Luftisolierte Schaltanlagenbis 800 kV

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Luftisolierte Schaltanlagenbis 800 kV

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In Zeiten des steigenden Energiebedarfs haben die Energieunternehmen auf der ganzen Welt den Auftrag sicherzustellen, dass elektrische Energie jederzeit und überall dort verfügbar ist, wo sie auch gebraucht wird. Netzbetreiber stehen bei der Ver-sorgung ihrer Kunden mit elektrischer Energie vor einer stetig größer werdenden Herausforderung, diese Energie störungsfrei zu übertragen und zu verteilen. Zuverlässige Kraftwerke sowie ein verläss-liches Übertragungs- und Verteilungsnetz sind deshalb für die Netzbetreiber unverzichtbar und tragen signifikant zu deren Erfolg bei. Hochspann-ungsschaltanlagen, stellen einen sehr wichtigen Teil des Energieübertragungs- und Verteilungsnetzes dar und werden nicht nur zur Steuerung des Strom-flusses genutzt, sondern begrenzen auch eventuelle Ausfälle und Störungen im Netz auf einen möglichst kleinen Bereich. Sie gewährleisten dadurch die Gesamtstabilität des Netzes sowie dessen höchst-mögliche Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit im Betrieb und bei der Wartung während der gesamten Lebensdauer. Alles das umweltfreundlich und bei niedrigen Lebenszykluskosten.

Bewährte Lösungen und weltweite Erfahrung

Siemens Energy Power Transmission ist überall auf der Welt vertreten und bietet damit ein weltweites Netz technischer Experten und erfahrener Ingeni-eure. So können wir Ihnen bei allen Fragen der Hochspannungs-Schaltanlagentechnik zur Seite stehen und Sie mit unserem „Know How“ unter-stützen. Siemens ist ein führender Anbieter von Ingenieurleistungen, Ausrüstungen, Lösungen und Dienstleistungen für Hochspannungsschaltanlagen. Dazu gehören luft- und gasisolierte Schaltanlagen sowie gasisolierte Übertragungsleitungen. Das Leis-tungsangebot umfasst dabei die Lieferung von Komplettpaketen mit Schutz- und Leittechnik sowie Montage und Inbetriebsetzung der Hochspannungs-schaltanlagen inklusive der Mittelspannungsschalt-geräte, Leistungstransformatoren, Hilfsstromver-sorgung und Telekommunikationssysteme.

Je nach Anforderung kann Siemens in einem Projekt als Systemintegrator, Turnkey-Lieferant oder Generalunternehmer bei großen Erschließungs-projekten fungieren. Unsere Kunden genießen vom ersten Klärungsgespräch über die gesamte Lebens-dauer der Schaltanlage unsere volle Unterstützung. Selbst wenn es um die Projektfinanzierung geht, können wir helfen.

Von unserer Unterstützung werden Sie bereits während der ersten Klärungs- und Projektierungs-phase profitieren, besonders dann, wenn bestimmte Bedingungen wie die Größe oder Lage der Baustelle, schwierige Bodenbedingungen oder der Bau in Sied-lungsgebieten eine spezielle Lösung erforderlich machen. Auch weitere Faktoren wie z. B. mögliche Netzausfälle, kurze Bauzeiten, schwerer Zugang oder bereits bestehende Anlagen, bei denen eine besondere Freischaltungsplanung erforderlich ist, können bei unserer Lösung berücksichtigt werden. Auf Wunsch führen wir für Sie eine umfassende Analyse des gesamten Netzes durch. Sie stellt dann die Basis für Planung, Montage, Inbetriebsetzung, Betrieb und Wartung Ihrer gesamten Hochspan-nungsschaltanlage dar: Alles aus einer Hand.

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Lösungen für alle Umweltbedingungen

Bei der Konstruktion von Freiluftanlagen sind nicht nur elektrische Parameter, sondern auch die Umweltbedingungen, denen die Anlage aus-gesetzt ist, zu berücksichtigen. Mit Siemens als Partner bauen Sie auf jahrzehntelange Erfahrung mit kundenspezifischen Freiluftschaltanlagen: über-lassen Sie die Verantwortung für derartige Projekte einfach uns. Auf Basis der Kundenspezifikation stellen unsere Planung und Konstruktion sicher, dass die Anlage auch für anspruchsvollste Umge-bungsbedingungen geeignet ist. Die Leistungen von Siemens umfassen die Auswahl geeigneter Hochspannungsgeräte und die Projektierung für den Bau. Dabei werden sowohl ein geeigneter Blitzschutz als auch, falls erforderlich, die Erdbe-benfestigkeit berücksichtigt. Mit Siemens als Ver-antwortlichem für das Gesamtprojekt, können Sie sicher sein, dass Ihr System nach der Inbetrieb-setzung zuverlässig arbeiten wird.

