Gasisolierte Schaltanlage ELK-04Modulares System bis 170 kV, 4000 A, 63 kA

Produktbroschüre

Inhalt

Innovation aus Tradition 3

Baukastensystem 4–5

Funktionsbausteine 6–21

– Leistungsschalter 6–7

– Leistungsschalterantrieb 8–9 – Kombinierter Trenn- und Erdungsschalter 10–11

– Einschaltfester Erdungsschalter 12

– Kabelendverschluss, Freiluftdurchführung 13

– Strom- und Spannungswandler 14–15

– Komplettierungsmodule, Gasraumaufteilung 16–17

– Steuern und Überwachen 18–21

Modulkombinationen 22–23

Ausführungsbeispiele 24–27

– Doppelsammelschienenanordnungen 24–25

– Einfachsammelschienenanordnungen 26–27

Wertschöpfungstiefe, Innovationen, Qualität 28

Engineering, Projektabwicklung, Service 29

Zusammenfassung, Technische Daten 30–31

2 Inhalt | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Innovation aus Tradition

Jahrzehntelange Erfahrung ist die Grundlage für eine ausgereifte TechnologieABB ist Technologieführer für gasisolierte Schaltanlagen. Niemand verfügt über mehr praktische Erfahrung, aus tau-senden von Anwendungsfällen, in allen Klimazonen, unter den unterschiedlichsten Einsatzbedingungen.

Das ABB-Portfolio für gasisolierte Hochspannungsschalt-anlagen umfasst mehrere modular aufgebaute Baureihen für Bemessungsspannungen von 52 kV bis 1100 kV.

Bereits mehr als 14000 Hochspannungsschaltfelder in nahe-zu 2500 Stationen, in mehr als 70 Ländern bewähren sich täglich aufs Neue. Diese umfangreiche Erfahrung, aus dem Betrieb der Anlagen unter vielfältigen Bedingungen und Anforderungen ist die wertvolle Basis für die Entwicklung und Produktion unserer gasisolierten Schaltanlagen. ELK-04 erfüllt selbst strengste Qualitätsanforderungen. Durch die in der Fabrik vorgefertigten und geprüften Anlagenteile

lassen sich Transport, Montage und Inbetriebnahme einfach und schnell durchführen. Alle Funktionsmodule wurden selbstverständlich nach dem aktuellen IEC-Standard (IEC 62271-203) typgeprüft. Hohe Verfügbarkeit bei reduzierten Betriebs- und Wartungskosten garantiert eine exzellente Anlagenproduktivität. ELK-04 bietet damit höchste Kosten-effizienz über die gesamte Lebensdauer der Anlage.

ABB verfügt über mehr als 40 Jahre Erfahrung in Entwicklung, Produktion, Engineering und Projektabwicklung im Bau gasisolierter Schaltanlagen. Dies sind mehr als 40 Jahre Erfüllung von Kundenanforderungen und Gewährleistung von Kundenvorteilen.

ABB gehört zu den Pionieren der GIS-Technologie, mit unerreichtem Know-how und einzigartiger Systemkompetenz.

ELK-04 in 1½-Leistungsschalterausführung

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Innovation aus Tradition 3

Baukastensystem

ELK-04 – ein Erfolgsmodell seit 1992Das ABB-Portfolio für gasisolierte Schaltanlagen wird seit Ende der 60er Jahre kontinuierlich erweitert und verbessert. Markt- und Kundenanforderungen werden durch innovative Lösungen erfüllt. Die gasisolierte Schaltanlage vom Typ ELK-04 wurde bei-spielsweise konzeptionell so entwickelt, dass ein komplettes Schaltanlagenfeld in einem Standard-Industriecontainer Platz fand. Sie war bei der Markteinführung 1992 für einen Bemes-sungsstrom von 3150 A, einen Bemessungskurzschlussstrom von 40 kA und eine Bemessungsspannung von 170 kV ausge-legt. Heute können aus einem wohldurchdachten Baukasten-system – je nach Anforderung – sowohl Anlagen mit höheren als auch mit niedrigeren Bemessungswerten kostenoptimiert zusammengestellt werden.

Eine prinzipielle Unterscheidung hinsichtlich der erforderlichen Auslegung kann derzeit leicht durch den standardisierten Flanschdurchmesser vorgenommen werden. Für eine Be-messungsspannung von bis zu 145 kV und einen Bemes-sungsbetriebsstrom von 2500 A werden Module mit kleineren Flanschdurchmessern verwendet. Für alle davon abweichen-den größeren Bemessungswerte sind Module mit größerem Flanschdurchmesser erforderlich.

Aus perfekten Modulen entstehen leistungsfähige SystemeGasisolierte Schaltanlagen stellen ein System aus verschie-denartigen primär- und sekundärtechnischen Funktions- modulen dar. Jedes Funktionsmodul erfüllt seine Aufgabe optimal im Zusammenspiel mit anderen Funktionsmodulen.

Wir sehen unsere Aufgabe in der permanenten Verbesserung aller Funktionsmodule und in der Erhöhung der Funktions-sicherheit durch geeignete Konstruktionen, ausfallsichere Systemarchitekturen, sorgfältige Prüfungen und strengste methodische Qualitätssicherung.

Ein in der Hochspannungstechnik einzigartiger, optimierter Modulbaukasten, mit dem nahezu alle Anforderungen erfüllt werden können.

➀ Sammelschiene mit kombiniertem Trenn- und Erdungsschalter➁ Leistungsschalter➂ Stromwandler➃ Spannungswandler➄ Kombinierter Leitungstrenn- und Erdungsschalter➅ Einschaltfester Erdungsschalter➆ Kabelendverschluss➇ Steuerschrank

Bis 170 kV, 4000 A, 50 kA und 63 kA bis 145 kV

Die wesentlichen Module desELK-04-Baukastensystems:

➀ ➁ ➂➇

➃

➄ ➅

Aktive hochspannungsführende Teile Kapselung SF6-Gas Isolationsmaterial Mechanische Teile Niederspannungsteile

4 Baukastensystem | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

ELK-04 in Doppelsammelschienenanordnung

Bis 145 kV, 2500 A, 40 kABis 145 kV, 3150 A, 40 kA

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Baukastensystem 5

Leistungsschalter

Herzstück einer jeden Schaltanlage – der LeistungsschalterLeistungsschalter sind die wesentlichen Module einer Schalt-anlage. Durch ihre große Flexibilität werden die Möglichkeiten der Platz sparenden Gestaltung der gesamten Anlage maßgeblich beeinflusst.

Leistungsschalter der Baureihe ELK-04 sind grundsätzlich mit Löschkammern nach dem Selbstblasprinzip, mit einer Schaltstrecke je Pol ausgeführt. Sie sind äußerst wartungs-arm und benötigen nur eine geringe Schaltenergie.

Je nach Anforderung steht eine Vielzahl von Leistungsschal-tergehäusen mit großen und kleinen Flanschen zur Verfügung. Die Anzahl der Flansche richtet sich dabei nach den Erfor-dernissen des Schaltanlagenlayouts.

