einem Kurzschluß im Abschnitt 7 der Leitung 2 bzw« la Absohnitt 23 der Leitung 15 (da die Schaltung der Anlage symmetrisch ist) wird der Lastschalter 9 bzw· 21 abgeschaltet, wonach der Kurzsohluestrom durch den Sohalter 4 oder 16 unterbrochen wird« Hierbei werden die Transformatoren 1, 10 und 20 über die Leitungen 3 und 15 oder 2 und 3# an welohen die Energieübertragung erhalten bleibt« gespeist« Bei erfolgreicher automatischer Wiedereinschaltung der Leitung 2 wird die Schaltung völlig wiederhergestellt«

Bei einem Kurzschluß an der Leitung 3 (Absohnitt 8) wird der Lastschalter 13 abgeschaltet«wonach die Leistungesohalter und 16 abgeschaltet werden« Die Leistungsübertragung bleibt an den Leitungen 2 und 15 über die Lastschalter 9» 19» 22· 21 erhalten« Bei erfolgreicher automatischer Wiedereinschaltung wird die Sohaltung völlig wiederhergestellt«

Bei einem Kurzsohluß im Transformator 1 wird der Lastschalter 19 abgeschaltet« wonach man den Kurssohluestrom durch den Leistungsschalter 4 und den Sohalter an der Leitung 2 (nicht ei !gezeichnet) unterbricht« in der stromlosen Pause wird der Lastschalter 9 abgeschaltet und die Leitung 2 wird durch die Schaltung sur automatischen Wiedereinschaltung (nioht eingezeichnet) eingeschaltet«

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Bei einem Zureeohluß im Transformator 10 werden die Lastschalter 19 und 22 abgeschaltet, dann unterbrechen die Leistungsschalter den Kurzschlußotrom und am Sohalter der Leitung 3 (nicht ti»gezeichnet) trifft ein Absohaltsignal ein. In der stromlosen Pause wird der Lastschalter 13 abgeschaltet und die Leitung 3 durch die Leitung 3 durch die Sohaltor 4 und 16 abgeschaltet· Es findet eine Unterbrechung der Energieübertragung für die Ansprechzeit der Schaltung zur automatischen Wiedereinschaltung statt« Da aber eine Abschaltung des beschädigten Transformators selten vorkommt (nach statistisohen Angaben nicht öfter als einmal in 50 Jahren), so ist eine Unterbrechung der Energieübertragung nioht sehr gefahrlich·

Nun sei die Arbeitsweise der Anlage bei einem Versagen der Sohaltgerate betraohtet.

Versagt der Schalter 4 bei einem aufgetretenen Kurzschluß im Abschnitt 7,so werden die Schalter 13 und 9 und danaoh der Sohalter 16 abgeschaltet, wobei die Transformatoren 1, 1O₉ 20 von der Leitung 15 gespeist werden«

Bei einem Versagen des schalters 4 im Falle eines Kurseohluoses im Abschnitt 8 werden die Lastschalter 9 und 13 sowie der Leistungssohalter 16 abgeschaltet und die Transformatoren 1, 10, 20 werden von der Leitung 15 gespeist«

Ein Versagen des Schalters 16 im Falle eines Kurzschlusses im Abschnitt 8 verursaoht ein Abschalten der Lastschalters 21 und 13 und des Leistungeschalters 4 , und die Transformatoren 1, 10, 20 werden von der Leitung 2 gespeist*

Ein versagen des Schalters 4 bei einem Kurzsohluß im Transformator 1 verursacht ein Abschalten des Schalters 13 und

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19 und sodann dee Schalters 16· Hierbei werden die Transformatoren 10 und 20 von der Leitung 15 gespeist·

Bei einem Versagen des Schalters 9 wird der schalter 19 abgeschaltet und außer der beschädigten Leitung 2 wird der Transformator 1 abgeschaltet. Bei einem Versagen des Schalters 21 wird der Schalter 22 abgeschaltet und außer der beschädigten Leitung 15 wird der Transformator 20 abgeschaltet,

Somit bleiben bei einer Abschaltung jeder beliebigen Einheit der Schaltanlage zumindest zwei Leitungen urüzwei

Transformatoren in Funktion, wahrend bei einem Versagen Jedes beliebigen Schalters in Funktion zumindest eine Leitung und ein Transformator bleiben.

