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Buchsen-Stromwandler (BCT)

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BCT

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Ein Durchführungs-Stromwandler (BCT) ist eine Art von Stromwandler, der um die Durchführung eines Leistungstransformators, eines Leistungsschalters oder einer Schaltanlage herum installiert wird. Er dient zur Strommessung oder zur Bereitstellung von Schutzsignalen, wobei die vorhandene Hochspannungsdurchführung als Primärleiter genutzt wird.

Im Gegensatz zu eigenständigen Stromwandlern benötigt ein BCT keine separate Primärkonstruktion. Stattdessen wird er direkt an der Durchführung des Transformators oder Leistungsschalters montiert, wodurch er kompakt und kostengünstig ist und in Hoch- und Höchstspannungs-Umspannwerken weit verbreitet ist.

Hauptfunktionen
·Misst den durch Transformator- oder Leistungsschalterdurchführungen fließenden Strom
·Liefert Eingangssignale für Schutzrelais (Differential-, Überstrom- und Erdschlussschutz)
·Unterstützt die Messung und Energieüberwachung
·Ermöglicht Transformatorschutzkonzepte (z. B. Differentialschutz)
·Reduziert den Bedarf an separaten Stromwandlerinstallationen in EHV-Anlagen

Aufbau
Ein typischer Durchführungsstromwandler besteht aus:
Ringförmiger Magnetkern
– Siliziumstahl oder nanokristallines Material mit hoher Permeabilität
– Gewährleistet eine genaue Flusskopplung um den Durchführungsleiter
Sekundärwicklungen
– Messkerne für hohe Genauigkeit
– Schutzkerne zur Fehlererkennung
– Mehrere Kerne können in einer Einheit gestapelt sein
Epoxidharz oder isoliertes Gehäuse
– Bietet mechanische Abstützung und Isolierung
– Für Hochspannungsumgebungen ausgelegt
Einbaulage
– Wird um den Isolierzylinder der Transformator- oder Leistungsschalterdurchführung montiert
– Primärleiter ist der Durchführungsleiter selbst

Funktionsprinzip
Das Funktionsprinzip ähnelt dem eines herkömmlichen Stromwandlers (CT):
1. Der Laststrom fließt durch den Durchführungsleiter (Primärleiter)
2. Der Strom erzeugt ein Magnetfeld um die Durchführung
3. Der BCT-Kern erfasst diesen Magnetfluss
4. In der Sekundärwicklung wird ein proportionaler Strom induziert
5.Dieser Sekundärausgang wird an Zähler oder Schutzrelais weitergeleitet

Typische technische Spezifikationen
·Parameter: Typischer Wert
·Nennspannung: Bis zu 245 kV (anwendungsabhängig)
·Systemeinsatz: 33-kV- bis EHV-Umspannwerke
·Sekundärstrom: 1 A oder 5 A
·Genauigkeitsklasse: 0,2, 0,5, 5P10, 5P20, PX
·Frequenz: 50/60 Hz
·Belastung: 5–30 VA
·Isolierung: Epoxidharz / Ölpapier (je nach Ausführung)
·Einbau: Montage an Transformator-/Leistungsschalterdurchführungen

Vorteile
·Keine separate Verlegung eines Primärleiters erforderlich
·Kompakte und platzsparende Bauweise
·Ideal für Hochspannungstransformatoren und GIS-/AIS-Anlagen
·Kostengünstig für mehrpolige Schutzkonzepte
·Hohe Genauigkeit sowohl bei der Messung als auch beim Schutz
·Einfache Integration in die Transformatorauslegung

Typische Anwendungen
·Differentialschutz für Leistungstransformatoren
·Schutzsysteme für Generatoren und Transformatoren
·Strommessung an Leistungsschaltern
·Hochspannungs-Umspannwerke (110 kV bis 245 kV und darüber)
·GIS-Anlagen (gasisolierte Umspannwerke)
·Übertragungsnetze von Energieversorgern
·Industrielle Höchstspannungs-Umspannwerke

Gängige Typen
·Ringförmiger BCT Wird um Porzellan- oder Verbundstoffdurchführungen herum installiert
·Split-Core-BCT Kann ohne Ausbau der Durchführung installiert werden
·Mehrkern-BCT Separate Kerne für Messung und Schutz
·GIS-integrierter BCT In gasisolierte Anlagen eingebaut

Hauptmerkmale
·Verwendet Transformator-/Leistungsschalterdurchführungen als Primärleiter
·Hohe Zuverlässigkeit für Schutzanwendungen (insbesondere Differentialschutz)
·Erhältlich mit mehreren Sekundärkernen in einer Baugruppe
·Ausgelegt für hohe Kurzschlussfestigkeit
·Geeignet sowohl für AIS- als auch für GIS-Schaltanlagen
·Lange Lebensdauer bei minimalem Wartungsaufwand

Ein Durchführungsstromwandler (BCT) ist eine wesentliche Komponente in modernen Schaltanlagen, insbesondere in Schutzkonzepten für Leistungstransformatoren, wo er eine genaue Strommessung direkt an der Durchführungsbuchse der Anlage ermöglicht und gleichzeitig Platz spart sowie die Systemintegration verbessert.