Luftisolierte Schaltanlagen bis 800 kV

Luftisolierte Schaltanlagen
bis 800 kV
Answers for energy.
Luftisolierte Schaltanlagen
bis 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 Versorgung ihrer Kunden mit elektrischer Energie vor
einer stetig größer werdenden Herausforderung,
diese Energie störungsfrei zu übertragen und zu
verteilen. Zuverlässige Kraftwerke sowie ein verlässliches Übertragungs- und Verteilungsnetz sind
deshalb für die Netzbetreiber unverzichtbar und
tragen signifikant zu deren Erfolg bei. Hochspannungsschaltanlagen, stellen einen sehr wichtigen Teil
des Energieübertragungs- und Verteilungsnetzes dar
und werden nicht nur zur Steuerung des Stromflusses genutzt, sondern begrenzen auch eventuelle
Ausfälle und Störungen im Netz auf einen möglichst
kleinen Bereich. Sie gewährleisten dadurch die
Gesamtstabilität des Netzes sowie dessen höchstmögliche 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 Ingenieure. So können wir Ihnen bei allen Fragen der
Hochspannungs-Schaltanlagentechnik zur Seite
stehen und Sie mit unserem „Know How“ unterstützen. Siemens ist ein führender Anbieter von
Ingenieurleistungen, Ausrüstungen, Lösungen und
Dienstleistungen für Hochspannungsschaltanlagen.
Dazu gehören luft- und gasisolierte Schaltanlagen
sowie gasisolierte Übertragungsleitungen. Das Leistungsangebot umfasst dabei die Lieferung von
Komplettpaketen mit Schutz- und Leittechnik sowie
Montage und Inbetriebsetzung der Hochspannungsschaltanlagen inklusive der Mittelspannungsschaltgeräte, Leistungstransformatoren, Hilfsstromversorgung und Telekommunikationssysteme.
Je nach Anforderung kann Siemens in einem
Projekt als Systemintegrator, Turnkey-Lieferant
oder Generalunternehmer bei großen Erschließungsprojekten fungieren. Unsere Kunden genießen vom
ersten Klärungsgespräch über die gesamte Lebensdauer 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 Projektierungsphase profitieren, besonders dann, wenn bestimmte
Bedingungen wie die Größe oder Lage der Baustelle,
schwierige Bodenbedingungen oder der Bau in Siedlungsgebieten 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 Hochspannungsschaltanlage 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 ausgesetzt ist, zu berücksichtigen. Mit Siemens als
Partner bauen Sie auf jahrzehntelange Erfahrung
mit kundenspezifischen Freiluftschaltanlagen: überlassen Sie die Verantwortung für derartige Projekte
einfach uns. Auf Basis der Kundenspezifikation
stellen unsere Planung und Konstruktion sicher,
dass die Anlage auch für anspruchsvollste Umgebungsbedingungen 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 Erdbebenfestigkeit berücksichtigt. Mit Siemens als Verantwortlichem für das Gesamtprojekt, können Sie
sicher sein, dass Ihr System nach der Inbetriebsetzung zuverlässig arbeiten wird.
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Konfiguration der Schaltanlage
Höchste Priorität für Schutz- und Leittechnik
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 außerdem alle für den Bau einer Hochspannungs-Schaltanlage erforderlichen Studien durchführen, zu denen 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.
In modernen Siemens Schaltanlagen können alle
Nebenaufgaben durch mikroprozessorgestützte
Leittechnik- und Schutzsysteme übernommen
werden. Zusätzlich sind in diesen Schaltanlagen
zentrale und verteilte Steuerungs- und Überwachungssysteme 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 Transformatorschutz steht auch eine breite Auswahl numerischer
Schutzgeräte mit seriellen Schnittstellen zur Verfügung, 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 Anlagen sind stets bestens aufeinander abgestimmt,
was die Verfügbarkeit Ihrer Anlage und dadurch
auch des elektrischen Netzes zusätzlich erhöht.