Stromwandler lassen sich grundsätzlich in alle Flansche integrieren. Je nach Auflagenlänge des Stromwandlers stehen unterschiedliche Flanschlängen zur Verfügung.

Allen Leistungsschaltervarianten gemeinsam ist der hydro-mechanische Federspeicherantrieb vom Typ HMB. Durch seine Platz sparende und modulare Bauweise sind Varianten mit ein- und dreipoliger Kurzunterbrechung verfügbar.Weiterhin lassen sich, durch die modulare Bauweise der Energiespeicherung in Tellerfedern, unterschiedliche Schalt-spielzyklen ohne Nachladung realisieren.

ELK-04-Leistungsschalter sind flexibel und wartungsarm. Sie passen sich den Erfordernissen des Schaltanlagen-layouts optimal an.

1,2 Löschkammerfertigung | 3 Leistungsschaltermontage

1

3

2

6 Leistungsschalter | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Innovative und sichere Leistungsschaltertechnologie auf kleinstem RaumBei den in den Leistungsschaltern verwendeten Löschkammern für 40, 50 und 63 kA handelt es sich um standardisierte und mehrfach typgeprüfte Kompo-nenten. Sie unterscheiden sich nur geringfügig und finden nicht nur bei der gasisolierten Schaltanlage vom Typ ELK-04, sondern auch in anderen Produkten des ABB Hochspannungsschaltanlagenportfolios (z. B. AIS-Leistungs-schaltermodule) Verwendung.

Alle Löschkammern sind durch die konsequente Trennung der Dauerstromkontakte und der Hilfskontakte für die Lichtbogenlöschung gekennzeichnet. Langlebige Lichtbogenkontakte und sehr geringfügiger Kontaktabbrand an den Dauerstromkontakten machen Inspektionen und Instandhaltungsarbeiten selten. In den meisten Fällen sind sie sogar überflüssig.

Im Gegensatz zur üblichen Löschkammer nach dem Blaskolbenprinzip, ist die Löschkammer nach dem Selbst-blasprinzip mit einem Kompressionsvolumen und einem Heizvolumen ausgestattet. Die beiden Teilvolumina sind durch eine frei bewegliche Rückschlagklappe voneinander getrennt. Im Kompressionsvolumen wird das SF6-Gas während der Ausschaltbewegung komprimiert. Das hierbei abströmende Gas löscht, wie bei einer Löschkammer nach

dem Blaskolbenprinzip, Schaltlichtbögen in der Größen- ordnung von Betriebsströmen. Kompressionsvolumen und Kontaktgeometrie sind im Hinblick auf ein überspannungs-armes, weiches Löschverhalten optimiert. Bei Kurzschluss-strömen hingegen bewirkt die Energie des Schaltlichtbogens die Aufheizung und Druckerhöhung des Löschgases im Aufheizvolumen. Der Druck garantiert die Löschung von Kurzschlussströmen bis zum Bemessungskurzschluss-strom, ohne dass der Schalterantrieb hierfür zusätzliche Kompressionsarbeit leisten muss. Der Antrieb braucht deshalb auch nur für das Schalten von normalen Betriebsströmen dimensioniert zu werden.

Wird ein hydromechanischer Federspeicherantrieb als Schalterantrieb verwendet, treten auf Grund des leicht zu adaptierenden Bewegungsverlaufes nahezu keine Rückwirkungskräfte auf das System – bestehend aus Löschkammer, Verbindungsmechanik und Schalteran-trieb – auf. Der Leistungsschalter kann deshalb besonderseinfach und zuverlässig gestaltet werden.

Löschkammern nach dem Selbst- blasprinzip und hydromechanischer Federspeicherantrieb für ein rück-wirkungsfreies, zuverlässiges Schalten mit weichem Löschverhalten.

A Schalter geschlossenB Ausschalten von BetriebsströmenC Ausschalten von Kurzschlussströmen

Löschkammer-Selbstblas-Prinzip

➀Löschkammer➁Stromwandler➂ Schottisolator➃ Antrieb

Leistungsschalter

A B C

➃

➁

➀

➂ ➀Aufheizvolumen➁Kompressionsvolumen➂ Dauerstromkontakt➃ Hilfsstromkontakt➄ Rückschlagklappe➅ Druckbegrenzungs- klappe

➀

➁

➄

➂

➃

➅

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Leistungsschalter 7

Leistungsschalterantrieb

Verschleißfreie hydromechanische KraftübertragungDer hydromechanische Federspeicherantrieb des Leistungs-schalters vom Typ HMB verbindet in idealer Weise die ver-schleißfreie Kraftübertragung der Hydraulik mit der Robustheit mechanischer Energiespeicher. Hydromechanische Feder-speicherantriebe werden nicht nur bei ABB für das gesamte Portfolio der gasisolierten Schaltanlagen mit Bemessungs-spannungen von 52–1100 kV eingesetzt. Sie finden auf Grund ihrer leichten Adaptierbarkeit weltweit in über 100 verschie-denen Anwendungen erfolgreich Verwendung. Die hervorra-genden Merkmale dieser Antriebsfamilie sind Zuverlässigkeit, Langzeitstabilität und Temperaturunabhängigkeit.

Allen hydromechanischen Federspeicherantrieben ist der quasi-cosinusförmige Bewegungsablauf durch die adaptier-bare Endlagendämpfung gemeinsam. Dadurch entstehen nur geringe mechanische Rückwirkungskräfte.

Bei der gasisolierten Schaltanlage ELK-04 wird je nach Bemessungskurzschlussstrom entweder ein Antrieb von Typ HMB-1 oder HMB-2 eingesetzt. Durch die ebenfalls zur Antriebsfamilie gehörenden Typen HMB-1s und HMB-2s ist eine zeitlich genau justierbare, mechanisch unabhängige Einzelpolbetätigung gegeben. Die Schaltfolge ist durch die Energiespeicherung in Tellerfedern nicht auf die in den Normen geforderte O-0.3s-CO Schaltfolge begrenzt.

Modularität, ein entscheidendes Merkmal auch bei den Leistungsschalterantrieben Der Antrieb für dreipolige Schalterbetätigung setzt sich aus mehreren Funktionsbausteinen zusammen:

Auflademodul −Speichermodul mit Tellerfederpaket −Arbeitsmodul mit Antriebskolben und integrierter −EndlagendämpfungÜberwachungsmodul mit Federwegschalter −Steuermodul mit Ein-Aus-Pilotventilen −

Bei der Ausführung für die einpolige Betätigung sind Arbeits- und Steuermodul jeweils dreifach vorhanden.

Antriebsauslösung und Energieumsetzung basieren auf bewährten Komponenten aus der Hydromechanik (Umschalt-ventile, Hydraulikpumpe mit Rückschlagventil).

Mehr als 65000 gelieferte und im Betrieb befindliche hydromechanische Antriebe, bewährt und leistungsstark auf kleinstem Raum.

