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245-kV-Kondensator-Spannungswandler

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245-kV-CVT

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Ein 245-kV-Kondensator-Spannungswandler (CVT), auch als kapazitiver Spannungswandler oder Kondensator-Potentialwandler (CPT) bezeichnet, ist einHochspannungs-Messumformer (EHV), der in Übertragungsnetzen der 220-kV-Klasse eingesetzt wird, um die hohe Netzspannung auf standardisierte Niederspannungsausgänge für Messung, Schutz, Steuerung, Synchronisation und die Automatisierung des Stromnetzes zu reduzieren.

Ein 245-kV-CVT kombiniert einen kapazitiven Spannungsteiler mit einer elektromagnetischen Zwischenwandlereinheit, um eine genaue Spannungswandlung, elektrische Trennung und einen zuverlässigen Betrieb in Hochspannungs-Übertragungsumspannwerken zu gewährleisten.

Funktionsprinzip
Ein 245-kV-CVT arbeitet in zwei Hauptstufen:
1. Kapazitiver Spannungsteiler
Die hohe Übertragungsspannung wird durch einen in Reihe geschalteten Kondensatorteiler reduziert:
·C1 – Hochspannungskondensatorsektion
·C2 – Niederspannungskondensatorsektion

2. Zwischenübertrager
·Der Zwischenübertrager wandelt die geteilte Spannung in die von Schutz- und Messgeräten benötigten standardisierten Sekundärspannungsausgänge um.

Hauptkomponenten
·Hochspannungskondensatorbatterie
·Kapazitiver Spannungsteiler
·Zwischenwandler
·Kompensationsdrossel
·Ferroresonanz-Unterdrückungsschaltung
·Dämpfungswiderstandsnetzwerk
·Öl-Papier-Isolationssystem
·Porzellan- oder Verbund-Silikonkautschuk-Isolatoren
·Hochspannungsanschluss
·Sekundäranschlusskasten
·Erdungsanschluss
·Ölausdehnungskammer
·Montagetragkonstruktion

Typische technische Spezifikationen
·Höchste Systemspannung: 245 kV
·Nennprimärspannung: 220 kV oder 230 kV
·Nennsekundärspannung: 100 V, 110 V, 100/√3 V, 110/√3 V
·Frequenz: 50 Hz / 60 Hz
·Genauigkeitsklasse: 0,2, 0,5, 1,0, 3P, 6P
·Nennlast: 25–500 VA
·Spannungsfaktor: 1,2 dauerhaft, 1,5 kurzzeitig
·Isolationspegel: 460/1050 kV (typisch)
·Aufstellung: im Freien
·Isolationsart: Öl-Papier-Isolierung / Verbundisolierung

Anwendungsbereiche
Ein 245-kV-CVT wird häufig eingesetzt in:
·220-kV-Übertragungsumspannwerken
·Höchstspannungs-Schaltanlagen
·Umspannwerke des öffentlichen Stromnetzes
·Kraftwerke
·Übertragungsstationen für erneuerbare Energien
·Industrielle Höchstspannungs-Umspannwerke
·HVDC-Umrichterstationen (Wechselstromseite)

Hauptfunktionen
1. Spannungsmessung
Liefert präzise Spannungssignale für:
·Verbrauchsabrechnung
·Energiemanagementsysteme
·Digitale Zähler
·Überwachung der Netzqualität

2. Schutzanwendungen
Liefert Spannungseingänge für:
·Distanzschutz
·Überspannungsschutz
·Unterspannungsschutz
·Synchronisationsschutz
·Automatische Wiedereinschaltsysteme
·Fehleraufzeichnungsgeräte

3. Kommunikation im Stromnetz
Viele CVTs unterstützen:
·Power-Line-Carrier-Kopplung (PLC)
·Teleschutzkommunikation
·Kommunikationssysteme für Übertragungsleitungen

Vorteile
·Kompakt im Vergleich zu großen induktiven Spannungswandlern
·Geeignet für EHV-Übertragungsanwendungen
·Hohe Isolationsfestigkeit
·Hervorragende Leistungsfähigkeit im Außenbereich
·Gutes Einschwingverhalten
·Unterstützt Schutz- und Messfunktionen
·Lange Lebensdauer
·Geringer Wartungsaufwand

Typische Sekundärausgänge
Zu den Standard-Sekundärspannungen gehören:
·100 V
·110 V
·100/√3 V
·110/√3 V

Angeschlossene Geräte:
·Schutzrelais
·Verbrauchszähler
·Synchronisationsgeräte
·SCADA-Systeme
·Digitale Fehleraufzeichnungsgeräte
·Schaltanlagenautomatisierungssysteme

Gängige Normen
Ein 245-kV-Kondensator-Spannungswandler wird gemäß folgenden Normen ausgelegt und geprüft:
·IEC 61869-5 – Zusätzliche Anforderungen an Kondensator-Spannungswandler
·IEC 61869-1 – Allgemeine Anforderungen an Messwandler
·IEEE C57.13 – Normen für Messwandler

Typische Anwendungen in einem 245-kV-Umspannwerk
·Spannungsmessung an Sammelschienen
·Spannungsüberwachung von Übertragungsleitungen
·Spannungseingang für Schutzrelais
·Netzsynchronisation
·SCADA-Spannungserfassung
·Energieerfassung
·Automatisierung von Stromnetzen
·Aufzeichnung von Fehlern und Störungen
·Trägerfrequenzkommunikation

Hauptmerkmale
·Ausgelegt für 245-kV-Höchstspannungs-Übertragungsnetze
·Hohe Durchschlagfestigkeit und mechanische Zuverlässigkeit
·Mehrere Sekundärwicklungen verfügbar
·Geeignet für raue Außenumgebungen
·Unterstützt sowohl Schutz- als auch Messanwendungen
·Kompatibel mit modernen digitalen Umspannwerken

Ein 245-kV-Kondensator-Spannungswandler (CVT) ist eine Schlüsselkomponente in modernen Höchstspannungs-Übertragungsnetzen. Er ermöglicht eine genaue Spannungsmessung, liefert zuverlässige Schutzsignale und sorgt für die elektrische Trennung in Umspannwerken der 220-kV-Klasse. Damit trägt er zu einem stabilen Betrieb, einer effektiven Netzüberwachung und einem zuverlässigen Schutz des Stromnetzes bei.