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Höchste Priorität für Schutz- und Leittechnik

In modernen Siemens Schaltanlagen können alle Nebenaufgaben durch mikroprozessorgestützte Leittechnik- und Schutzsysteme übernommen werden. Zusätzlich sind in diesen Schaltanlagen zentrale und verteilte Steuerungs- und Über-wachungssysteme für die Schaltanlagengeräte verfügbar. Abhängig von Ihrem Bedarf können alle Zustandsinformationen durch die modernste Technik in Form analoger oder digitaler Werte erfasst werden. Für den Netz- und Transformator-schutz steht auch eine breite Auswahl numerischer Schutzgeräte mit seriellen Schnittstellen zur Ver-fügung, die sich optimal in ein voll integriertes Schaltanlagen-Kommunikationssystem einfügen. Kommunikationsschnittstellen sind sowohl für internationale Standardprotokolle als auch für eine Vielzahl kundenspezifischer Lösungen, die auch für bestehende Anlagen geeignet sind, verfügbar. Alle Komponenten der von Siemens gebauten An-lagen sind stets bestens aufeinander abgestimmt, was die Verfügbarkeit Ihrer Anlage und dadurch auch des elektrischen Netzes zusätzlich erhöht.

Konfiguration der Schaltanlage

Um Ihren Anforderungen gerecht zu werden bedarf es der richtigen Kombination aus Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit. Besonders wichtig sind dabei die Auswahl der am besten geeigneten Schaltungen und des geeigneten Aufbaus der Schaltanlage. Siemens Schaltanlagenspezialisten können außer-dem alle für den Bau einer Hochspannungs-Schalt-anlage erforderlichen Studien durchführen, zu de-nen auch Erdungs-, Kurzschluss- sowie thermische und mechanische Berechnungen gehören. Mit deren Ergebnissen kann Siemens immer die für Ihre Spezifikationen und Systemanforderungen bestgeeignete und wirtschaftlich optimierte Lösung anbieten.

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Während Leiterseile bis zu gewisser Stromstärke eingesetzt werden können, müssen bei den höheren Bemessungs- und Kurzschlussströmen für die Sam-melschienen Aluminium – Rohrleiter verwendet werden. Mit solchen Leitern lassen sich Hochspan-nungsschaltanlagen für Bemessungsströme von bis zu 8.000 A und Kurzschlussströme von bis zu 80 kA realisieren. Die Ausführung der Freiluftanlage wird dabei nicht nur vom verfügbaren Platz, sondern auch vom Aufstellungsort, z.B. Wohn- oder Umwelt-schutzgebiete, und der bestehenden Infrastruktur und Erreichbarkeit beeinflusst. Ebenso wichtig für die Ausführung sind die Koordinaten der ankom-menden und abgehenden Leitungen, Anzahl und Lage der Transformatoren sowie die Nennspan-nungsebenen, für die die Schaltanlage gebaut werden muss. Die jeweils von uns empfohlene Lösung berücksichtigt alle diese Faktoren und ist dementsprechend bestens für diese Faktoren ausgelegt.

Während es sich bei fast allen Freiluftschaltanla-gen um maßgeschneiderte Einzellösungen – ins-besondere bei Aufspannstationen in Verbindung mit Kraftwerken und großen Umspannwerken im Höchstspannungs-Übertragungsnetz handelt, können für HS/MS Umspannwerke mit ähnlichen Schaltanlagenanforderungen einige Standard-lösungen angeboten werden. So lässt sich ein modulares Konzept für den Schaltanlagenaufbau festlegen, das die Ausführung der Schaltanlage optimiert und Anlagenbauzeiten verkürzt.

Bevorzugte Bauweisen

In der Vielzahl der Bauweisen finden sich einige bevorzugte Schaltungsanordnungen, die häufig verlangt werden und sich durch die typische Anordnung der Sammelschienen-Trennschalter und Leistungsschalter unterscheiden.

