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24-kV-Spannungswandler (für den Innenbereich)

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24-kV-Spannungswandler

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Ein 24-kV-Innenraum-Spannungswandler (VT), auch als Innenraum-Potentialwandler (PT) bezeichnet, ist ein Messwandler, der dazu dient, Mittelspannungssystemspannungen von bis zu 24 kV auf standardisierte Niederspannungen für Mess-, Schutz-, Überwachungs- und Steuerungszwecke herunterzuwandeln. Diese Transformatoren werden üblicherweise in metallgekapselten Innenschaltanlagen, Ringhauptschaltanlagen (RMUs) und Mittelspannungs-Umspannwerken installiert.

Hauptfunktionen
Spannungsmessung: Wandelt die Primärspannung in standardisierte Sekundärspannungen (typischerweise 100 V oder 110 V) für Messgeräte um.
Schutz: Liefert präzise Spannungssignale an Schutzrelais für Überspannungs-, Unterspannungs-, Richtungs-, Synchronisations- und Abstandsschutz.
Elektrische Trennung: Trennt Niederspannungs-Mess- und Schutzgeräte sicher vom Mittelspannungsnetz.

Typische Anwendungsbereiche
·Mittelspannungsschaltanlagen für den Innenbereich
·Ring-Hauptschaltanlagen (RMUs)
·Verteilerstationen von Energieversorgungsunternehmen
·Industrielle Stromversorgungssysteme
·Gewerbegebäude
·Anlagen für erneuerbare Energien (Solar und Wind)
·Bergbau-, Öl- und Gas- sowie Produktionsanlagen

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: 24 kV
·Höchste Systemspannung: 24 kV oder 25,8 kV
·Nennfrequenz: 50 Hz / 60 Hz
·Nennprimärspannung: 22 kV, 24 kV oder 22/√3 kV
·Nennsekundärspannung: 100 V, 110 V, 100/√3 V, 110/√3 V
·Genauigkeitsklasse: 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 3P, 6P
·Nennlast: 10 VA, 15 VA, 30 VA, 50 VA, 100 VA
·Isolationsart: Epoxidharzverguss
·Kühlungsart: Naturlüftung (AN)
·Aufstellung: Innenbereich

Aufbau
Ein typischer 24-kV-Spannungswandler für den Innenbereich umfasst:
·Hochspannungs-Primärwicklung
·Eine oder mehrere Sekundärwicklungen
·Laminierter Magnetkern aus Siliziumstahl
·Vakuumgegossene Epoxidharz-Isolierung
·Primäranschluss
·Sekundäranschlusskasten
·Montagesockel
·Erdungsanschluss

Der Epoxidharzguss bietet:
·Hervorragende dielektrische Isolierung
·Hohe mechanische Festigkeit
·Feuchtigkeits- und Verschmutzungsbeständigkeit
·Geringe Teilentladung
·Wartungsfreier Betrieb

Gängige Typen
·Einphasiger induktiver Spannungswandler
·Zweipoliger isolierter Spannungswandler
·Dreipoliger isolierter Spannungswandler
·Ausziehbarer (steckbarer) Spannungswandler
·Sicherungsgeschützter Spannungswandler
·Spannungswandler mit zwei Sekundärwicklungen für Messung und Schutz

Vorteile
·Hohe Messgenauigkeit
·Zuverlässige Isolationsleistung
·Kompakte Bauweise für den Einbau in Schaltanlagen
·Wartungsfreier Betrieb
·Lange Lebensdauer
·Hohe Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Verunreinigungen
·Hervorragende thermische und mechanische Eigenschaften
·Geeignet für den Dauerbetrieb in Innenräumen

Anwendbare Normen
·IEC 61869-1 – Messwandler – Allgemeine Anforderungen
·IEC 61869-3 – Zusätzliche Anforderungen an induktive Spannungswandler
·IEEE C57.13 – IEEE-Normanforderungen für Messwandler

Typische Verdrahtung
Primärseite
·Anschluss von Phase zu Phase oder von Phase zu Erde im 24-kV-Netz.

Sekundärseite
·Energiezähler
·Spannungsmesser
·Schutzrelais
·Netzqualitätsanalysatoren
·SCADA- und Automatisierungssysteme

Typische Anwendungen nach Branchen
·Versorgungsnetze: Verbrauchsmessung und Schutz von Abzweigleitungen
·Industrieanlagen: Schutz von Motoren, Transformatoren und Abzweigleitungen
·Gewerbegebäude: Überwachung der Mittelspannungsverteilung
·Windparks: Spannungsmessung im Kollektorkreis
·Solarkraftwerke: Überwachung von Wechselrichtern und Abzweigleitungen
·Bergbau: Schaltanlagen im Untertage- und Tagebaubereich
·Öl und Gas: Prozessstromverteilungssysteme

Hauptmerkmale
·Nennsystemspannung bis zu 24 kV
·Epoxidharz-Gussbauweise für den Innenbereich
·Hohe Isolationssicherheit
·Präzise Spannungswandlung für Messung und Schutz
·Vielfältige Konfigurationen der Sekundärwicklungen
·Geringe Teilentladung und hohe Durchschlagfestigkeit
·Kompakt, leicht und wartungsfrei
·Entspricht den Normen IEC 61869 und IEEE C57.13