DE1665662A1

DE1665662A1 - High voltage electrical switchgear

Info

Publication number: DE1665662A1
Application number: DE19661665662
Authority: DE
Inventors: Heinz Beer; Manfred Lieske; Willi Olsen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1966-06-29
Filing date: 1966-06-29
Publication date: 1970-12-23
Also published as: CH461605A; FR1533481A

Description

Elektrische Hochspannungsschaltanlage Aus der deutschen Auslegeschrift 1 027 759 ist-eine elektrische Hochspannungsschaltanlage bekannt, bei der die Hochspannung führenden Teile der zur Anlage gehörenden Geräte, wie I:eistt:ng4-- echälter, Trennschalter, Sarmelschienen, Wandler usw. , mit Gießharz isoliert sind, auf -den eine geerdete hietallkapselt;rg sitzt. Die Geräte liegen alle auf einer Geraden oder bildcr eirE: U-förmigen heitungazug mit zwei geradlinigen Schenkeln. In bei- den Fällen ist jedes einzelne Gerät für eich auf Schiencn ab- gestützt. dies erfordcrt recht umständliche Anpavoungsaöbeiten- bei der Montage, weil die Kupplungsstellen zwischen den Geräten mit den Befestigungsstellen der Geräte an den Schienen in Übereinstimmung gebracht werden müssen, denn bei ungenauer Anpassung sind aufgrund cler starren Metalikapselung starke mechanische Spannungen zu erwarten.High voltage electrical switchgear From the German Auslegeschrift 1 027 759 an electrical one Known high-voltage switchgear, in which the high voltage leading parts of the equipment belonging to the system, such as I: eistt: ng4-- echolder, disconnector, Sarmel rail, converter, etc., with Cast resin are insulated, on -which a grounded hietallkapselt; rg sits. The devices are all on a straight line or picture frame: U-shaped heitungazug with two straight legs. In both In these cases, each individual device is calibrated on rails. supported. this requires quite cumbersome adjustment work- during assembly, because the coupling points between the devices must be brought into line with the fastening points of the devices on the rails, because if the adjustment is inaccurate, strong mechanical stresses are to be expected due to the rigid metal encapsulation.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls eine elektrische Hochspannungsscl;altanlage mit einer geerdeten Kapselung. Ire Gegensatz zu der bekannten Anlage ist jedoch gemäß der Erfindung vorgesehen, daß nur die Sammelschienen und'der Leistungsschalter mit ihrer Kapselung auf dem Erdboden abgestützt äind, und daß die Sammelschienen alle weiteren Geräte der Anlage tragen. Hierdurch lassen sich die Anpassungsarbeiten bei der Montage erheblich verringern. Außerdem gestattet die Erfindung einen gedrängten Aufbau, bei dem sich-die Anlage nicht im wesentlichen in einer Richtung- erstreckt, sondern der Würfelform annähert. Ein weiterer Vorteil der Anlage nach der Erfindung besteht darin, daß die Anlage ohne Gerüst oder dergleich montiert werden kann, weil die Kapselung der Sammelschienen als Grundgestell für den Anbau der anderen Geräte ausgenutzt wird. Dies unterscheidet die Erfindung vorteilhaft von einer metallgekapselten HQchspannungsachaltanlage mit Druckgasisolierung, die beiapiels'-weise aus dem Proopekt BBC 1166/7 der Firma Brown, Boveri & Cieö bekannt geworden ist. Bei dieser Anlage sind alle Teile an eUem umfangreichen Gerüst aus Profilträgern befestigt, das das Gewicht der Anlage ebeneq wie die Anlagekosten beträchtlich.'erhöht Die Erfindung wird zweckmäßig. so vervrirklicht, daß die von den Sammelschienen getragenen Geräte einstellbar befestigt sind. Die einstellbare Befestigung kann in einfachster Weise von Stellschrauben gebildet werden, die auf der Oberseite der Sammelschienenkapselung befestigt oder geführt sind. Die Stellschrauben und die zugehörigen Führungen und Muttern lassen sieh an der Metallkapuelung durch Anschweißen leicht befestigen.The invention also relates to an old electrical high-voltage system with an earthed enclosure. Ire contrast to the well-known plant is however according to the invention provided that only the busbars und'der circuit breaker with their encapsulation supported on the ground, and that the busbars carry all other devices in the system. This allows the adjustment work considerably reduce during assembly. In addition, the invention allows for a compact one Structure in which the system does not essentially extend in one direction, but approximates the cube shape. Another advantage of the system according to the invention is that the system can be assembled without scaffolding or the like, because the encapsulation of the busbars as a base frame for the attachment of the other devices is exploited. This advantageously distinguishes the invention from a metal-encapsulated one HQchspannungsachaltanlage with compressed gas insulation, the example from the Proopect BBC 1166/7 from Brown, Boveri & Cieö. With this system all parts are attached to an extensive frame made of profiled beams that The weight of the system, like the system costs, has increased considerably the Invention becomes useful. so realized that those carried by the busbars Devices are adjustable attached. The adjustable fastening can be done in the simplest possible way Way to be formed by adjusting screws on the top of the busbar encapsulation attached or guided. The adjusting screws and the associated guides and Nuts can be easily attached to the metal enclosure by welding.