Die folgenden Beispiele geben einen Überblick über die verschiedenen Bauweisen:

H-Schaltung Längs-Bauweise (Kiellinie®-Bauweise)

mit Drehtrennschaltern Mittelmast-Bauweise Diagonal-Bauweise mit Einsäulentrennschaltern 1½ Leistungsschalter-Bauweise

Zusätzlich bietet Siemens platzsparende AIS-Lösungen an, wie

SIMOBREAKER® und SIMOVER®

Ausführungen luftisolierter Freiluftschaltanlagen

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Übersichtsschaltplan H-Schaltung 110 kV

H-Schaltung 110 kV (Grafik aus CAD Programm)

Die H-Schaltung wird hauptsächlich zur Stromversorgung von Industriekunden, sowie für Verteilstationen und Umspannwerke verwendet. Sie stellt eine sehr wirtschaftliche Lösung dar, die mit einem Minimum an Geräten fast alle Ihre Anforderungen erfüllen kann.

-QB12-QB11

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SS1A/BB1A

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P2P1

SS1A/BB1A

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-QB1

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-QA1

-QB1

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P2P1

P2P1

OHL 1 OHL 2

Busbar

Transformer 1 Transformer 2

H-Schaltung

Zwei Freileitungen sind an zwei Transformatoren ange-schlossen und untereinander durch Längstrennschalter verbunden. Diese Anordnung ermöglicht es, jedes Feld der Schaltanlage zu warten, ohne dass eine Abschaltung des anderen Feldes erforderlich wäre.

110 kV, Lampertswalde, Deutschland

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15000 1600031000

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Längs-Bauweise 110 kV, Doppelsammelschiene

110 kV, UA Weiher, Deutschland

Die Sammelschienen-Trennschalter sind hintereinander (in einer Linie) und parallel zur Längsachse der Sammelschiene angeordnet. Für Sammelschienen können in dieser Bauweise sowohl Seil- als auch Rohrleiter verwendet werden. Bei der Verwendung von Rohrleitern sind nur für die abgehenden Freileitungen Portale erforderlich. Bei dieser Bauweise werden lediglich zwei Leiterebenen benötigt, was die Anordnung sehr übersichtlich macht. Die Längsanordnung der Trenn-schalter führt dazu, dass das Feld etwas breiter, aber auch relativ kurz ist.

Längs-Bauweise(Kiellinie®) mit Drehtrennschaltern

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A

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2000 2000 2000 2000

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M

M M

M

M

M

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Mittelmast-Bauweise 220 kV, Doppelsammelschiene

220 kV, Sharm-el-Sheikh, Ägypten

werden solche Systeme daher an Netzknoten und für andere wichtigen Schaltanlagen im Versorgungsnetz verwendet. Der Lastfluss lässt sich durch den unabhängigen Einsatz der Sammelschienen für getrennte Netzabschnitte und Lastumschaltung von einer Sammelschiene zur anderen sehr flexibel steuern. Da die Sammelschienen-Trennschalter den Bemessungsstrom der Zuleitung nicht schalten können, ist während der Umschaltung eine kurze Unterbrechung des Stromflusses erforderlich.

Um eine Lastumschaltung ohne Unterbrechung durchzuführen, ist ein Kuppelfeld zwischen den Sammelschienen erforderlich, mit dem sich die beiden Sammelschienenabschnitte während der Umschaltung zeitweilig verbinden lassen.

Mittelmast-Bauweise

Der Name dieses Aufbaus leitet sich von dem zentralen Mast zwischen zwei Sammelschienen-Systemen ab. Die Sammel-schienen-Trennschalter sind nebeneinander und parallel zur Längsachse der Zuleitung angeordnet. Die Sammelschienen bestehen in der Regel aus Seilleitern. Dadurch dass die Ab-zweigleitungen über die Leistungsschalter geführt werden, ist das Feld im Vergleich zur Längsanordnung schmaler. Der Aufbau der Anlage in dieser Bauweise ist klar strukturiert und unkompliziert.

