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123-kV-Kondensator-Spannungswandler

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123-kV-CVT

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123-kV-Kondensator-Spannungswandler (CVT), auch als kapazitiver Spannungswandler oder Kondensator-Potentialwandler (CPT) bezeichnet, ist ein Hochspannungs-Messwandler, der in Übertragungsnetzen der 110-kV-Klasse eingesetzt wird, um hohe Netzspannungen auf standardisierte Niederspannungsausgänge für Mess-, Schutz-, Steuerungs-, Synchronisations- und Automatisierungsanwendungen zu reduzieren.

Ein CVT nutzt einen kapazitiven Spannungsteiler in Kombination mit einer elektromagnetischen Transformatoreinheit, um eine genaue Spannungsmessung und eine elektrische Trennung zwischen dem Übertragungsnetz und den nachgeschalteten Geräten zu gewährleisten.

Funktionsprinzip
Ein 123-kV-CVT arbeitet in zwei Hauptstufen:

1. Kapazitive Spannungsteileranordnung
Die Hochspannung wird durch eine in Reihe geschaltete Kondensatoranordnung geteilt:
·C1: Hochspannungskondensatorelement
·C2: Niederspannungskondensatorelement

2. Zwischenwandler
·Der Zwischenwandler reduziert die Spannung weiter auf einen standardisierten Sekundärausgang, der für Mess- und Schutzgeräte geeignet ist.

Hauptkomponenten
·Hochspannungskondensatorstapel
·Kapazitiver Spannungsteiler
·Zwischenwandler
·Kompensationsdrossel
·Ferroresonanz-Unterdrückungsschaltung
·Dämpfungsschaltung
·Öl-Papier-Isolationssystem
·Gehäuse aus Porzellan oder Verbundwerkstoff
·Primär-Hochspannungsanschluss
·Sekundäranschlusskasten
·Erdungsanschluss
·Montagerahmen

Typische technische Spezifikationen
·Höchste Systemspannung: 123 kV
·Nennprimärspannung: 110 kV oder 115 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
·Isolationsniveau: 230/550 kV (typisch)
·Aufstellung: im Freien
·Isolationsart: Öl-Papier- / Verbundisolierung

Anwendungsbereiche
Ein 123-kV-CVT wird üblicherweise installiert in:
·110-kV-Übertragungsumspannwerken
·Schaltanlagen von Energieversorgungsunternehmen
·Kraftwerken
·Anschlussstationen für erneuerbare Energien
·Industriellen Hochspannungs-Umspannwerken
·Bahn-Traktionsumspannwerken

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

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

Automatisierung und Kommunikation
Einsatz in:
·SCADA-Systemen
·Umspannwerksautomatisierung
·Fernüberwachung
·Fehleraufzeichnungssysteme

Vorteile
·Kompakte Bauweise im Vergleich zu herkömmlichen induktiven Spannungswandlern
·Hohe Isolationsfähigkeit
·Zuverlässiger Betrieb im Außenbereich
·Gutes Transientenspannungsverhalten
·Geringeres Gewicht für Übertragungsanwendungen
·Geeignet für Schutz- und Messanwendungen
·Lange Lebensdauer bei minimalem Wartungsaufwand

Typische Sekundärausgänge
Zu den Standardausgängen gehören:
·100 V
·110 V
·100/√3 V
·110/√3 V

Angeschlossene Geräte:
·Schutzrelais
·Energiezähler
·Synchronisationsgeräte
·SCADA-/RTU-Systeme
·Digitale Fehleraufzeichnungsgeräte
·Automatisierungssteuerungen

Gängige Normen
Ein 123-kV-Kondensator-Spannungswandler ist ausgelegt gemäß:
·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 123-kV-Umspannwerk
·Spannungsmessung an Sammelschienen
·Spannungsüberwachung von Übertragungsleitungen
·Spannungseingang für Schutzrelais
·Synchronisationsschaltungen
·SCADA-Spannungserfassung
·Automatisierung von Stromnetzen
·Aufzeichnung von Fehlern und Störungen
·Energieerfassung

Hauptmerkmale
·Ausgelegt für 123-kV-Übertragungsnetze
·Hohe Durchschlagfestigkeit und Isolationssicherheit
·Mehrere Sekundärwicklungen verfügbar
·Geeignet für die Installation im Freien
·Stabile Spannungsübertragungsleistung
·Unterstützt Schutz-, Steuerungs- und Messfunktionen

Ein 123-kV-Kondensator-Spannungswandler (CVT) ist eine wichtige Komponente in modernen Übertragungsumspannwerken und liefert präzise und galvanisch getrennte Spannungssignale für Schutzrelais, Messgeräte und Automatisierungssysteme. Dank seiner kompakten Bauweise und seiner zuverlässigen Leistung wird er weltweit häufig in Stromnetzen der 110-kV-Klasse eingesetzt.