DD140950A1

DD140950A1 - Metallgekapselte gasisolierte hochspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DD140950A1
Application number: DD20998178A
Authority: DD
Inventors: Herbert Grasselt; Fritz Paul; Reinhard Pawletta
Original assignee: Herbert Grasselt; Fritz Paul; Reinhard Pawletta
Priority date: 1978-12-20
Filing date: 1978-12-20
Publication date: 1980-04-02

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Herstellung von elektrischen Hochspannungsschaltanlagen und auf das der , Energieversorgung. Es ist das Ziel der Erfindung, die volle Funktionsfähigkeit einer Erdfehlerschutzeinrichtung an einer metallgekapselten gasisolierten HochspannungsSchaltanlage mit teilweise abgeschalteten und geerdeten und nicht abgeschalteten Anlageteilen bei einer gleichzeitigen Erdung des geerdeten Anlagenteils außerhalb der Hochspannungsschaltanlage zu sichern. Die Erfindung löst die Aufgabe, eine mit einer Erdfehlerschutzeinrichtung versehene gekapselte gasisolierte Hochspannungsschaltanlage zu entwickeln, bei der ein Erdfehlerstrom innerhalb der Hochspannungsschaltanlage vollständig über die Erdfehlerschutzeinrichtung gegen Erdpotential abfließt, dadurch, daß alle Erdungsschaltgeräte in einem gegenüber dem Metallgehäuse der Hochspannungsschaltanlage isolierten Gefäß angeordnet und diese getrennt vom Metallgehäuse der Hochspannungsschaltanlage und dem Erdpotential verbunden sind.

Description

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Titel deι Erfindung;

Metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsschaltanlage

Anwendungsgebiet der Erfindung;

Die Erfindung wird auf dem Gebiet des elektrischen Hochspannungsschaltanlagenbaus und im Beieich der Energieversorgung wirksam«,

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Durch— oder Überschläge im Isoliersystem von metallgekapselten gasisolierten elektrischen Hochspannungsschaltanlagen können zu schweren Betriebsstörungen führen und sogar eine Zerstörung der Schaltanlage bewirken» Die bei einem Durch- oder Überschlag fließenden Ströme können Werte vom Erdschlußreststrom bis zum Nennkurzschlußstrom annehmen. Der Größenordnung und der Wirkungsdauer eines solchen Fehler— stromflusses entsprechend verhält sich auch die Beschädigung der Anlage, Sobald ein Fehlerstrom, beispielsweise als Folge eines Überschlages fließt, setzt eine starke Wärmeentwicklung ein» Hierdurch entsteht in dem Gefäßsystem der gekapselten Hochspannungsschaltanlage ein Druckanstieg des Isoliergases» Um zu verhindern, daß die Anlage infolge des Druckanstieges explodiert, wurden Durchbruchsicherungen und zusätzlich ein Schutzrelaissystem zum selektiven Abschalten einer innerhalb von geschotteten Druckräumen einer Hochspannungsschaltanlage auftretenden Fehlerstelle vorgesehen. Ein solches Schutzrelaissystem ist durch das DD-PS 114- 728 bekannt geworden und besteht aus einem gegen Erdpotential isolierten Gefäßsystem, das über einen Erdfehler stromwandler mit dem Erdpotential verbunden ist„

Eine einwandfreie Funktion einer solchen Erdfehlerschutzeinrichtung ist jedoch dann nicht mehr gegeben, wenn abgeschaltete Teile der Anlage sowohl innerhalb als auch außerhalb der Hochspannungsschaltanlage geerdet sind» Ein auftretender Erd-

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fehleιstrom fließt in diesem Fall teilweise vom Gehäuse über den eingelegten Erder eines Erdungsschaltgerätes der Hochspannungsschaltanlage auf die geerdete Sammelschiene und von da über den äußeren Erder gegen Erdpotential,, Ein weiterer Teil des Erdfehlerstromes fließt über die Erdfehlerschutzeinrichtung gegen Erdpotential. Dieser, über die Erdfehlerschützeinrichtung abfließende Teil des Erdfehler stromes, kann so klein werden, daß die Erdfehlerschützeinrichtung nicht mehr anspricht«

Ziel der Erfindung:

Das Ziel der Erfindung besteht in der Gewährleistung der vollen Funktionsfähigkeit einer Erdfehlerschutzeinrichtung an einer metallgekapselten gasisolierten Hochspannungsschaltanlage mit teilweise abgeschal teten und geerdeten und nicht abgeschalteten Anlageteilen bei einer gleichzeitigen äußeren Erdung des geerdeten Anlagenteils außerhalb der Anlage.