Ein komplexerer Doppelsammelschienenaufbau macht die Schaltanlage flexibler, bei gleichzeitiger Erhöhung der Verfüg-barkeit und Zuverlässigkeit der Schaltanlage. In der Regel

7600

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18000 17000 17000 1650013500

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A

17000 5500 4000 4000 3500

M

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M

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Diagonal-Bauweise 380 kV, Dreifachsammelschiene

380 kV, Redwitz, Deutschland

Die Einsäulentrennschalter sind diagonal zur Achse der Sammelschienen und Zuleitungen angeordnet. Damit ist der Aufbau sehr übersichtlich und benötigt im Vergleich zu anderen luftisolierten Schaltanlagen-Anordnungen nur ein Minimum an Platz. Sowohl Seil- als auch Rohrleiter können verwendet werden. Die Sammelschienen können entweder über oder unter den Zuleitungen angeordnet sein.

Die Konfiguration mit 3 Sammelschienen eignet sich für wichtige Schaltanlagen an Knotenpunkten des Übertragungsnetzes des höheren Spannungsniveaus.

Diagonal-Bauweise mit Einsäulentrennschaltern

9000

A

A

6000 9000 6000 9000

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MM M

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1½-Leistungschalter-Bauweise 500 kV

500 kV, New Tasikmalaya, Indonesien

1½ Leistungsschalter-Bauweise

Mit der 1½-Leistungsschalter-Bauweise lässt sich sehr hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit erreichen. Wie der Name bereits besagt, wird dies durch einen zusätzlichen halben Leistungsschalter pro Abgangsfeld erreicht, wodurch aber die Kosten für Hochspannungsgeräte relativ hoch sind. Die Sammelschienentrennschalter sind Einsäulen-, Dreh- oder Hebeltrennschalter, wobei für die Diameter bevorzugt Hebeltrennschalter eingesetzt werden. Ein großer Vorteil dieser Bauweise sind die extrem kurzen Verbindungen zwi-schen den Hochspannungsgeräten, die selbst bei mehreren Leitern sehr hohe Kurzschlussströme aushalten.

Aufgrund der mit ihr erzielten hohen Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit wird die 1½-Leistungsschalter Bauweise bevorzugt an wichtigen Netzknoten der höchsten Spannungs-ebenen angewandt. Selbst wenn eine Sammelschiene kom-plett ausfällt oder Wartungsarbeiten in der Schaltanlage durch-geführt werden müssen, werden die Stromleitungen nicht unterbrochen und der Stromfluss stets gewährleistet ist.

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31000 20250 19000 33000 27000 32500 27000 33000 29300 16700268750

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M MM MM M

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1½-Leistungsschalter-Bauweise 800 kV

800 kV, Seoni, Indien

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24000289000

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800 kV, Siemens Leistungsschalter

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SIMOBREAKER in H-Schaltung

SIMOBREAKER – alles integriert

Bei SIMOBREAKER – erhältlich für Bemessungsspannungen bis zu 170 kV – befindet sich der Schwenktrennschalter auf einem drehbaren Stützisolator. Er bildet die Verbindung zwi-schen Leistungsschalter und Stromwandler. Da im SIMO-BREAKER alle Komponenten, d.h. Leistungsschalter, Trenn-schalter, Erdungsschalter und Stromwandler, integriert sind, sind weder komplizierte Kabel- oder Rohrverbindungen noch eigene Fundamente, Stahl oder Erdungsanschlüsse für die einzelnen Geräte erforderlich.

Platzsparende Lösungen – AIS kompakt

Überall dort, wo konventionelle Schaltanlagenaufbauten grö-ßer als der verfügbare Platz sind oder die Erweiterung einer voll ausgebauten Schaltanlage erforderlich ist, sind platzspa-rende, leistungsfähige Alternativen gefragt. Neben der voll gekapselten, gasisolierten Schaltanlagen (GIS), vertrauen Kunden auch auf Freiluftanlagen in Hybridtechnik sowie auf platzsparende AIS Kompaktschaltanlagen. Bei kleinen Umspan-nstationen, Windparks und bei Industrieanlagen bieten die AIS Kompaktschaltanlagen eine kostengünstige Lösung. Mit den Kompaktlösungen von Siemens erhalten Sie ein wirtschaft-liches, standardisiertes Gesamtkonzept aus einer Hand. Der Aufwand für Abstimmungen wird deutlich reduziert und Schnittstellenprobleme treten erst gar nicht auf.

