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Die gasisolierte Mittelspannungsschaltanlage (C-GIS) mit 36 kV bietet eine zuverlässige Lösung für das Primärnetz

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Schaltanlage (C-GIS) 36 kV

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1. Allgemeine Beschreibung

Die 36-kV-gasisolierte Mittelspannungsschaltanlage (C-GIS), auch als kompakte gasisolierte Schaltanlage bekannt, ist ein metallgekapseltes Mittelspannungs-Schaltanlagensystem, das für 30-kV-/33-kV-/36-kV-Verteilungs- und Unterübertragungsnetze ausgelegt ist.

C-GIS nutzt ein versiegeltes, gasisoliertes Gehäuse zum Schutz der Hauptkomponenten wie Vakuum-Leistungsschalter (VCB), Sammelschienen, Trennschalter, Erdungsschalter, Stromwandler (CT) und Spannungswandler (VT). Die kompakte Bauweise bietet im Vergleich zu herkömmlichen luftisolierten Schaltanlagen (AIS) eine hohe Zuverlässigkeit und hervorragende Umweltbeständigkeit.

Die 36-kV-C-GIS-Klasse wird üblicherweise in 33-kV-Verteilungsnetzen, Anlagen für erneuerbare Energien, industriellen Umspannwerken und Versorgungsnetzen eingesetzt, die kompakte und zuverlässige Mittelspannungsanlagen erfordern.

2. Typische technische Spezifikationen
·Anlagentyp: Kompakte gasisolierte Schaltanlage (C-GIS)
·Nennspannung: 36 kV
·Systemspannungsklasse: 30 / 33 / 36 kV
·Nennfrequenz: 50 / 60 Hz
·Nennstrom: 630 / 1250 / 2000 / 2500 / 3150 A
·Kurzzeit-Standstrom: 20 / 25 / 31,5 / 40 kA (3 s)
·Kurzschluss-Ausschaltstrom: 20–40 kA
·Spitzen-Standstrom: 50–100 kAp
·Nennspannung bei Netzfrequenz: 70 kV
·Blitzstoßspannung (BIL): 170 kVp
·Isoliermedium: SF₆ / trockene Luft / N₂ / alternatives Gas
·Leistungsschaltertyp: Vakuum-Leistungsschalter (VCB)
·Einbau: Innen-/Außengehäuse
·Gehäusetyp: Metallgekapselte, abgedichtete Kammern

3. Hauptkomponenten

1.) Vakuum-Leistungsschalter (VCB)
·Der Vakuum-Unterbrecher ist die wichtigste Schalt- und Schutzkomponente.
Funktionen:
·Unterbricht Kurzschlussströme
·Führt das Schalten von Abzweigleitungen durch
·Schützt Transformatoren und Kabel
Merkmale:
·Hohe Schaltleistung
·Lange mechanische Lebensdauer
·Geringer Wartungsaufwand
·Keine Freisetzung von Lichtbogenprodukten in das Gehäuse

2.) Gasisoliertes Sammelschienenfach
·Die Hauptsammelschienen sind in einem abgedichteten Gasfach untergebracht.
Vorteile:
·Hohe Durchschlagfestigkeit
·Kompakte Anordnung der Leiter
·Schutz vor Umgebungsverunreinigungen

3.) Trennschalter
Funktionen:
·Trennt elektrische Stromkreise
·Sorgt für sichere Wartungsbedingungen
·Unterstützt Schaltvorgänge
Merkmale:
·Kompakter Mechanismus
·Hohe Betriebssicherheit
·Mechanische Verriegelung

4.) Erdungsschalter
Funktionen:
·Erdet isolierte Stromkreise
·Entlädt gespeicherte elektrische Energie
·Verbessert die Sicherheit des Bedienpersonals
Typen:
·Standard-Erdungsschalter
·Schnellschaltender Erdungsschalter

5.) Stromwandler (CT)
Verwendung für:
·Schutzrelais
·Messung
·Fehlererkennung
·Lastüberwachung
·Typische Schutzanwendungen:
·Überstromschutz
·Erdschlussschutz
·Differentialschutz

6.) Spannungswandler (VT)
Liefert Spannungssignale für:
·Schutzsysteme
·Messgeräte
·Synchronisation
·Leistungsüberwachung

7.) Kabelanschlussraum
Ermöglicht den Anschluss an:
·Unterirdische Stromkabel
·Verteiltransformatoren
·Motoren
·Anlagen für erneuerbare Energien

4. Vorteile der 36-kV-C-GIS
* Kompakte Bauweise
·Deutlich kleiner als herkömmliche AIS
·Ideal für Schaltanlagen mit begrenztem Platzangebot
* Hervorragende Umweltbeständigkeit
Das versiegelte Gassystem schützt vor:
·Staub
·Feuchtigkeit
·Kondensation
·Industrieller Verschmutzung
·Salzbelastung
* Hohe Zuverlässigkeit
·Stabile Isolationsleistung
·Geringere Beeinflussung durch äußere Einflüsse
·Geeignet für den Dauerbetrieb
* Geringer Wartungsaufwand
·Keine häufige Reinigung der Isolieroberflächen
·Geringerer Inspektionsaufwand
·Längere Wartungsintervalle
* Erhöhte Sicherheit
·Metallgekapselte Bauweise
·Geringeres Risiko eines versehentlichen Kontakts
·Optionen mit interner Lichtbogenbeständigkeit verfügbar

5. Typische Anwendungsbereiche
36-kV-C-GIS-Schaltanlagen finden breite Anwendung in:
·33-kV-Verteilerstationen
·Sammelstationen für erneuerbare Energien
·Windkraftanlagen
·Solarstromanlagen
·Industrieanlagen
·Bergbaubetrieben
·Stromversorgungssystemen für den Schienenverkehr
·Städtischen Verteilungsnetzen
·Gewerbe- und Infrastrukturprojekte

6. Typische Schaltanlagekonfigurationen
Eingangs-Verteilerfeld
·Nimmt Strom von Transformatoren oder Netzzuleitungen auf
Ausgangs-Verteilerfeld
·Versorgt Mittelspannungslasten
Transformatorschutzfeld
·Steuert und schützt Verteiltransformatoren
Sammelschienenfeld
·Dient zur Trennung und Kopplung von Sammelschienen
Messschaltanlage
·Dient der Messung und Überwachung von Spannung und Strom
Kondensatorbank-Schaltanlage
·Steuert Anlagen zur Blindleistungskompensation

7. Anwendbare Normen
·IEC 62271-1 — Allgemeine Anforderungen an Hochspannungsschaltanlagen
·IEC 62271-100 – Wechselstrom-Leistungsschalter
·IEC 62271-102 – Trennschalter und Erdungsschalter
·IEC 62271-200 – Metallgekapselte Wechselstrom-Schalt- und Steuergeräte bis 52 kV
·IEEE C37-Reihe — Normen für Mittelspannungsschaltanlagen

Zusammenfassung
Die 36-kV-gasisolierte Mittelspannungsschaltanlage (C-GIS) ist ein kompaktes Mittelspannungsschaltanlagensystem der 33/36-kV-Klasse, das mit einer hermetisch geschlossenen Gasisolierung und Vakuum-Leistungsschaltertechnologie arbeitet. Sie bietet typischerweise einen Nennstrom von 630–3.150 A und eine Kurzschluss-Ausschaltleistung von 20–40 kA und zeichnet sich durch hohe Zuverlässigkeit, geringen Platzbedarf, geringen Wartungsaufwand und hohen Umweltschutz für Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien, industrielle Umspannwerke und moderne Verteilungsnetze aus.