Soll die Schaltanlage nach der Erfindung für Drehstrom eingesetzt werden, so kann man die drei Phasenleiter der Sammelschiene in einer gemeinsamen Kapselung unterbringen, wie an sich bekannt ist, während die anderen Geräte mit einer einphasigen Kapselung versehen sind, die von der Sammelschienenkapselung getragen wird. Hierbei besteht die Saraelschienenkapselung zweckmäßig aus einzelnen Teilen, die die Länge einer reldteilung aufweisen, das über die Breite von drei einphasigen kapselungen eines an die Oammelschiene angeachloosenen Abzweiges erstrecken. Die gemeinsame Kapselung der-Sammelschienenleiter ist wegen ihrer Abmessungen als Träger der übrigen Geräte der Anlage besondez-gut geeignet. .If the switchgear assembly according to the invention is to be used for three-phase current, the three phase conductors of the busbar can be accommodated in a common enclosure, as is known per se, while the other devices are provided with a single-phase enclosure which is carried by the busbar encapsulation. Here, the Sarael rail encapsulation expediently consists of individual parts that have the length of a reld division Extend across the width of three single-phase encapsulations of a branch that is attached to the busbar. The common encapsulation of the busbar conductors is particularly well suited as a support for the other devices in the system because of its dimensions. .

Obwohl der Leistungsschalter unabhängig von der Sammelschiene und den von ihr getragenen Geräten abgestützt Wird, ist es doch vorteilhaft, ihn derart beweglich abzustützen, daß er Bewegungen der Sammelschiene folgen'kann. Man kann dadurch mechanische Spannungen verringern, die sonst bei Wärmedehnungen auftreten. Statt dessen ist es aber auch möglich, zwischen den Sammelschienen und dem Leistungsschalter Ausgleichsglieder vorzusehen, die Abweichungen an der Verbindungsstelle von Leistungsschalter und Sammelschiene aufnehmen können.Although the circuit breaker is independent of the busbar and Is supported by the devices worn, it is advantageous to use it in this way movably supported so that it can follow movements of the busbar. One can thereby reducing mechanical stresses that would otherwise occur with thermal expansion. Instead of but it is also possible between the busbars and the circuit breaker Compensating links provide for the deviations at the junction of the circuit breaker and busbar can accommodate.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeiopiel beschrieben.To explain the invention in more detail, the following is based on the Drawing a Ausführungsbeiopiel described.

Die in der Figur in einen Querschnitt dargestellte Hochspannurg,-schaltanlage für beispielsweise 110 kV ist mit einen Doppelsammelschienen-System ausgeführt. In einem Rohr 1 sind die drei Sammelschienenleiter des einen Drehstromsystems untergebracht. E-in gleiches Rohr 2 enthält die Janmelschienenleiter des anderen Systems.The high-voltage switchgear shown in the figure in a cross-section for 110 kV, for example, a double busbar system is used. The three busbar conductors of a three-phase system are housed in a tube 1. E-in the same tube 2 contains the Janmel rail ladder of the other system.

