Luftisolierte Schaltanlagen bis 800 kV

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In Zeiten steigenden Energiebedarfs haben die Energieunternehmen auf der ganzen Welt den Auftrag, sicherzustellen, dass elektrische Energie jederzeit und überall dort verfügbar ist, wo sie gebraucht wird. Netzbetreiber stehen bei der Versorgung ihrer Kunden mit elektrischer Energie vor der stetig größer werdenden Herausforde-rung, diese Energie störungsfrei zu übertra-gen und zu verteilen. Zuverlässige Kraftwer-ke sowie ein verlässliches Übertragungs- und Verteilungsnetz sind deshalb für die Netzbe-treiber unverzichtbar und tragen signifikant zu deren Erfolg bei. Hochspannungsschalt-anlagen stellen einen sehr wichtigen Teil des Energieübertragungs- und Verteilungs-netzes dar und werden nicht nur zur Steue-rung 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 Lebensdau-er. Alles das umweltfreundlich und bei niedrigen Lebenszykluskosten.

Bewährte Lösungen und weltweite ErfahrungSiemens 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, Ausrüs-tungen, Lösungen und Dienstleistungen für Hochspannungsschaltanlagen.

Dazu gehören luft- und gasisolierte Schalt-anlagen sowie gasisolierte Übertragungs-leitungen. Das Leistungsangebot umfasst dabei die Lieferung von Komplettpaketen mit Schutz- und Leittechnik sowie Mon tage und Inbetriebsetzung der Hoch-spannungsschaltanlagen inklusive der Mittelspannungsschaltgeräte, Leistungs-transformatoren, Hilfsstromversorgung und Telekommunikationssysteme.

Je nach Anforderung kann Siemens in einem Projekt als Systemintegrator, Turnkey-Liefe-rant oder Generalunternehmer bei großen Erschließungsprojekten fungieren. Unsere Kunden genießen vom ersten Klärungsge-spräch 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, schwieri-ge Bodenbedingungen oder der Bau in Siedlungsgebieten eine spezielle Lösung erforderlich machen. Auch weitere Faktoren wie z. B. mögliche Netzausfälle, kurze Bau-zeiten, schwerer Zugang oder bereits beste-hende 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 Hochspannungs-schaltanlage dar: alles aus einer Hand.

Luftisolierte Schalt-anlagen bis 800 kV

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Lösungen für alle Umweltbedingungen

Bei der Konstruktion von Freiluftanlagen sind nicht nur elektrische Parameter, son-dern auch die Umweltbedingungen, denen die Anlage ausgesetzt ist, zu berücksichti-gen. Mit Siemens als Partner bauen Sie auf jahrzehntelange Erfahrung mit kundenspe-zifischen Freiluftschaltanlagen: überlassen Sie die Verantwortung für derartige Projekte einfach uns. Auf Basis der Kundenspezifika-tion stellen unsere Planung und Konstrukti-on sicher, dass die Anlage auch für an-spruchsvollste Umgebungsbedingungen geeignet ist. Die Leistungen von Siemens umfassen die Auswahl geeigneter Hoch-spannungsgeräte und die Projektierung für den Bau. Dabei werden sowohl ein geeigne-ter 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 zuver-lässig arbeiten wird.

Konfiguration der SchaltanlageUm Ihren Anforderungen gerecht zu wer-den, bedarf es der richtigen Kombination aus Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit. Besonders wichtig ist dabei die Auswahl der am besten geeigneten Schaltungen und des geeigneten Aufbaus der Schaltanlage. Siemens-Schaltanlagenspezialisten können außerdem alle für den Bau einer Hochspan-nungsschaltanlage erforderlichen Studien durchführen, zu denen auch Erdungs- und Kurzschluss- sowie thermische und mecha-nische Berechnungen gehören. Mit deren Ergebnissen kann Siemens immer die für Ihre Spezifikationen und Systemanforderun-gen bestgeeignete und wirtschaftlich opti-mierte Lösung anbieten.

Höchste Priorität für Schutz- und LeittechnikIn modernen Siemens-Schaltanlagen kön-nen alle Nebenaufgaben durch mikroprozes-sorgestützte Leittechnik und Schutzsysteme übernommen werden. Zusätzlich sind in diesen Schaltanlagen zentrale und verteilte Steuerungs- und Überwachungssysteme für die Schaltanlagengeräte verfügbar. Abhän-gig von Ihrem Bedarf können alle Zustands-informationen durch modernste Technik in Form analoger oder digitaler Werte erfasst werden. Für den Netz- und Transformator-schutz steht auch eine breite Auswahl numerischer Schutzgeräte mit seriellen Schnittstellen zur Verfügung, die sich opti-mal in ein voll integriertes Schaltanlagen-Kommunikationssystem einfügen. Kommu-nikationsschnittstellen sind sowohl für internationale Standardprotokolle als auch für eine Vielzahl kundenspezifischer Lösun-gen, 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 Freiluftschalt anlagen

Während Leiterseile bis zu einer gewissen Stromstärke eingesetzt werden können, müssen bei den höheren Be-messungs- und Kurzschlussströmen für die Sammelschie-nen Aluminiumrohrleiter verwendet werden. Mit solchen Leitern lassen sich Hochspannungsschaltanlagen für Be-messungsströme von bis zu 8.000 A und Kurzschlussströme von bis zu 80 kA realisieren. Die Ausführung der Freiluftan-lage wird dabei nicht nur vom verfügbaren Platz, sondern auch vom Aufstellungsort, z. B. Wohn- oder Umweltschutz-gebieten, und der bestehenden Infrastruktur und Erreich-barkeit beeinflusst. Ebenso wichtig für die Ausführung sind die Koordinaten der ankommenden und abgehenden Leitungen, die 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-Übertra-gungsnetz – handelt, können für HS-/MS-Umspannwerke

mit ähnlichen Schaltanlagenanforderungen einige Stan-dardlösungen angeboten werden. So lässt sich ein modula-res Konzept für den Schaltanlagenaufbau festlegen, das die Ausführung der Schaltanlage optimiert und Anlagenbauzei-ten verkürzt.