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Ausführungen luftisolierter
Freiluftschaltanlagen
Während Leiterseile bis zu gewisser Stromstärke
eingesetzt werden können, müssen bei den höheren
Bemessungs- und Kurzschlussströmen für die Sammelschienen Aluminium – Rohrleiter verwendet
werden. Mit solchen Leitern lassen sich Hochspannungsschaltanlagen 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 Umweltschutzgebiete, und der bestehenden Infrastruktur
und Erreichbarkeit beeinflusst. Ebenso wichtig für
die Ausführung sind die Koordinaten der ankommenden und abgehenden Leitungen, Anzahl und
Lage der Transformatoren sowie die Nennspannungsebenen, 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 Freiluftschaltanlagen um maßgeschneiderte Einzellösungen – insbesondere bei Aufspannstationen in Verbindung
mit Kraftwerken und großen Umspannwerken im
Höchstspannungs-Übertragungsnetz handelt,
können für HS/MS Umspannwerke mit ähnlichen
Schaltanlagenanforderungen einige Standardlösungen angeboten werden. So lässt sich ein
modulares Konzept für den Schaltanlagenaufbau
festlegen, das die Ausführung der Schaltanlage
optimiert und Anlagenbauzeiten verkürzt.
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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®
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H-Schaltung
Zwei Freileitungen sind an zwei Transformatoren angeschlossen und untereinander durch Längstrennschalter
verbunden. Diese Anordnung ermöglicht es, jedes Feld
der Schaltanlage zu warten, ohne dass eine Abschaltung
des anderen Feldes erforderlich wäre.
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.
Übersichtsschaltplan H-Schaltung 110 kV
12000
9000
OHL 1
OHL 2
-FA1
-FA1
-BE5
-BE5
-QC9
-QC9
M
-QB9
15000
P2
P1
-BE1
16000
31000
M
-QB9
M
4500
Busbar
-QA1
-QB1
M
8000
-QB1
SS1A/BB1A
5600
33400
-BE1
M
-QB11 -QB12
M
-QA1
8000
M
SS1A/BB1A
M
7300
P2
P1
-BE1
-QA1
-QB1
M
-QB1
M
-QA1
P2
P1
-BE1
-FA1
-FA1
-T1
-T1
Transformer 1
P2
P1
Transformer 2
45500
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110 kV, Lampertswalde, Deutschland
H-Schaltung 110 kV (Grafik aus CAD Programm)
Längs-Bauweise
(Kiellinie®) mit Drehtrennschaltern
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 Trennschalter führt dazu, dass das Feld etwas breiter, aber auch
relativ kurz ist.
9000
6300
2800
Längs-Bauweise 110 kV, Doppelsammelschiene
M
18500
12000
23800
M
54300
2000 2000
2000 2000
10000
M
M
M
M
20000
5500
4500
A
110 kV, UA Weiher, Deutschland
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Mittelmast-Bauweise
Der Name dieses Aufbaus leitet sich von dem zentralen Mast
zwischen zwei Sammelschienen-Systemen ab. Die Sammelschienen-Trennschalter sind nebeneinander und parallel zur
Längsachse der Zuleitung angeordnet. Die Sammelschienen
bestehen in der Regel aus Seilleitern. Dadurch dass die Abzweigleitungen 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.
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.
Ein komplexerer Doppelsammelschienenaufbau macht die
Schaltanlage flexibler, bei gleichzeitiger Erhöhung der Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Schaltanlage. In der Regel
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.
9000
13000
3000
Mittelmast-Bauweise 220 kV, Doppelsammelschiene
M
7600
18000
17000
17000
17000
5500
13500
16500
M
4000 4000 3500
16000
M
M
16000
A
220 kV, Sharm-el-Sheikh,
Ägypten
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M
M
Diagonal-Bauweise mit
Einsäulentrennschaltern
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.
18000
400
Diagonal-Bauweise 380 kV, Dreifachsammelschiene
M
M
9000
32000
15000
15000
21000
27000
M
6000
9000 6000
M
M
9000
9000
9000
M
M
M
18000
A
A
380 kV, Redwitz,
Deutschland
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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-, Drehoder Hebeltrennschalter, wobei für die Diameter bevorzugt
Hebeltrennschalter eingesetzt werden. Ein großer Vorteil
dieser Bauweise sind die extrem kurzen Verbindungen zwischen 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 Spannungsebenen angewandt. Selbst wenn eine Sammelschiene komplett ausfällt oder Wartungsarbeiten in der Schaltanlage durchgeführt werden müssen, werden die Stromleitungen nicht
unterbrochen und der Stromfluss stets gewährleistet ist.