DieRohre 1 und 2 mit den Sammelschienen sind mit DurchführurgE:@ 3 verschlossen. Die Durchführungsleiter tragen Kuppelkontaktstücke 4, die das feststehende Schaltstück von zwei Trennschaltern 7 und.8 bilden. Die beiden Trennschalter-sind im Gegensatz zu den Sammelschienen wie alle anderen Geräte der Anlage einphasig gekapselt. Die zum berieglichen Schaltstück der Trerr.-schalter gehörenden Stromabnahmekontakte sind durch einen flexiblen Leiter 9 miteinander verbunden. Mithin stehen beide über einen Hochspannungsleiter 10, der von einem Stromwandler 11 umgeben ist, mit dem unteren Anschluß 12 des Leistungsschalters 13 in Verbindung. Am oberen Anschluß 16 des Leistungsschalters ist das fest- stehende Schaltstück 17 eineu Trennschalters 18 befestigt, an den der Kabclendversehluß 19-ange;chlousen ist. Der Trennschal- ter 18 bildet einen geradlinigen Zeitungszug, während die Trerx.- ;chalter 7 und 8 in Gegensatz dazu Teile eines rechtwinklig ab- gebogenen Zeitungszuges (Winkeltrenner) sind. ilber dem Trennschalter 18 sitzt ein " Spannungsvrandler 22. Vor und hinter dem Spannungsviandler sitzen Erdungsschalter 23 und 24. Ein weiterer Erdungsschalter 25 ist dem unteren Ansehluß 12 des Leistungsschalters zugeordnet. Alle vorstehend beschriebenen Geräte sind, wie erwähnt, in einer geerdeten Metallkapsclung 28 untergebracht. Die Metallkapselung besteht überwiegend aus zylindrischen Rohstücken, die mit Flanschen, z.ß. wie bei 29, verbunden sind. In Bereich des flexiblen Leitern 9 ist die Kapselung 28 als Metallbalg 30 ausge- führt, um eine gewisse Beweglichkeit zu ermöglichen. Die Kaps414ng 28 ist iM Bereich aller Gerte mit Auohahme des Zei-atungaachalters 13 mit Schvretelhexafluorid (SF6) gefüllt, das einen geringen Überdruck von beiapielsvreiae 1 atü aufweist. Der Leistungsschaltor enthält 8F6 von etwa 3 atg. Die Durch- führun8en im Bereich der hapaelung stellen Schottr:ände dar, so daß einzelne Gasräume entetehen. Sie ermöglichen bei, Wartungs- arbeiten eine teilvreiao Entleerung der ,Anlage, vo daß der-Be- trieb wettergeführt worden kann. Die Figur läßt deutlich erkennen, daß von der geaamten Anlage nur die Sammelachienenrohie1 und 2 und der Leistungsschalter 13 auf dem Erdboden 33 abgestützt sind-. Die Abstützung erfolgt über Füße 34, die mit Kugeln 35 versehen sind, um am Erdbodenbei Bewegungen eine geringe Reibung zu erhalten.Die Füße sind ein.-steilbar. Dadurch läßt sich die föhe der einzelnen Anlagenteile so abstimmen, daß an d-en Verbindungsflanschen, insbesondere an den Anschlußstellen 12, 16 des Leistungsschalters 13, keine großen 'Kräfte auftreten. Außerdem sind in: äen Füßen des Leistungsschalters Federn vorgesehen. Ihre Federcharakteristik ist so gewählt, daß bei Normaltemperatur die Anschlußstellen 12, 16 des Leistungsschalters nicht belastet sind. Bei temperaturbedingten Wärmedehnungen in vertikaler Richtung werden die Anschlugstellen entsprechend der Federcharakteristik nur mit eineri Teil des Schaltergewichtes oder der Dehnungskräfte beansprucht.The pipes 1 and 2 with the busbars are closed with bushing E: @ 3. The leadthrough conductors carry coupling contact pieces 4, which form the stationary contact piece of two isolating switches 7 and 8. In contrast to the busbars, the two disconnectors - like all other devices in the system - are single-phase encapsulated. The current pick-up contacts belonging to the relevant contact piece of the Trerr. Switch are connected to one another by a flexible conductor 9. Both are therefore connected to the lower terminal 12 of the circuit breaker 13 via a high-voltage conductor 10 which is surrounded by a current transformer 11. At the top connection 16 of the circuit breaker is the fixed standing contact piece 17 attached to an isolating switch 18 which the Kabclendversehluß 19-locked is. The disconnecting ter 18 forms a straight newspaper train, while the Trerx.- ; switches 7 and 8, in contrast, parts of a right-angled bent newspaper train (angle separator) are. Above the disconnector 18 there is a "Voltage Vrandler 22" in front and earthing switches 23 and 24 are located behind the voltage converter. Another earthing switch 25 is the lower connection 12 of the Circuit breaker assigned. All the devices described above are, as mentioned, in one grounded metal enclosure 28 housed. The metal enclosure consists mainly of cylindrical blanks with Flanges, e.g. as at 29, are connected. In the area of the flexible conductors 9, the encapsulation 28 is designed as a metal bellows 30 leads to allow a certain mobility. The Kaps414ng 28 is in the range of all devices with the exception of the Zei-atungaachalters 13 filled with Schvretel hexafluoride (SF6), which has a slight overpressure of beiapielsvreiae 1 atm. The circuit breaker contains 8F6 of about 3 atg. By- Schottr: ands represent leaders in the field of hapaelung, see above that individual gas spaces arise. They enable maintenance work a partial emptying of the, plant, from that the loading drift can be weather-guided. The figure clearly shows that, of the entire system, only the collecting shafts 1 and 2 and the circuit breaker 13 are supported on the ground 33. It is supported by feet 34, which are provided with balls 35, in order to maintain a low level of friction on the ground during movements. The feet can be pitched. As a result, the height of the individual system parts can be coordinated so that no large forces occur at the connecting flanges, in particular at the connection points 12, 16 of the circuit breaker 13. In addition, springs are provided in: the feet of the circuit breaker. Their spring characteristics are chosen so that the connection points 12, 16 of the circuit breaker are not loaded at normal temperature. In the case of temperature-related thermal expansions in the vertical direction, the attachment points are only subjected to part of the switch weight or the expansion forces, depending on the spring characteristics.