1 Leistungsschalterantrieb vom Typ HMB-1 | 2 Pilotventile für Leistungsschalterantrieb vomTyp HMB-2

2 1

8 Leistungsschalterantrieb | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

A Antrieb in Stellung „AUS“, Federspeicher nicht gespannt Antriebe vom Typ HMB vereinen die Vorteile von klassischen hydraulischen Antrieben (verschleißfreie Energieübertragung) und reinen Federspeicherantrieben (Energiespeicherung in metallischen Federn). Gegenüber klassischen hydraulischen Antrieben kann bei hydromechanischen Federspeicherantrie-ben komplett auf externe Öldruckrohre verzichtet werden. Der Vorteil bei der aus mehreren Federn geschichteten Tellerfedersäule ➀ liegt in der hohen Energiedichte auf klein-stem Raum. Dies gilt sowohl für die EIN- als auch für die AUS-Schaltung. Der Spannungszustand der Tellerfedersäule wird über eine Steuerkulisse ➁ (Federwegschalter) ständig überwacht. Durch das zum Ausgleich von geringen internen Druckverlusten gelegentliche Nachladen der Hydraulik- pumpe ➂ – auch ohne vorangegangene Schalthandlung – ist auch bei langen Stillstandszeiten eine permanente Selbst-überwachung der Antriebsfunktion gewährleistet.

C Antrieb in Stellung „EIN“, Federspeicher voll gespannt Bei Betätigung des Einschaltmagneten schaltet der Umschalt-kolben sehr schnell um und verbindet die Kolbenbodenseite mit dem Hochdruckspeichervolumen. Auf beiden Seiten des Arbeitskolbens herrscht nun der gleiche Druck. Die Kolben-bodenseite ist größer als die Fläche auf der Kolbenstangen-seite. Deshalb bewegt sich der Kolben in EIN-Richtung. So lange der Hochdruck auf der Kolbenbodenseite aufrecht erhalten wird, bleibt der Arbeitskolben in EIN-Stellung. Durch die integrierte hydraulische Dämpfung wird die Bewegung des Arbeitskolbens vor Erreichen der Endlage gleichmäßig verzögert.

Bei Betätigung des Ausschaltmagneten schaltet der Um-schaltkolben wieder um. Unterhalb der Kolbenbodenseite stellt sich wieder Niederdruck ein. Die Kolbenstange wird wieder sicher in Stellung „AUS“ gehalten.

B Antrieb in Stellung „AUS“, Federspeicher gespanntDer Arbeitskolben ➃ arbeitet nach dem Differentialkolben-prinzip. Er gewährleistet damit eine kraftschlüssige Haltekraft in den Endlagen des Arbeitskolbens. Das gleiche Prinzip gilt für den Umschaltkolben des Steuermoduls ➄ mit den Ein- und Ausschaltmagneten.

Durch Einschalten der Hydraulikpumpe wird das Tellerfeder-paket mit Öl unter Hochdruck gespannt. Dabei dient das Volumen unterhalb des Speicherkolbens ➅ als Hochdruck-speicher. Gleichzeitig wirkt der Hochdruck auch auf die Kolbenstangenseite des Arbeitskolben und des Ventilkolbens des Steuermoduls. Ist der volle Speicherhub erreicht, wird der Motorstrom mittels eines Mikroschalters getrennt. Das Differentialkolbenprinzip hält den Arbeitskolben sowie den Steuerkolben und damit den Antrieb sicher in Stellung „AUS“.

Niederdruck Systemdruck

A

B

C

➀

➁

➂

➃

➄

➅

Vereinfachtes Hydraulikschema des HMB-1 bei unterschiedlichen Betriebszuständen

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Leistungsschalterantrieb 9

Kombinierter Trenn- und Erdungsschalter

Durchgängige TechnologieFür kombinierte Trenn- und Erdungsschalter gibt es grund-sätzlich zwei verschiedene Gehäuseausführungen für das ge-samte Baukastensystem. Während auf der Sammelschienen-seite üblicherweise ein Gehäuse mit 3 Flanschen Verwendung findet, wird auf der Leitungsseite ein Gehäuse mit 4 Flanschen eingesetzt. Alle Ausführungen weisen prinzipiell die gleichen mit Hochspannung beaufschlagten Elemente auf.

Für maximale Sicherheit weist sowohl der Trenn- als auch der Erdungsschalter einen separaten Steuerungsanteil auf. Eine mechanische oder elektrische Fehlbedienung ist damit ausgeschlossen.

Sammelschienentrenn- und ErdungsschaltermodulDas Modul für den kombinierten Sammelschienentrenn- und Erdungsschalter enthält, neben dem Sammelschienenleiter, einen quer zur Sammelschiene eingebauten Dreistellungs-schalter. Damit wird der Leistungsschalter sicher getrennt und geerdet.

Für eine sichere Kupplung der einzelnen Felder ist dieser Trenn- und Erdungsschalter mit einer flexiblen Quermontage ausgestattet. Lösbare Steckkontakte verbinden im Quer-montagestück die Sammelschienenleiter. Die durch Tempe-raturwechsel verursachten Längenänderungen werden darin gleitend aufgefangen. Somit sind mechanische Beanspru-chungen der Isolatoren infolge unterschiedlicher Erwärmung der einzelnen Leiter und der Kapsel vollständig vermieden.

1 Sammelschienenleiter | 2 Kombinierter Trenn- und Erdungsschalter für 63 kA/4000 A | 3 Geöffneter Antrieb

1

3

2

10 Kombinierter Trenn- und Erdungsschalter | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Kombinierter Leitungstrenn- und ErdungsschalterDas Leitungstrenn- und Erdungsschaltermodul bietet die Möglichkeit, einen Spannungswandler anzuschließen. Dabei erfolgt die elektrische Verbindung wahlweise vor oder hinter der Trennstrecke, so dass die Spannung entweder anlagen- oder leitungsseitig angezeigt wird. Der Anschlussflansch für den Spannungswandler dient auch als Prüfflansch für die Hochspannungsprüfung der Schaltanlage oder des Kabels. Im Allgemeinen wird dieser Baustein mit einem Spannungs-wandler, einem einschaltfesten Erdungsschalter und einem Kabelendverschluss oder einer Rohrausleitung kombiniert. Zusätzlich steht auch ein Modul mit isoliert ausgeführtem Erdungskontakt zur Verfügung.

Standardisierte AntriebeDer standardisierte Antrieb der kombinierten Trenn- und Erdungschalter enthält alle funktionell erforderlichen Kompo-nenten für einen sicheren mechanischen Bewegungsverlauf sowie elektrische Verriegelungsfunktionen.

Stellungsmelder und Meldeschalter sind formschlüssig mit dem Antrieb verbunden. Deren Kontakte schalten erst unmit-telbar vor dem Erreichen der Hauptkontakt-Endstellungen um, demzufolge ist immer ein sicheres Abbild der Schaltstellung gegeben. Durch eine Handkurbel kann der kombinierte Trenn- und Erdungsschalter auch manuell angetrieben werden.

Für die mechanische Betätigung und Verriegelung ist es nicht erforderlich, den Antrieb zu öffnen. Alle notwendigen Tätigkei-ten können außerhalb des Gehäuses durchgeführt werden.