27000
7000
1½-Leistungschalter-Bauweise 500 kV
20250
19000
33000
27000
32500
268750
27000
33000
29300
32000
31000
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
500 kV, New Tasikmalaya, Indonesien
12
16700
800 kV, Siemens Leistungsschalter
38550
1½-Leistungsschalter-Bauweise 800 kV
24000
21500
58500
53000
289000
58500
21500
30000
54000
30000
22000
A
A
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
800 kV, Seoni, Indien
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Platzsparende Lösungen – AIS kompakt
Überall dort, wo konventionelle Schaltanlagenaufbauten größer als der verfügbare Platz sind oder die Erweiterung einer
voll ausgebauten Schaltanlage erforderlich ist, sind platzsparende, leistungsfähige Alternativen gefragt. Neben der voll
gekapselten, gasisolierten Schaltanlagen (GIS), vertrauen
Kunden auch auf Freiluftanlagen in Hybridtechnik sowie auf
platzsparende AIS Kompaktschaltanlagen. Bei kleinen Umspannstationen, Windparks und bei Industrieanlagen bieten die AIS
Kompaktschaltanlagen eine kostengünstige Lösung. Mit den
Kompaktlösungen von Siemens erhalten Sie ein wirtschaftliches, standardisiertes Gesamtkonzept aus einer Hand. Der
Aufwand für Abstimmungen wird deutlich reduziert und
Schnittstellenprobleme treten erst gar nicht auf.
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 zwischen Leistungsschalter und Stromwandler. Da im SIMOBREAKER alle Komponenten, d.h. Leistungsschalter, Trennschalter, Erdungsschalter und Stromwandler, integriert sind,
sind weder komplizierte Kabel- oder Rohrverbindungen noch
eigene Fundamente, Stahl oder Erdungsanschlüsse für die
einzelnen Geräte erforderlich.
8000
2650
SIMOVER in H-Schaltung
4500
4500
19000
3000
4000
4000
5500
30000
4000
5750
8000
19000
3000
25000
8000
2000 2000 2000 2000
3000
30000
SIMOBREAKER Modul
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SIMOVER Modul
SIMOBREAKER kann auch als Innenraumschaltfeld eingesetzt
werden. Die Installation in einem Gebäude schützt die Anlage
vor Witterungseinflüssen, was speziell in Gebieten mit Klimaextremen, 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 Schaltanlagen mit schwenkbarem Leistungsschalter für Bemessungsspannungen 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 Industrieanlagen, 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,
der Schaltzustand klar erkennbar und die Antriebseinheit vor
Witterungseinflüssen geschützt. Zudem verkürzen vormontierte
Komponenten die Montagedauer deutlich. Alle Komponenten
eines Hochspannungsschaltfeldes, einschließlich der Trennstrecken, sind in einer Einheit integriert. Die Messwandler und der
Ortssteuerschrank sind ebenso Teil dieses Schaltanlagenkonzepts.
SIMOVER basiert auf bewährten, typgeprüften Standardkomponenten, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet werden kann. Detaillierte Informationen über die AISKompaktlösungen von Siemens finden Sie in der Produktbroschüre: „SIMOBREAKER und SIMOVER –platzsparende,
luftisolierte Schaltanlagen“.
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 Modernisierung älterer Anlagen, unabhängig davon, ob
diese ursprünglich von Siemens oder einem anderen
Hersteller stammen. Die Anpassung der vorhandenen Anlage an die aktuellen Anforderungen des
Netzes und die Hochrüstung der Schutz- und Leittechnik sowie der Überwachungssysteme auf den
aktuellen Stand verbessern die Gesamtzuverlässigkeit Ihres Versorgungsnetzes. So werden Stillstandszeiten verringert und die Netzleistung erhöht.
Zudem steigt die Sicherheit Ihres Bedienpersonals
und die Anlage ist auf dem umwelttechnisch
neuesten Stand.
Hochspannungsschaltanlage vor der Modernisierung
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 während des gesamten Anlagenlebens. Unsere luftisolierten Schaltanlagen sind für ihre Langlebigkeit
bekannt. Wir betreuen sogar noch Anlagen, die bereits seit mehr als 40 Jahren in Betrieb sind. Ihren
Betreuer finden Sie in einer der Siemens-Niederlassungen überall auf der Welt. Das Ziel unserer Servicemannschaft ist es, hervorragende technische
Unterstützung mit Anleitung, Schulung und Wartung
zu bieten und dabei nichts dem Zufall zu überlassen.
Hochspannungsschaltanlage nach der Modernisierung
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Für weitere Informationen
Tel.:
+ 49 9131 734 660
Fax:
+ 49 9131 734 662
E-mail: [email protected]
www.hv-substations.de
Name/Firma
Straße
PLZ/Ort/Land
Tel./Fax
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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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Dokument enthalten allgemeine Beschreibungen der technischen Möglichkeiten, welche im Einzelfall nicht immer vorliegen. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind daher im Einzelfall bei Vertragsschluss festzulegen.