Auf die Sammelschienenrohre 1 und 2 sind die Kapselungsteile der Trennschalter 7 und 8 unmittelbar aufgesetzt. Diese Kapselungsteile tragen ihrerseits über wivei einstellbare Streben 38 und 39 die Kapselungsteile des Trennschalters 18 und des Kam belendverschlusses 19. Auf der riapselung des Trennschalters 18 sitzt auch die Kapselung des Spannungswandlers 22. jlie man 'sieht, ist deshalb für den Aufbau der Anlage kein besonderes Gerüst erforderlich. Die Streben 38 und 39 können einstellbar sein, so daß der getrennt abgestützte Leistungeschalter 13 gungstoloranzen an den Anschlußstellen 12 und 16 ohne Schwierigkeiten befestigt werden kann. Die Kugeln 35 der Füße 34 des' Leistungsschalters können z.B. zwischen gehärteten Stahlplatten laufen. Dies ergibt so geringe Reibwerte, daß der Leistungsschalter.' Bewegungen der Sammelschiene folgen kann. Hierduich werden besondere Ausgleichsglieder überflüssig.The encapsulation parts of the disconnectors 7 and 8 are placed directly on the busbar tubes 1 and 2. These encapsulation parts in turn carry the encapsulation parts of the disconnector 18 and the cam end closure 19 via adjustable struts 38 and 39. The encapsulation of the voltage converter 22 is also located on the encapsulation of the disconnector 18 Scaffolding required. The struts 38 and 39 can be adjustable so that the separately supported power switch 13 toloranzen can be attached to the connection points 12 and 16 without difficulty. The balls 35 of the feet 34 of the circuit breaker can run between hardened steel plates, for example. This results in such low coefficients of friction that the circuit breaker. ' Can follow movements of the busbar. In this way, special compensating links are superfluous.

Die geringe Zahl der Stützpunkte erleichtert die Montage der Anlage. Hierzu trägt unter anderem auch bei, daß die drei Samnelschienenleiter einer dreiphasigen Anlage- in 2 angeordnet sind, während die von den Rohren 1 und 2 getragenen Anlagenteile einphasig gekapselt sind.The small number of support points makes it easier to assemble the system. Among other things, this also contributes to the fact that the three busbar conductors are part of a three-phase system 2 are arranged, while the system parts carried by the pipes 1 and 2 are encapsulated in one phase.

Claims

P -atenta: nr ü che 1.) Electrical high-voltage switchgear, with four parts of the equipment belonging to the system, such as line switches, disconnectors, busbars, converters, etc., which carry the high voltage, are housed in an earthed metal enclosure, characterized in that only the busbars (Pipes 192) and the circuit breaker (13) with their encapsulation on the ground (33) wind, and that the busbars meet all the other devices (7, 8, 18, 19) of the system. Electrical high-voltage switchgear according to Claim 1, characterized by an adjustable fastening (38, 939) for the devices carried by the busbars. 3.) Electrical high-voltage switchgear according to claim 1 or 2 for three-phase current, characterized in that the three phases of the busbar are housed in a common encapsulation (1, 2), while the ahdei @ en devices (e7, 8, 1 ä, 19) are provided with a single-phase encapsulation, which is carried by the collective rail encapsulation: 4.) Electrical high-voltage switchgear according to claim 1, 2 or 3, characterized by such. bevregliehe support (34.) of the circuit breaker, which he can follow movements of the Samnelschicne.