Durchgängige und 1000-fach bewährte Technologie für den kombinierten Trenn- und Erdungsschalter sowie dessen Antrieb.

➀ Dreistellungsschalter ➁ Trennschalterkontakt ➂ Erdungsschalterkontakt ➃ Schottisolator ➄ Tragisolator ➅ Quermontagestück ➆Steckbarer Kabelanschluss

➃ ➁

➀

➂

➆

➄

➅

➃➁ ➀ ➂

Sammelschienentrenn- und Erdungsschalter Leitungstrenn- und Erdungsschalter

➃

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Kombinierter Trenn- und Erdungsschalter 11

Einschaltfester Erdungsschalter

Maximale Sicherheit durch volle Einschaltkurzschluss-festigkeitDer einschaltfeste Erdungsschalter kann den vollen Kurz-schlussstrom sicher einschalten. Er wird auf der Leitungsseite sowie auf der Sammelschienenseite eingesetzt und verringert dadurch maßgeblich die Auswirkungen bei einer Fehlschal-tung. Der einschaltfeste Erdungsschalter ist mit einem Feder-sprungantrieb ausgestattet, der den drei Schaltstiften eine hohe Schaltgeschwindigkeit verleiht. Der Antrieb wird über einen Elektromotor gespannt. Er enthält alle erforderlichen Komponenten für einen sicheren mechanischen Bewegungs-verlauf sowie elektrische Verriegelungsfunktionen.

Genauso wie beim kombinierten Trenn- und Erdungsschalter sind Stellungsmelder und Meldeschalter formschlüssig mitdem Antrieb verbunden. Demzufolge ist immer ein sicheres Abbild der Schaltstellung gegeben. Durch eine Handkurbel kann der einschaltfeste Erdungsschalter auch manuell betrie-ben werden.

Der eingeschaltete Erdungsschalter kann während einer Inspektion von der betriebsmäßig geerdeten Kapselung isoliert werden. Es besteht dann die Möglichkeit, eine elektrische Ver-bindung von außen über das Gehäuse des Erdungsschalters und die voneinander isolierten, beweglichen Kontaktstifte zur

Hauptstrombahn herzustellen. Dadurch werden die Einstellung und Prüfung der Schutzrelais, die Prüfung der Kabel und die Ortung von Kabelfehlern wesentlich erleichtert. Während des Betriebes ist die Isolierung kurzgeschlossen.

Mechanische Prüfung des einschaltfesten Erdungsschalters

➀ Schaltstift ➁ Gegenkontakt ➂ Isolierung ➃ Erdungsbrücke

➂

Einschaltfester Erdungsschalter

➁➃ ➀

12 Einschaltfester Erdungsschalter | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Kabelendverschluss, Freiluftdurchführung

KabelendverschlussMit dem Kabelendverschluss können Kabel beliebiger Bau-art angeschlossen werden. Für die heute meist verwendeten VPE-isolierten Kabel und auch für die mit Flüssigkeit gefüllten Kabel stehen entsprechende Gehäuse zur Verfügung.

Die verfügbaren Standard-Kabelendverschlüsse sind selbst-verständlich konform mit IEC 62271-209. Sie garantieren eine herstellerunabhängige Kabelschnittstelle. Für Spezialkabel stehen noch weitere Kabelendverschlüsse zur Auswahl.

Wesentliche Elemente der Steckendverschlüsse sind die zur Schaltanlage gehörenden Steckbuchsen aus Epoxidharz und der Kabelstecker mit dem vorgefertigten Feldsteuerteil aus Silikonkautschuk. Vorteilhaft ist die konsequente Trennung der Montagen von Schaltanlage und Kabelsystem.

Für andere Kabelarten wird ein Endverschluss gewählt, dessen Hauptbestandteil der längere Kabelisolator für flüs-sigkeitsgefüllte Endverschlüsse ist. Alle Kabelendverschlüsse können optional mit einem Hochspannungsdetektionssys-tem und/oder mit einer Schottung gegenüber dem Rest der Anlage versehen werden. Eine Schottung ist nur bei einem flüssigkeitsgefüllten Kabelendverschluss sinnvoll.

SF6-Freiluft-DurchführungDie Freiluft-Durchführung gestattet den Übergang von der gekapselten Schaltanlage auf Freileitungen oder den Anschluss von Transformatoren.

Vorzugsweise werden Kunststoff-Verbunddurchführungen eingesetzt. Sie sind gekennzeichnet durch ein faserverstärktes Tragrohr aus Epoxidharz mit aufvulkanisierten Schirmen aus Silikonkautschuk. Diese Durchführungen sind bruch- und explosionssicher, leicht zu handhaben und haben wegen des hydrophoben Isoliermaterials ein hervorragendes Fremd-schichtverhalten. Auf Kundenwunsch können auch herkömm-liche Kondensator-Durchführungen mit Porzellanisolierung geliefert werden.

Optimale Einbindung der Schaltanlage in das Netz, durch umfangreiches Sortiment an Kabelendverschlüssen und Freiluftdurchführungen.

1 Steckendverschluss für Kabelstecker | 2 SF6-Freiluftdurchführung zum Anschluss an Freileitungen

1 2

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Kabelendverschluss, Freiluftdurchführung 13

Strom- und Spannungswandler

Induktive Wandler für Mess- und Schutzzwecke Für Mess- und Schutzzwecke werden überwiegend induk-tive einphasige Strom- und Spannungswandler eingesetzt, gelegentlich aber auch moderne Strom- und Spannungs-sensoren. Spannungswandler befinden sich grundsätzlich in einem eigenen, durch eine Schottung vom Rest der Anlage getrennten Gehäuse. Beim Stromwandler ist entweder eine im Leistungsschalter integrierte Lösung oder eine Lösung in einem separaten Gehäuse möglich. Sowohl bei Strom- als auch bei allen Spannungswandlervarianten erfolgt die Primär-isolierung durch SF6-Gas. Die Sekundäranschlüsse werden über eine gasdichte Durchführungsplatte aus dem Gehäuse herausgeführt und in einem Klemmenkasten für die weitere Verwendung bereitgestellt.

Induktive StromwandlerDer Stromwandler ist als Niederspannungswandler ausge-führt. Die verfügbaren Übersetzungen, Sekundärleistungen,Genauigkeitsklassen etc. der Wandler entsprechen den üblichen Anforderungen der Schutz- und Messtechnik.

Stromwandler sind als Ringkernwandler ausgeführt und können dem Schutzkonzept entsprechend vor und hinter dem Leistungsschalter eingebaut werden. Üblicherweise werden Stromwandler in die Flanschanschlüsse der Leistungsschal-terkessel integriert. Für besonders große Leistungen stehen 3 verschiedene Gehäuse mit großem oder kleinem Flansch-anschluss zur Verfügung.