Ein völliger- Au:·, f.-ti ι der Umspannstation erfolgt ent-

*weder bei einem gleichzeitigen Versagen der Sohalter 14 und 16, was etwa einmal in 600 Jahren möglich ißt, oder bei einem gleichzeitigen Versagen der Schalter 19 und 22, was noch seltener passieren kann.

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ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims (1)

1. )■■' ■

   P 78 957-E-61
   6. Sept. 1979
   L/Kdg

   PATENTAN SPEUCHB 2936075

   Π·/Hochspannungsschaltanlage fur den Anschluß zumindest eineu Krafttransformators an zumindest zwei Energieübertrngungsleitungen, die zwischen den Energieübertragungcleitungeu geschaltete Leistungßouhaltcr enthalt, dadurch g ο k e η η -

   zeichnet, daß sie Lastschalter aufweist, die jeden
   Krafttransformator (1, 10) zumindesjjan eine Energieübertragung*, leitung (2, 3) anschließt.

   ?., Schaltanlage nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein eines an zwei Energieübertragungsleitungen (2,3) angeschlossenen Krafttransformators (1) in dieser ein Lastschalter (6), der den Krafttransformator (1) an die eine Energieübertragungsleitung (3) legt, und ein Leistungsschalter (5), der den Krafttransfornator (1) an die andere Energieübertragungsleitung (2) anschließt, vorgesehen ist,

   3. Schaltanlage nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein eines an zwei Energie-Übertragunsleitungen (2,3) angeschlossenen Krafttransf orinators (1) in dieser zwei Lastschalter (6,9) rind, die

   . cn Kr.iftransformator (1) jeweils an die beiden Energieübertraßui^,.-.leitungen (2,3) anschließen«

   4· Schaltanlage nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein zweier an zwei Knergieübertragungsleitungen (2, 3) angeschlossener Kraftransformatoren (1 und 10) in dieser zwei Lastschalter (C, 11)vorgec eh en. Bind, die jeden Krafttransforniatur (1 oder 10),

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   ORIGINAL INSPECTED

   an eine Energieübertragungeleitung (3 oder 2) anschließen, wobei an die andere Energieübertragungsleitung (2 oder 3) der entsprechende Krafttrancformator (1 oder 10) über einen Leistungsschalter (5 oder 12) angeschlossen ist,

   '3· oohaltanlage naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß beim Verhandensein zweier an zwei Energieübertragungsleitungcn (2 und 3) angeschlossener KrafttranR-

   foTDatoren (1 und 10) in dieser drei Lastschalter (14, 6, ^Vorgesehen, sind, von welohen der erste (14) die Kraftransformatoren (1 und 10) untereinander verbindet, während die anderen zwei (6, 13) jeden Krafttransformator (1, 10) an die entsprechende Energieübertragungsleitung (2,3) anschließt,

   6, schaltanlage nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein zweier an drei Energieübertra^ungsleitungen (2, 3 und 15) angeschlossener Kraftransformatoren (1, 10) in dieser drei Lastschalter (18, 17, 9) vorp;e- «eHen. sind, von weichen der erste (18)/untereinander)<lie Kraft transformator en (1,10/verbindet, während dio anderen beiden Schalter (9_f 17) den entsprechenden Krafttransformator (1,10) an die ungeradzahligen Energieübertragungsleitungen (2,15) anschließen·

   7· Schaltanlage nach Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein einer gleichen Zahl von Krafttransformataren (1, 10, 20) und Energieübertragungs— leitungen (2, 3» 15), die zwei übersteigt, in der Anlage jeder Krafttransformator (1, 10, 20) über einen Lastschalter (9, Π, 21) an die entsprechende Energieübertragungelei tune

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   (2, 3» 15) angeschlossen ist, wobei die Krafttransfermatoren (1, 1O₉ 20) untereinander in Reihe mittels Lastschalter (19, 22) geschaltet sind.

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