SIMOBREAKER Modul SIMOVER Modul

SIMOVER in H-Schaltung

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der Schaltzustand klar erkennbar und die Antriebseinheit vor Witterungseinflüssen geschützt. Zudem verkürzen vormontierte Komponenten die Montagedauer deutlich. Alle Komponenten eines Hochspannungsschaltfeldes, einschließlich der Trennstre-cken, sind in einer Einheit integriert. Die Messwandler und der Ortssteuerschrank sind ebenso Teil dieses Schaltanlagen-konzepts.

SIMOVER basiert auf bewährten, typgeprüften Standard-komponenten, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit gewähr-leistet werden kann. Detaillierte Informationen über die AIS-Kompaktlösungen von Siemens finden Sie in der Produkt-broschüre: „SIMOBREAKER und SIMOVER –platzsparende, luftisolierte Schaltanlagen“.

SIMOBREAKER kann auch als Innenraumschaltfeld eingesetzt werden. Die Installation in einem Gebäude schützt die Anlage vor Witterungseinflüssen, was speziell in Gebieten mit Klima-extremen, aber auch bei Industrieanlagen mit sehr hoher Schmutzbelastung von Vorteil ist.

SIMOVER – bewährt im Einsatz, wirtschaftlich und zuverlässig

Speziell für Schaltanlagen mit Einfachsammelschienen konstruiert, haben sich die kompakten SIMOVER Schaltan-lagen mit schwenkbarem Leistungsschalter für Bemessungs-spannungen bis zu 145 kV schon seit über 30 Jahren bewährt. Insbesondere bei kleineren Umspannwerken, wie z. B. die von Windparks oder anderen kleineren Kraftwerken und Industrie-anlagen, bei denen der verfügbare Platz begrenzt ist, wird der Einsatz von SIMOVER empfohlen. Diese platzsparende Lösung integriert alle Komponenten eines Hochspannungsfeldes in nur einem Gerät. Die Verkablung ist einfach,

Modernisierung von Schaltanlagen

Immer mehr ältere Hochspannungsschaltanlagen müssen modernisiert werden, um die Lebensdauer zu verlängern und die Leistung zu erhöhen. Siemens verfügt über umfangreiche Erfahrung bei der Moder-nisierung älterer Anlagen, unabhängig davon, ob diese ursprünglich von Siemens oder einem anderen Hersteller stammen. Die Anpassung der vorhan-denen Anlage an die aktuellen Anforderungen des Netzes und die Hochrüstung der Schutz- und Leit-technik sowie der Überwachungssysteme auf den aktuellen Stand verbessern die Gesamtzuverlässig-keit Ihres Versorgungsnetzes. So werden Stillstands-zeiten verringert und die Netzleistung erhöht. Zudem steigt die Sicherheit Ihres Bedienpersonals und die Anlage ist auf dem umwelttechnisch neuesten Stand.

24-Stunden-Service, 7 Tage die Woche, 365 Tage im Jahr

Bei entsprechenden Verträgen bietet Siemens seinen Kunden 24 Stunden am Tag Unterstützung – 7 Tage die Woche, an 365 Tagen im Jahr – und dies wäh-rend des gesamten Anlagenlebens. Unsere luft-isolierten Schaltanlagen sind für ihre Langlebigkeit bekannt. Wir betreuen sogar noch Anlagen, die be-reits seit mehr als 40 Jahren in Betrieb sind. Ihren Betreuer finden Sie in einer der Siemens-Niederlas-sungen überall auf der Welt. Das Ziel unserer Ser-vicemannschaft ist es, hervorragende technische Unterstützung mit Anleitung, Schulung und Wartung zu bieten und dabei nichts dem Zufall zu überlassen.

Hochspannungsschaltanlage vor der Modernisierung Hochspannungsschaltanlage nach der Modernisierung 15

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Für weitere Informationen

Bitte schicken Sie mir Informationen zu folgenden Themen:

SIMOBREAKER und SIMOVER – platzsparende, Luftisolierte Schaltanlagen

Produktpalette der Gasisulierten Schaltanlagen

HIS – Hoch Integrierte Schaltanlagen bis 145 kV

HIS – Hoch Integrierte Schaltanlagen bis 550 kV

HIS CD ROM

Gasisulierte Schaltanlagen bis 145 kV

Gasisulierte Schaltanlagen bis 245 kV

Gasisulierte Schaltanlagen bis 300 kV

Gasisulierte Schaltanlagen bis 550 kV

Containeranlagen

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