Montage eines integrierten Stromwandlers

14 Strom- und Spannungswandler | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Induktive SpannungswandlerDas Spannungswandlerportfolio umfasst neben der Stan-dardausführung auch Varianten mit Ferroresonanzbedämpfung sowie Spannungswandler mit integrierten Isoliereinrichtungen. Im letzteren Fall steht neben einer per Motor betätigten Isoliereinrichtung auch eine manuelle Isoliereinrichtung zur Verfügung. Spannungswandler mit integrierter Isolier-einrichtung werden üblicherweise dann verwendet, wenn leitungsseitig eine Kabelprüfung mit hoher Gleichspannung durchgeführt wird und der Spannungswandler kabelseitig angeschlossen wurde.

Auf der Sekundärseite der Spannungswandler können Messwicklungen und eine offene Dreieckswicklung zur Erdschlusserfassung vorgesehen werden.

Der Spannungswandler hat eine so genannte SF6-Folien-isolierung. Hierbei sind die einzelnen mit Hochspannung beaufschlagten Lagen der Wicklung durch Kunststofffolie voneinander isoliert und die Zwischenräume wurden mit einem speziellen Verfahren mit SF6-Gas imprägniert.

Zuverlässige und langlebige induktive Strom- und Spannungswandler – für maximalen Schutz und für hohe Genauigkeit bei Messungen.

1 2

➀ Primärwicklung ➁ Sekundärwicklung mit Wandlerkernen ➂ Klemmenkasten ➃ Schottisolator ➄ Stützisolator ➅ Durchführungsplatte

Spannungswandler Fasswandler

➂

➄

➃

➁

➀

➂

➃

➁

➀

1 Handantrieb für die integrierte Isoliereinrichtung | 2 Typischer Spannungswandler mit Klemmenkasten und Berstscheibe

➅

➅

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Strom- und Spannungswandler 15

Komplettierungsmodule

Komplettierungsmodule zur Perfektionierung der ModularitätBei der Disposition einer Anlage können zur Kombination der wesentlichen funktionalen Module verschiedene Komplettie-rungmodule erforderlich werden. Das sind vor allem:

Adapter −Rohr- und Winkelstücke −T- und Kreuzstücke −Transformatordirektanschlüsse −Überspannungsableiter −

Die Bauteile sind mit einem Stütz- oder Schottisolator ausge-stattet. Zur Verbindung der Strombahnen dienen Steck- und Tulpenkontakte. Mitunter werden Anlagenteile mit einem Quer-montagestück kombiniert, um spätere Anlagenmodifikationen, -erweiterungen oder -reparaturen zu erleichtern.

AdapterAdapter werden zum einen benötigt, um nicht mehr produzier-te Produkttypen erweitern zu können. Derartige Adapter sind für alle von ABB jemals gefertigten gasisolierten Schaltanlagen im Spannungsbereich von 52 bis 170 kV vorhanden. Neben rein dreiphasigen Adaptern sind auch Adapter von einphasig auf dreiphasig verfügbar.

Daneben sind Adapter beim Übergang von kleinem zu großem Flanschdurchmesser vorhanden.

RohrstückeRohrstücke werden vor allem bei Ausleitungen zu Freiluft-durchführungen oder SF6-gasisolierten Verbindungen zu Transformatoren verwendet. Hier stehen Rohre mit einer Länge von bis zu 6 m (bei 170 kV, 3150 A, 63 kA) zur Verfügung.

T- und KreuzstückeT- und Kreuzstücke werden im Wesentlichen zur Verzweigung von Stromlaufbahnen verwendet. Die Gehäuse sind hierbei identisch zu den Gehäusen für die kombinierten Trenn- und Erdungsschalter.

TransformatordirektanschlüsseMit Transformatordirektanschlüssen kann ein Tansformator direkt über eine SF6-Isolierung mit der Schaltanlage verbun-den werden. Eine Anbindung über eine SF6-Freiluftdurch-führung entfällt. Je nach Typ und Größe des Transformators stehen dreiphasige und dreiphasig/einphasige Transformator-direktanschlüsse zur Verfügung.

ELK-04 in Ringsammelschienenausführung

16 Komplettierungsmodule | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

ÜberspannungsableiterÜberspannungsableiter, bestehend aus Metalloxidwiderstän-den mit stark nicht linearer Strom-Spannungs-Charakteristik, schützen nicht nur die Schaltanlage, sondern vor allem nachgeschaltete überspannungskritische Komponenten (z.B. Transformatoren). Überspannungsableiter sind in verschiede-ne Ansprechspannungsstufen, in den Entladungsklassen LD3 und LD4 sowie mit Ansprechzähler, verfügbar.Gasisolierte Überspannungsableiter sind in einem Standard-Rohrstück untergebracht und können demzufolge problemlos an die Anlage angeflanscht werden.

GasraumaufteilungEntsprechend der zweifachen Aufgabe des SF6-Gases als Lösch- und Isoliermittel ist zu unterscheiden zwischen Leis-tungsschalter-Gasräumen und den reinen Isolier-Gasräumen aller anderen Module. Gasräume sind durch gasdichte Schottisolatoren voneinander getrennt. Die Gasdichte wird in jedem Modul durch temperaturkompensierte Druckwächter (Dichtewächter) überwacht.

Alle Gasraumanschlüsse sind mit Rückschlagventilen aus-gestattet. Daher können Instandhaltungsarbeiten, wie das Entnehmen von Gasproben oder das Nachfüllen von SF6-Gas, ohne Gasverlust problemlos vorgenommen werden. Auf externe SF6-Rohrverbindungen wird bei ABB aus Sicherheits-gründen und auch aus Gründen des Umweltschutzes kom-plett verzichtet.

Komplettierungsmodule für eine nahezu unbegrenzte Flexibilität bei der Gestaltung der Schaltanlagen.

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1 Dreiphasiger Transformatordirektanschluss | 2 Temperaturkompensierter Gasdichtewächter mit Skala

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Komplettierungsmodule 17

Steuern und Überwachen

Konventionelle SteuerschränkeDie für Befehlsgabe, Meldung, Verriegelung etc. erforder-lichen elektrischen Hilfseinrichtungen sind in eigenen Steuer-schränken untergebracht. Die wesentlichen Funktionen eines Steuerschranks umfassen:

Vor-Ort-Steuerung und Anzeige der Schaltzustände der −Schaltanlage mittels Steuerschalter und StellungsanzeigenRealisierung von Verriegelungsfunktionen zum Schutz der −Anlage und des BedienpersonalsErfassung und Anzeige von Betriebswerten (Strom, −Spannung) Visualisierung von Alarmen und Störmeldungen sowie −Schaltspielzähler

Die Frontseite der Steuerschränke trägt das Blindschaltbild mit den Stellungsanzeigen und den zugehörigen Steuerschal-tern. Mit Schlüsselschaltern kann die Verriegelung der Geräte gelöst oder von lokaler Bedienung auf Fernbedienung umge-schaltet werden.

Der Anschluss der Hochspannungsschaltgeräte an die Steuer-schränke erfolgt über Steuerkabel mit codierten Vielfachste-ckern. Diese Verbindungen werden bereits in der Fabrik her-gestellt und geprüft. Die elektrischen Verbindungen zwischen Steuerschrank und Schaltwarte werden auf Klemmleisten geführt. Die Verbindung von der Feldebene zur übergeordne-ten Stationsebene kann ebenfalls konventionell mit Steuerka-beln erfolgen. Alternativ dazu kann die Verbindung aber auch mit digitaler Technik erfolgen.