Darlegung des We sens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einer Erdfehlerschutzeinrichtung versehene metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsschaltanlage zu entwickeln, bei der im Falle eines Fehlers innerhalb der Hochspannungsschaltanlage der auftretende Erdstrom trotz einer äußeren Erdung eines geerdeten Anlagenteiles außerhalb der Hochspannungsschaltan-

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lage vollständig über die vorhandene Erdfehler schutzeinrichtung gegen das Erdpotential abfließt«

Biese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß eine metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsschaltanlage mit-teilweise abgeschalteten und geerdeten Anlageteilen und einer äußeren Erdung des geerdeten Anlageteils außerhalb der Hochspannungsschaltanlage, wobei das Metallgehäuse der Hochspannungsschaltanlage gegenüber dem Erdpotential isoliert angeordnet ist und zwischen Metallgehäuse und Erdpotential ein Erdfehler stromwandler vorgesehen ist, entwickelt wurde, bei der erfindungsgemäß alle oder mindestens den außerhalb der Hochspannungsschaltanlage erdbaren Anlageteile zugeordnete Erdungsschaltgeräte der Hochspannungsschaltanlage in einem gegenüber dem Metallgehäuse isolierten Gefäß angeordnet sind und die galvanisch von dem Metallgehäuse getrennten Gefäße der Erdungsschaltgeräte jeweils getrennt von dem Metallgehäuse mit dem Erdpotential verbunden sind«. Die galvanische Trennung des Metallgehäuses und der Gefäße der Erdungsschaltgeräte wird durch eine Schicht eines Fest-Stoffdielektrikums, ausgebildet als dünne Zwischenlage oder als Zwischenring gesichert» Die Verbindung der Flansche des Metallgehäuses und des Gefäßes erfolgt mittels elektrisch nicht leitender Verbindungen elemente oder dadurch, daß die Verbindungselemente in mindestens einem Flansch isoliert durchgeführt sind₀

A usfuhr ungsbe ispie1;

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden» Die zugehörige Zeichnung zeigt einen prinzipiellen Aufbau einer metalige-

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kapselten gas isoliere ten Hochspannungsschaltanlage« Die Spannungszuführung zu der Hochspannungsschaltanlage erfolgt über zwei parallel liegende Energieeinspeiseleitungen 1; 2, von denen eine, und zwar die Energieeinspeiseleitung 2 leerläuft. Die Energieeinspeiseleitungen 1; 2 sind mit zwei in der Hochspannungsschaltanlage eingangsseitig parallel liegenden Mittelelektroden 3» 4- der Kabelendverschlüsse 5» 6 verbundene Die Mittelelektroden 3; 4-befinden sich innerhalb des Metallgehäuses 7 dor Hochspannungsschaltanlage ο Diese besteht aus mehreren funktionell bedingten Anlageteilen, die im Prinzip in der Zeichnung enthalten sind, jedoch zur Erläuterung des Wesens der Erfindung nicht erforderlich sind. Diese Anlagenteile sind über nicht näher dargestellte Flanschverbindungen des Metallgehäuses 7 sowie durch nicht dargestellte Verbindungen der Mitte!elektrode jeweils galvanisch miteinander verbunden« Die Mittelelektroden 3; 4» auf die wahlweise die Energie eingespeist wird, laufen auf eine Sammel schiene 8 der Hochspannungsschaltanlage. Bevor eine Zusammeηführung der Mittelelektroden 3» 4- erfolgt, sind eingangsseitig in den parallel liegenden Anlage teilen jeweils ein Erdschlußgerät 9; 10 und ein Kabeltrenner 11; 12 vorgesehen. In der Hochspannungsschaltanlage sind noch weitere Erdungsschaltgeräte 13» 14- an den einzelnen nicht näher bezeichneten Anlagenteilen vorgesehen_o Die Erdungsschaltgeräte 9» 10; 13; 14- bestehen im Prinzip je aus einem Gefäß mit einem darin angeordneten Erdungsschaltgerätkontakt 16j das mit dem Gefäß 15 galvanisch verbunden ist ο Dieses Gefäß 15 ist am Metallgehäuse 7 der Hoch spannungsschaltanlage mittels einer Flanschverbin-