Bevorzugte BauweisenIn 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

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H-Schaltung

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

Die H-Schaltung wird hauptsächlich zur Stromversorgung von Industriekunden sowie für Verteilstationen und Um-spannwerke 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

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Längs-Bauweise

Kiellinie® mit DrehtrennschalternDie Sammelschienen-Trennschalter sind hintereinander (in einer Linie) und parallel zur Längsachse der Sammelschiene angeordnet. Für Sammelschienen können in dieser Bauwei-se sowohl Seil- als auch Rohrleiter verwendet werden. Bei der Verwendung von Rohrleitern sind nur für die abgehen-den 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.

Längs-Bauweise 110 kV, Doppelsammelschiene

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Mittelmast-Bauweise

Der Name dieses Aufbaus leitet sich von dem zentralen Mast zwischen zwei Sammelschienensystemen ab. Die Sammelschienen-Trennschalter sind nebeneinander und parallel zur Längsachse der Zuleitung angeordnet. Die Sammelschienen bestehen in der Regel aus Seilleitern. Weil die Abzweigleitungen über die Leistungsschalter geführt werden, ist das Feld im Vergleich zur Längsanord-nung schmaler. Der Aufbau der Anlage in dieser Bauweise ist klar strukturiert und unkompliziert.

Ein komplexerer Doppelsammelschienenaufbau macht die Schaltanlage flexibler, bei gleichzeitiger Erhöhung der Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Schaltanlage.

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

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

Mittelmast-Bauweise 220 kV, Doppelsammelschiene

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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 Schaltanlagenanordnungen 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 drei Sammelschienen eignet sich für wichtige Schaltanlagen an Knotenpunkten des Übertra-gungsnetzes des höheren Spannungsniveaus.

Diagonal-Bauweise 380 kV, Dreifachsammelschiene

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1½-Leistungsschalter-Bauweise

Mit der 1½-Leistungsschalter-Bauweise lassen sich sehr hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit erreichen. Wie der Name bereits besagt, wird dies durch einen zusätzlichen halben Leistungsschalter pro Abgangsfeld erreicht, wo-durch aber die Kosten für Hochspannungsgeräte relativ hoch sind. Die Sammelschienen-Trennschalter sind Einsäu-len-, Dreh- oder 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 Span-nungsebenen angewandt. Selbst wenn eine Sammel-schiene komplett ausfällt oder Wartungsarbeiten in der Schaltanlage durchgeführt werden müssen, werden die Stromleitungen nicht unterbrochen und der Stromfluss ist stets gewährleistet.

1½-Leistungsschalter-Bauweise 500 kV

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Überall dort, wo konventionelle Schaltanlagenaufbauten größer als der verfügbare Platz wären oder die Erweiterung einer voll ausgebauten Schaltanlage erforderlich ist, sind platzsparende, leistungsfähige Alternativen gefragt. Neben voll gekapselten, gasisolierten Schaltanlagen (GIS) vertrau-en Kunden auch auf Freiluftanlagen in Hybridtechnik sowie auf platzsparende AIS-Kompaktschaltanlagen.

Bei kleinen Umspannstationen und Windparks sowie bei Industrieanlagen sind AIS-Kompaktschaltanlagen eine kostengünstige Lösung. Mit den Kompakt lösungen von Siemens erhalten Sie ein wirtschaftliches, standardisiertes Gesamtkonzept aus einer Hand. Der Aufwand für Abstim-mungen wird deutlich reduziert und Schnittstellenproble-me treten erst gar nicht auf.

Platzsparende Lösungen – AIS kompakt

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Modernisierung von Schaltanlagen

Immer mehr ältere Hochspannungsschalt-anlagen müssen modernisiert werden, um die Lebensdauer zu verlängern und die Leistung zu erhöhen. Siemens verfügt über umfangreiche Erfahrung bei der Modernisie-rung 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 Hochrüs-tung der Schutz- und Leittechnik sowie der Überwachungssysteme auf den aktuellen Stand verbessern die Gesamtzuverlässigkeit Ihres Versorgungsnetzes. So werden Still-standszeiten verringert und die Netzleistung wird erhöht. Zudem steigt die Sicherheit Ihres Bedienpersonals und die Anlage ist auf dem umwelttechnisch neuesten Stand.

24-Stunden-Service, 7 Tage die Woche, 365 Tage im JahrBei entsprechenden Verträgen bietet Sie-mens seinen Kunden 24 Stunden am Tag Unterstützung – 7 Tage die Woche, an 365 Tagen im Jahr –, und dies während des gesamten Anlagenlebens. Unsere luftisolier-ten Schaltanlagen sind für ihre Langlebig-keit 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 Servicemann-schaft ist es, hervorragende technische Unterstützung mit Anleitung, Schulung und Wartung zu bieten und dabei nichts dem Zufall zu überlassen.

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Wünschen Sie mehr Informationen, wenden Sie sich bitte an unser Customer Support Center. Tel.: +49 180 524 70 00 Fax: +49 180 524 24 71 (Gebühren in Abhängigkeit vom Provider) E-Mail: support.energy@siemens.com

Artikel-Nr. EMTS-B10029-00 Dispo 30003 fb 7356 WS 0917Änderungen und Irrtümer vorbehalten.

Die Informationen in diesem Dokument enthal-ten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebe-nen Form zutreffen bzw. welche sich durch Wei-terentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss aus-drücklich vereinbart werden.