ELK-04 in Doppelsammelschienenanordnung mit integrierten Steuerschränken

18 Steuern und Überwachen | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

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Digitale Schutz- und SteuerungstechnikHierzu steht eine Reihe digitaler Feldleit- und Schutzgeräte zur Verfügung, die abhängig von der Schutz- und Steuerungs-philosophie konfiguriert und ausgestattet werden können. Im Falle einer digitalen Feldleittechnik wird das konventionelle Blindschaltbild mit Stellungsanzeigen, Steuerungsschaltern und Sichtmeldern durch eine Bedienungseinheit ersetzt.

Digitale Feldleitgeräte bieten die gleichen Funktionen wie eine konventionelle Steuerung. Darüber hinaus können vielfältige zusätzliche Steuerungs- und Schutzfunktionen realisiert werden wie:

Synchro-Check −Automatische Wiedereinschaltung −Frequenz-Überwachung −Störschreiber −Reserveschutz −

Anbindung an StationsebeneDie Kommunikation der Feldleitgeräte mit den Geräten auf Stationsebene erfolgt heute auschließlich mit dem neuen standardisierten Kommunikationsprotokoll IEC 61850. Möglich sind aber auch andere proprietäre Protokolle (z.B. LON) oder IEC 60870/5-103, Modbus oder Profibus.

Konventionelle und digitale Schutz- und Steuerungstechnik für hohe Verfüg-barkeit der Anlage.

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1 Bedienung digitales Feldleitgerät | 2 Vor-Ort-Steuerschränke mit digitaler Schutz- und Steuerungstechnik

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Steuern und Überwachen 19

Schaltanlagensteuerung mit digitaler Leittechnik

Digitale ÜberwachungssystemeDie konventionelle oder auch digitale Steuerungstechnik wird komplettiert durch digitale Überwachungssysteme, die einen Zusatz zu einer konventionellen Anlage darstellen und nicht in den Schutz der Anlage eingebunden werden.

Das heißt, ein Ausfall dieser Überwachungssysteme hat keinen Einfluss auf die Schutz- und Steuerungsfunktion einer Schaltanlage. Sie steigern vielmehr die ohnehin schon sehr hohe Zuverlässigkeit einer gasisolierten Schaltanlage noch weiter.

Durch die weitgehend kontinuierliche Überwachung aller we-sentlichen Funktionen der Schaltanlage können sich langsam anbahnende Fehlfunktionen bereits in frühen Stadien erkannt und bei Bedarf korrigiert werden. Eine ereignisabhängige Wartung oder Reparatur kann damit zu einer unkritischen Zeit vorgenommen werden.

Überwachungssysteme sind vor allem bei wichtigen Schwerpunktstationen und bei Stationen, bei denen kein Wartungspersonal mehr oder nur noch sehr eingeschränkt zur Verfügung steht, von Vorteil. Zu den derzeit verfügbaren Überwachungsfunktionen zählen:

Hochspannungserkennung – beispielsweise zur Verriege- −lung eines Erdungsschalters gegen das Einschalten auf einen spannungsführenden SchaltanlagenteilLichtbogenerkennung – für schnellen Schutz der Anlage −oder zur Identifikation von betroffenen GasräumenTeilentladungsmessung – für eine präventive Untersuchung −auf Isolationsdefekte Leistungsschalter-Überwachung mit Schaltzeiten- und −Kontaktabbrand-BewertungLeistungsschalter-Antriebs-Überwachung −Überwachungssysteme für das gesamte Feld −mit SF6-Gasüberwachung und Trendanalyse

Alle verfügbaren Überwachungssysteme sind ebenso wie die primärtechnischen Komponenten modular aufgebaut und können je nach Erfordernis verwendet werden.

Steuern und Überwachen

20 Steuern und Überwachen | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Auf den nebenstehenden Abbildungen ist die Navigation durch die Bediensoftware des Überwachungssystems dargestellt. Die Bilder verdeutlichen den Ablauf anhand einer möglichen Wartungsanforderung aufgrund der Schaltspielanzahl.

A Stationsübersicht Auf der Stationsübersicht beginnend, weist eine rot einge-färbte Schaltfläche auf eine Serviceaufforderung in Feld E01 hin.

B Feldübersicht In der darunterliegenden Hierarchieebene, der Feld- übersicht, wird der Leistungsschalter als das betroffene Bauelement identifiziert. Am unteren Bildrand werden alle Überwachungs-Ereignisse in einer Liste aufgeführt.

C Detailansicht Von der Feldübersicht gelangt man zur Detailansicht, in der alle aktuellen Daten des Leistungsschalters aufgeführt sind, wie die Schalthäufigkeit, das mechanische Zeitverhalten des Schalters, eine Bewertung des Kontaktabbrands. Im dargestellten Fall wurde eine Schaltspielzahl von 9231 Schaltungen erreicht und gemeldet, denn eine Wartung sollte bei 10000 Schaltungen erfolgen.

Weitere unterlagerte Detailansichten ermöglichen eine Visualisierung der Daten über einen größeren Zeitraum. Selbstverständlich werden alle erfassten Daten protokolliert und archiviert und können für eine weitergehende Analyse exportiert werden.

A

B

Navigation einer Wartungsanforderung bei Erreichen vonca. 10000 Schaltspielen

C

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Steuern und Überwachen 21

Modulkombinationen

Optimierter Modulbaukasten, der fast keine Wünsche offen lässtDurch die konsequente Weiterentwicklung der gasisolierten Schaltanlage vom Typ ELK-04 ist seit der Markteinführung im Jahre 1992 ein hoch standardisiertes Baukastensystem entstanden. Dieses Baukastensystem zeichnet sich durch die Fähigkeit aus, eine große Vielfalt technischer Anforderungen mit einer geringen Anzahl an Modulen abzubilden. Dies betrifft nicht nur die primären Komponenten, wie Leistungsschalter und Trenn-, Erdungsschalter, sondern auch deren Antriebe.Dadurch ist eine optimale Anpassung der Schaltanlagen für unterschiedliche Bemessungsspannungen 72,5/123/ 145/170 kV, der Bemessungswerte für Kurzschlussströme von 40/50/63 kA sowie der Nennströme von 2500/3150/4000 A garantiert.

Das standardisierte Modulportfolio garantiert zudem eine leichte und kostengünstige Erweiterung von gasisolierten Altanlagen, beziehungsweise es eignet sich auf vorteilhafte Weise auch für den einfachen Ersatz von konventionellen Freiluftanlagen durch gasisolierte Schaltanlagenmodule.

Kein anderer Schaltanlagenhersteller verfügt über ein solch komplettes Angebot an Modulen für Schaltanlagen im Span-nungsbereich von 52 bis 170 kV.

Gasisolierte Schaltanlagen vom Typ ELK-04 sind geeignet für die Freiluft- und Innenraumaufstellung. Sie sind stets die richtige Wahl, wenn der geringe Platzbedarf ein wichtiges Auswahlkriterium darstellt: bei der Versorgung von Städten und Ballungsgebieten, von Industriekomplexen und dort, wo aggressive Umweltbedingungen vorherrschen.

