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145-kV-Kondensator-Spannungswandler

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145-kV-CVT

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Ein 145-kV-Kondensator-Spannungswandler (CVT), auch bekannt als kapazitiver Spannungswandler oder Kondensator-Potentialwandler (CPT), ist ein zusätzlicherHochspannungs-Messwandler, der in Übertragungsnetzen der 132-kV-/145-kV-Klasse eingesetzt wird, um die hohe Netzspannung auf standardisierte Niederspannungsausgänge für Mess-, Schutz-, Steuerungs-, Synchronisations- und Automatisierungssysteme zu reduzieren.

Ein CVT kombiniert einen kapazitiven Spannungsteiler mit einer elektromagnetischen Transformatoreinheit, um eine genaue Spannungsumwandlung und elektrische Trennung zwischen dem Hochspannungsnetz und den nachgeschalteten Geräten zu gewährleisten.

Funktionsprinzip
Ein 145-kV-CVT arbeitet in zwei Umwandlungsstufen:
1. Kapazitiver Spannungsteiler
Der Kondensatorteiler reduziert die Hochspannung durch kapazitive Teilung:
·C1 – Hochspannungskondensatorsektion
·C2 – Niederspannungskondensatorsektion

2. Zwischenwandler
·Der Zwischenwandler wandelt die reduzierte Spannung in die von Schutz- und Messgeräten benötigten standardisierten Sekundärausgänge um.

Hauptkomponenten
·Hochspannungskondensatorbatterie
·Kapazitiver Spannungsteiler
·Zwischenwandler
·Kompensationsdrossel
·Ferroresonanz-Unterdrückungsschaltung
·Dämpfungswiderstandsschaltung
·Öl-Papier-Isolationssystem
·Porzellan- oder Verbund-Silikonkautschuk-Isolator
·Hochspannungsanschluss
·Sekundäranschlusskasten
·Erdungsanschluss
·Ausdehnungskammer (ölgefüllt)
·Stahl-Montagekonstruktion

Typische technische Spezifikationen
·Höchste Systemspannung: 145 kV
·Nennprimärspannung: 132 kV oder 138 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: 25–300 VA
·Spannungsfaktor: 1,2 dauerhaft, 1,5 kurzzeitig
·Isolationsspannung: 275/650 kV (typisch)
·Aufstellung: im Freien
·Isolationsart: Öl-Papier- / Verbundisolierung

Anwendungsbereiche
Ein 145-kV-CVT findet breite Anwendung in:
·132-kV-Übertragungsumspannwerken
·Versorgungsschaltanlagen
·Kraftwerken
·Netzanschlussstationen für erneuerbare Energien
·Industriellen Höchstspannungs-Umspannwerken
·Bahn-Traktionsumspannwerken
·Netzüberwachungssystemen

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

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

3. Automatisierung und Überwachung
Einsatz in:
·SCADA-Systemen
·Automatisierungssysteme für Umspannwerke
·RTU-Geräte
·Digitale Schutzsysteme

Vorteile
·Kompakte Bauweise im Vergleich zu herkömmlichen induktiven Spannungswandlern
·Hohe Isolationsfähigkeit für Übertragungsnetze
·Zuverlässiger Betrieb im Außenbereich
·Gutes Transientenverhalten
·Geeignet für Schutz- und Messanwendungen
·Lange Lebensdauer
·Geringer Wartungsaufwand
·Stabile Spannungsübertragungseigenschaften

Typische Sekundärausgänge
Gängige Sekundärspannungen:
·100 V
·110 V
·100/√3 V
·110/√3 V

Versorgung der Sekundärkreise:
·Schutzrelais
·Energiezähler
·Synchronisationsgeräte
·SCADA-Systeme
·Digitale Fehleraufzeichnungsgeräte
·Automatisierungssteuerungen

Gängige Normen
Ein 145-kV-Kondensator-Spannungswandler wird gemäß folgenden Normen hergestellt 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 145-kV-Umspannwerk
·Spannungsmessung an Sammelschienen
·Spannungsüberwachung von Übertragungsleitungen
·Spannungseingang für Schutzrelais
·Synchronisationsschaltungen
·Spannungserfassung für SCADA
·Automatisierung von Stromnetzen
·Energieerfassung
·Aufzeichnung von Fehlern und Störungen

Hauptmerkmale
·Ausgelegt für 145-kV-Übertragungsnetze
·Hohe Durchschlagfestigkeit und mechanische Zuverlässigkeit
·Mehrere Sekundärwicklungen verfügbar
·Geeignet für raue Außenumgebungen
·Unterstützt Messung, Schutz und Automatisierung
·Kompatibel mit modernen digitalen Umspannwerken

Ein 145-kV-Kondensator-Spannungswandler (CVT) ist eine wesentliche Komponente in Hochspannungs-Übertragungsumspannwerken und liefert präzise Spannungsmesswerte sowie zuverlässige Schutzsignale. Dank seiner kompakten Bauweise, seiner Isolationsleistung und seiner Eignung für die moderne Überwachung von Stromnetzen findet er breite Anwendung in Übertragungsnetzen der 132-kV-/145-kV-Klasse.