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dung 17; 18 befestigt. Zwischen einem Plansch 17 des Metallgehäuses 7 und einem Flansch 18 des Gefäßes 15 eines jeden Erdungsschaltgerätes befindet sich eine Schicht I9 aus einem Feststoffdielektrikum, die als Ring oder einer dünnschichtigen Zwischenlage ausgebildet ist» Die Dicke dieser Schicht 19 wird hauptsächlich durch eine mechanische Beanspruchung bestimmt, da nur eine geringe Potentialdifferenz als Spannungsabfall über dem Erdungsschaltgerät 9*, 10; 13; 14- anliegt. Das Metallgehäuse 7 der Hochspannungsschaltanlage ist über einen Erdfehlerstromwandler 20 mit dem Erdpotential 21 verbunden. Die Gefäße I5 der Erdungsschaltgeräte 9; 10; 13; 14· sind untereinander galvanisch und mit dem Erdpotential 21 verbunden.

Durch die galvanische Trennung der Gefäße 15 der Erdungsschaltgeräte 9; 10; 13; 14 vom Metallgehäuse 7 der Hochspannungsschaltanlage wird vermieden, daß bei der Erdung von Teilen der Hochspannungsschaltanlage bei gleichzeitiger Erdung 22 des geerdeten Anlagenteiles außerhalb der Hochspannungsschaltanlage im Störungsfall nur ein Teil des Erdfehlerstromes über den Erdfehlerstromwandler und ein anderer Teil vom Metallgehäuse 7 über den Parallelzweig eines eingelegten Erdungsschaltgerätes / Sammelschiene 8 und äußere Erdung zum Erdpotential abfließen kann,,

Mit der erfindungsgemäß aufgebauten Hochspannungsschaltanlage können die Erdfehlerschutzeinrichtungen einwandfrei arbeiten.

Claims

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Elfindungsanspruch

Ι» Metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsschaltanlage mit teilweise abgeschalteten und geerdeten Anlagenteilen und einer äußeren Erdung des geerdeten Anlagenteiles außerhalb der Hochspannungsschaltanlage, wobei das Metallgehäuse der Hochspannungsschaltanlage gegenüber dem Erdpotential isoliert angeordnet ist und zwischen Metallgehäuse und Brdpotential ein Erdfehlerstromwandler vorgesehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß alle oder mindestens den außerhalb der Hochspannungsschaltanlage erdbaren Anlageteilen derselben zugeordnete Erdungsschaltgeräte (9; 10; 13; 14) der Hochspannungsschaltanlage in einem gegenüber dem Metallgehäuse (7) isolierten Gefäß (.15) angeordnet sind und die galvanisch von dem Metallgehäuse (7) getrennten Gefäße (15) der Erdungsschaltgeräte (9; 10; 13; 14) jeweils getrennt von dem Metallgehäuse (7) mit dem Erdpotential (21) verbunden sind₀

Metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsschaltanlage nach Punkt 1, ge ke nn ze ichne t dadurch, daß zwischen Metallgehäuse (7) und dem Gefäß (15) des jeweiligen Erdungsschaltgerätes (9; 10; 13; 14) eine Schicht (19) aus einem Feststoffdielektrikum vorgesehen ist,

Metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsschaltanlage nach Punkt 1,gekennzeichnet dadurch, daß der Flansch (17) des Metallgehäuses (7) und der Flansch (18) des Gefäßes (15) der jeweiligen Erdungsschaltgeräte (9; 10; 13; 14)

A T r. f ί r\

durch elektrisch nicht leitende Verbindungselemente miteinander verbunden sind»

Metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsschaltanlage nach Punkt 1 und 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindungselemente isoliert durch die Flansche (17» 18) geführt sind«,

Hierzu 1 Blatt Zeichnung '.,