Wegen des modularen Aufbaues können alle üblichen Anla-genschaltungen optimal realisiert werden. Die verschiedenen Forderungen bezüglich Gebäudeabmessungen, späterer An-lagenerweiterungen, Versorgungssicherheit, Übersichtlichkeit der Anlagen, Zugang zu den Geräten, Schutzkonzept usw. lassen sich durch eine auf den Einzelfall abgestimmte Lösung entsprechend ihrer Wertigkeit berücksichtigen.

Die nachstehenden Ausführungsbeispiele belegen die Flexibili-tät des Systems und sollen Anregung bei der Konzeption und Planung neuer Schaltanlagen geben.

Kombination von Modulen für ein Doppelsammelschienenfeld mit integriertem Steuerschrank

➀ Sammelschiene mit kombiniertem Trenn- und Erdungsschalter➁ Leistungsschalter➂ Stromwandler➃ Spannungswandler➄ Kombinierter Leitungstrenn- und Erdungsschalter➅ Einschaltfester Erdungsschalter➆ Kabelendverschluss➇ Steuerschrank

➀

➇

➁ ➂

➃

➄

➅

➆

22 Modulkombinationen | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Die einzigartige Kombinationsvielfalt, entstanden aus der jahrzehntelangen Erfahrung von ABB, aus der Kenntnis der Marktbedürfnisse sowie der daraus abgeleiteten Weiterentwicklung und der ständigen Verbesserung der ELK-04.

145 kV, 3150 A, 40 kA 145 kV, 2500 A, 40 kA

170 kV, 4000 A, 50 kA 145 kV, 3150 A, 63 kA

➀ Trenn- und Erdungsschalter ➁ Leistungsschalter ➂ Stromwandler ➃ Trenn- und Erdungsschalter ➄ Spannungswandler ➅ Einschaltfester Erdungsschalter ➆Kabelabgang

➀

➁

➂

➃

➄

➅

➆

Schaltbild Doppelsammelschienenfeld

532529

50

2350

4825

3200

2350

4300

2900

2350

3600

2700

2350

Beispielhafte Modulkombinationen für optimale Anpassung der Schaltanlage an unterschiedliche Bemessungswerte

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Modulkombinationen 23

DoppelsammelschienenanordnungDiese Schaltung stellt die häufigste Schaltungsvariante für wichtige Schwerpunktstationen und Kraftwerksein- speisungen dar.

Werden beide Schienen gleichrangig betrieben – statt der Betriebsweise mit Haupt- und Reserve-Sammelschiene – kann zur Verringerung des Kurzschlussstromes das Prinzip der Sammelschienentrennung angewendet werden. Beide Schienen und ihre Abzweige gehören zu getrennten Teilnet-zen. Im Bedarfsfall können einzelne Abzweige dem anderen Teilnetz zugeordnet werden. Dieses Konzept entlastet die

Anlagen durch geringere Kurzschlussbelastung, längere Instandhaltungsintervalle und bietet hohe Versorgungs- sicherheit.

Besonders vielfältig sind die möglichen Kupplungsvarianten: Die einfache Querkupplung oder die kombinierte Längs- und Querkupplung, mit sechs oder acht Trennschaltern, sind zwei Beispiele. Doppelte Trennschalter gestatten sogar spätere Hochspannungsprüfungen nach Anlagenerweiterungen oder Instandhaltungsmaßnahmen bei teilweisem Normalbetrieb.

Ausführungsbeispiele

E01 E02 E03 E04 E05 E06 E07

Gasschema und Schaltbild für Doppelsammelschienenanordnung

Isometrische Darstellung einer Doppelsammelschienenanordnung mit integrierten Steuerschränken

24 Ausführungsbeispiele | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

1½-Leistungsschalteranordnung Die 1½-Leistungsschalteranordnung ist eine traditionelle Schaltung, bei der die Nichtverfügbarkeit der Leistungs-schalter während der Instandhaltung besonders berück-sichtigt wird.

Meist werden solche Netze oder Anlagen derart betrieben, dass alle Schalter geschlossen sind. Jeder Abzweig wird dann von zwei Seiten gespeist, so dass selbst ein Sammelschie-nenfehler ohne Versorgungsausfall abgeschaltet werden kann.

Gasschema und Schaltbild für eine 1½-Leistungsschalteranordnung

E01 E02 E03 E04 E05 E06 E07 E08 E09

Isometrische Darstellung einer 1½-Leistungsschalteranordnung mit freistehenden Steuerschränken

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Ausführungsbeispiele 25

EinfachsammelschienenanordnungDer Aufbau einer Anlage mit Einfachsammelschiene ähnelt dem der Doppelsammelschienen-Anlagen, da lediglich die untere oder obere Sammelschiene entfällt. Werden die ent-sprechenden Anschlussflansche an den Leistungsschaltern bereits im Erstausbau vorgesehen, ist eine spätere Aufrüstung auf Doppelsammelschiene leicht zu verwirklichen. Kleinere Stationen oder Stichstationen werden häufig mit Einfachsam-melschiene ausgeführt.

Ausführungsbeispiele

E01 E02 E03 E04 E05 E06 E07

Gasschema und Schaltbild für Einfachsammelschienenanordnung

Isometrische Darstellung einer Einfachsammelschienenanordnung mit freistehenden Steuerschränken

26 Ausführungsbeispiele | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Ringschaltungsanordnung Ähnlich wie bei der 1½-Leistungsschalter-Methode gestattet die Ringsammelschiene den unterbrechungslosen Betrieb aller Kabel- und Leitungsabzweige auch im Falle einer Schalterinstandhaltung. Bei dieser Schaltung ist die Anzahl der Schalter und der Kabel- und Leitungsabzweige gleich. Dadurch ist die Anlage im Allgemeinen kostengünstiger als eine entsprechende Variante mit 1½ Schaltern je Abzweig.

H-SchaltungsanordnungDie H-Schaltung wird häufig zur Versorgung von Industrieun-ternehmen oder kleineren Regionen verwendet. Für Versor-gungssicherheit und Netzreserven sind 2 speisende Leitungen und 2 Transformatoren optimal. Die Anlage kann als Doppel-stichstation betrieben werden, bei geschlossener Querverbin-dung auch als Ringstation. Soll die Anlage später erweitert werden, wählt man als Grundlayout die Einfachsammelschiene mit Längskupplung. Hieraus kann später eine Anlage mit Doppelsammelschiene und Querkupplung gebaut werden. Verzichtet man auf spätere Erweiterungsmöglichkeiten, wählt man die besonders kompakte Variante ohne Sammelschiene.

E01 E02 E03 E04

E01 E02 E03 E04

Isometrische Darstellung einer Ringsammelschienen-anordnung mit integrierten Schaltschränken

Gasschema und Schaltbild für Ringsammelschienenanordnung

Gasschema und Schaltbild für H-Schaltungsanordnung

Isometrische Darstellung einer H-Schaltungs-anordnung mit freistehenden Schaltschränken

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Ausführungsbeispiele 27

Wertschöpfungstiefe, Innovation, Qualität

Komplette Prozesskette von F & E bis zur Anlageninbetriebnahme und darüber hinaus Höchste Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit über den kom-pletten Lebenszyklus zeichnet die GIS-Schaltanlagen von ABB aus. Im aktuellen Anlagenportfolio für eine Bemessungs-spannung von 52 bis 170 kV zeigt sich die Erfahrung mit GIS-Schaltanlagen aus mehr als 4 Jahrzehnten. Über 14000 Schaltfelder in weit mehr als 2000 Schaltanlagen wurden welt-weit in Betrieb genommen. Das Know-how, die Kreativität und das Engagement unserer Fachleute führen immer wieder zu bahnbrechenden Innovationen und bieten unseren Kunden eine unerreichte Systemkompetenz.

Eine einzigartige Fertigungstiefe, verbunden mit einem konse-quenten, lückenlosen Qualitätsmanagement über die gesamte Prozesskette, gewährleistet einen hohen Standard unserer Produkte und Leistungen. Input aus aktueller Forschung, mo-dernsten Herstellungsverfahren und anwendungstechnischen Auswertungen führt zu Weiterentwicklungen, Verbesserungen und Optimierungen für alle Komponenten und Module.

1 Endprüfung der Schaltanlagenfelder im Werk | 2 Feldmontage | 3 Vollautomatische Galvanisierung von Leiterteilen

1

2 3

28 Wertschöpfungstiefe, Innovation, Qualität | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Engineering, Projektabwicklung, Service

Engineering und ProjektabwicklungVom ersten Gespräch bis zur termingerechten Inbetriebnah-me einer Anlage und auch danach arbeiten unsere Fachleute Projekt begleitend mit unseren Kunden zusammen.

Bestandsaufnahme aller Anforderungen vor Ort, Netzplanung, Planung und Konfiguration der Anlage mit Primär- und Sekun-därtechnologie, Schutz- und Leittechnik, Produktion, Montage und Prüfung im Werk, Transport der vormontierten Module, Aufstellen der Anlage, Befüllen der Gasräume, Inbetriebnah-me und Übergabe vor Ort, Anlagen spezifische Einweisung des Personals – unsere Projektabwicklung ist durchdacht und durch viele Projekte optimiert. Unsere Kunden gewin-nen dadurch Sicherheit, Zeit und einen nicht unerheblichen Kostenvorteil. Sie erzielen eine schnellere Amortisierung ihrer Investition.

ServiceABB verfügt als einer der führenden Hersteller von Schaltanla-gen über ein weltweites Servicenetz mit einer schnell operie-renden und sehr gut ausgebildeten Mannschaft. Ob es darum geht, ältere Anlagen auf neue Technologien umzurüsten, mit neuen Anlagen einfach zu erweitern, einzelne Module bzw. Komponenten zu ersetzen oder andere Serviceleistungen zu übernehmen – die ABB-Mitarbeiter vor Ort stehen unseren Kunden als fachkompetente Partner zur Verfügung.

Für unsere Kunden in aller Welt resultiert daraus eine äußerst hohe Investitionssicherheit.

Reibungslose und schnelle Projekt-abwicklung und Service vor Ort – für maximalen Kundennutzen.

Teamwork gemeinsam mit dem Kunden

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Engineering, Projektabwicklung, Service 29

Zusammenfassung, Technische Daten

Die gasisolierte Schaltanlage vom Typ ELK-04 ist die ideale Lösung für eine sichere und umweltschonende Energieversor-gung bis zu einer Bemessungsspannung von 170 kV, einem Bemessungsstrom bis 4000 A und einem Bemessungskurz-schlussausschaltstrom bis 63 kA. Die Platz sparende modu-lare Bauweise und die hohe Zuverlässigkeit erlauben nicht nur den energieeffizienten Einsatz direkt in Ballungszentren und überall dort, wo ein hoher Energiebedarf besteht. ELK-04 ist vielmehr bereits jetzt ein fester Bestandteil bei der Netzan- bindung von regenerativen Energiequellen wie z.B. Offshore-Windanlagen und Wasserkraftwerken.

Im Spannungsbereich von 52 bis 170 kV leistet die gas- isolierte Schaltanlage vom Typ ELK-04 seit ihrer Marktein- führung im Jahre 1992 weltweit einen wertvollen Beitrag zu einer zuverlässigen Energieversorgung. ELK-04 bildet eine große Vielfalt technischer Anforderungen mit einer geringen

Anzahl an Modulen volumenoptimiert ab. Dies trifft sowohl für die vollständig metallgekapselten primärtechnischen Komponenten mit den hochspannungsbeaufschlagten Leitern als auch für die sekundärtechnischen Komponenten für die Steuerung und Überwachung der Anlagen zu. Durch die in der Fabrik vorgefertigten und geprüften Anlagenteile lassen sich Transport, Montage und Inbetriebnahme einfach und schnell durchführen.

Hohe Verfügbarkeit bei reduzierten Betriebs- und Anlagekosten garantieren eine exzellente Anlagenproduktivität. ELK-04 – eine zukunftssichere Entscheidung.

ELK-04 in 1½-Leistungsschalteranordnung in Freiluftaufstellung vor einer konventionellen Freiluft-Schaltanlage

30 Zusammenfassung, Technische Daten | Gasisolierte Schaltanlage ELK-04

Die obigen Daten sind keine begrenzenden Werte. Weitere Daten auf Anfrage.

Bemessungswerte nach IEC

Betriebsspannung kV 72,5 123/126 145 170

Betriebsfrequenz Hz 50/60 50/60 50/60 50/60

Stehblitzstoßspannung gegen Erde kV 325 550 650 750

über Trennstrecke kV 375 630 750 860

Stehwechselspannung gegen Erde kV 140 230 275 325

über Trennstrecke kV 160 265 315 375

Betriebsstrom A 1250–4000

Stossstrom kA 80–164 80–130

Kurzzeitstrom kA 31,5–63 31,5–50

Mindest-Isoliergasdruck bei 20 °C kPa 520/600

Mindest-Löschgasdruck bei 20 °C kPa 600/630

zulässige Umgebungstemperatur °C -30/+40

Kapselung dreiphasig

Aufstellart Innenraum/Freiluft

Abmessungen m 1,0 x 3,6 x 2,7 – 1,2 x 5,3 x 3,2 (für Doppelsammelschienenfeld mit integriertem Steuerschrank

und Spannungswandler)

Gewicht kg 2400 – 3800 (für Doppelsammelschienenfeld)

Leistungsschalterantrieb hydromechanisch, mit Federspeicher

Gasisolierte Schaltanlage ELK-04 | Zusammenfassung, Technische Daten 31

Kontakt

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enABB AG HochspannungsprodukteBrown-Boveri-Straße 3063457 Hanau-Großauheim, DeutschlandTelefon: 0621-381-3000Telefax: 0621-381-2645E-Mail: powertech@de.abb.com www.abb.de/hochspannung

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