{{{sourceTextContent.title}}}

145-kV-Stromwandler (Top-Core-Ausführung)

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

145-kV-Stromwandler

{{{sourceTextContent.description}}}

Der 145-kV-Stromwandler (Top-Core-Ausführung) ist ein Hochspannungs-Messwandler für den Außenbereich, der für 145-kV-Systeme ausgelegt ist und typischerweise in 132-kV-Übertragungsnetzen eingesetzt wird. Er wandelt den hohen Primärstrom in einen standardisierten Sekundärstrom (typischerweise 1 A oder 5 A) für Mess-, Schutz-, Überwachungs- und Steuerungszwecke um und sorgt dabei für eine vollständige elektrische Trennung zwischen dem Hochspannungs-Primärkreis und den Sekundärgeräten.

Bei der Top-Core-Ausführung sind der Magnetkern und die Sekundärwicklungen im oberen Kopf des Transformators untergebracht. Der Primärleiter verläuft durch diese obere Baugruppe, während der Porzellan- oder Verbundisolator den aktiven Teil stützt und die Isolierung gegen Erde gewährleistet. Diese Bauweise bietet eine hohe Messgenauigkeit, eine hervorragende Isolationskoordination und einen zuverlässigen Langzeitbetrieb in Freiluft-Umspannwerken.

Hauptfunktionen
·Misst den Strom in Übertragungsleitungen mit hoher Genauigkeit.
·Liefert Stromsignale an Schutzrelais.
·Stellt eine galvanische Trennung zwischen Primär- und Sekundärkreis her.
·Unterstützt die Abrechnungsmessung, SCADA und die Überwachung der Netzqualität.
·Erkennt Überlastungen, Kurzschlüsse und Erdschlüsse.

Aufbau
Ein typischer 145-kV-Stromwandler mit oberem Kern besteht aus:
Primärleiter
– Führt den gesamten Übertragungsstrom.
– Durchläuft den im oberen Kopf befindlichen Magnetkern.
Magnetkern
– Hergestellt aus hochpermeablem Siliziumstahl oder nanokristallinem Material.
– Optimiert für einen niedrigen Erregungsstrom und minimale Kernverluste.
Sekundärwicklungen
– Messwicklungen für Präzisionsmessungen.
– Schutzwicklungen für den Relaisbetrieb bei Fehlerzuständen.
– Es können mehrere unabhängige Sekundärkerne vorgesehen werden.
Top-Core-Baugruppe
– Beherbergt den Magnetkern und die Sekundärwicklungen.
– Hermetisch gegen Feuchtigkeit und Umgebungsverunreinigungen abgedichtet.
Isolationssystem
– Öl-Papier-Isolierung für konventionelle luftisolierte Schaltanlagen (AIS).
– SF₆-Gasisolierung für gasisolierte Schaltanlagen (GIS).
– Verbundisolierung für Umgebungen mit starker Verschmutzung erhältlich.
Porzellan- oder Verbundisolator
- Dient als äußere Isolierung und mechanische Abstützung.
- Ausgelegt für Umwelt- und seismische Belastungen.
Ölausdehnungssystem
- Konservator oder Edelstahlbalg zum Ausgleich von Ölvolumenschwankungen.
Anschlusskasten
- Enthält Sekundäranschlüsse, Erdungsvorrichtungen und Prüfanschlüsse.

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: 145 kV
·Höchste Systemspannung: 145 kV
·Nennsystemspannung: 132 kV
·Frequenz: 50/60 Hz
·Primärstrom: 100–4000 A
·Sekundärstrom: 1 A oder 5 A
·Genauigkeitsklasse: 0,1, 0,2, 0,2S, 0,5, 5P10, 5P20, 10P20, PX
·Nennlast: 10–30 VA
·Kurzzeit-thermischer Strom: Bis zu 40 kA (1 s)
·Dynamischer Strom: Bis zu 100 kA Spitze
·Isolationsart: Öl-Papier, SF₆ oder Verbundmaterial
·Einbau: AIS oder GIS im Freiluftbereich

Funktionsprinzip
1. Der Primärleiter führt den Übertragungsstrom durch den oben angebrachten Magnetkern.
2. Der Primärstrom erzeugt einen zum Netzstrom proportionalen Magnetfluss.
3. Der Magnetfluss induziert in den Sekundärwicklungen einen proportionalen Strom entsprechend dem Nennübersetzungsverhältnis.
4. Der normierte Sekundärstrom (1 A oder 5 A) wird an Messgeräte und Schutzrelais weitergeleitet.
5. Die vollständige elektrische Trennung zwischen Primär- und Sekundärkreis gewährleistet den sicheren Betrieb der Mess- und Schutzeinrichtungen.

Vorteile
·Hohe Mess- und Schutzgenauigkeit.
·Hervorragende dielektrische Eigenschaften für Hochspannungssysteme.
·Kompakte und robuste Top-Core-Bauweise.
·Hohe thermische und dynamische Kurzschlussfestigkeit.
·Mehrere unabhängige Sekundärkerne für gleichzeitige Messung und Schutz.
·Zuverlässiger Betrieb in rauen Außenumgebungen.
·Geringer Wartungsaufwand bei einer Lebensdauer von typischerweise über 30 Jahren.
·Kompatibel sowohl mit AIS- als auch mit GIS-Anlagen.

Typische Anwendungsbereiche
·132-kV-Übertragungsumspannwerke
·Übertragungsnetze von Energieversorgungsunternehmen
·Industrielle Hochspannungsumspannwerke
·Netzanbindungen für erneuerbare Energien
·Schaltanlagen zur Stromerzeugung
·Traktionsumspannwerke für die Eisenbahn
·Gasisolierte Umspannwerke (GIS)

Anwendbare Normen
·IEC 61869-1 – Messwandler – Allgemeine Anforderungen
·IEC 61869-2 – Stromwandler
·IEEE C57.13 – Messwandler
·IEC 60044-1 – Veraltete Norm (ersetzt durch IEC 61869-2)

Typische Nennwerte
·Spannungsklasse: 145 kV
·Systemspannung: 132 kV
·Stromverhältnis: 200/1 A, 600/1 A, 1200/1 A, 2000/1 A, 3000/1 A
·Messgenauigkeit: Klasse 0,2S
·Schutzgenauigkeit: 5P20, 10P20 oder PX
·Nennlast: 15–30 VA
·Einbau: AIS/GIS im Freiluftbereich

Hauptmerkmale
·Das Top-Core-Design verbessert die Isolationskoordination und vereinfacht die Wartung.
·Erhältlich mit Isolatoren aus Porzellan oder Silikonkautschuk-Verbundwerkstoff.
·Unterstützt mehrere Mess- und Schutzkerne in einem einzigen Gerät.
·Ausgelegt für hohe Fehlerströme, seismische Belastungen, UV-Einwirkung und starke Verschmutzung.
·Entspricht vollständig den modernen IEC- und IEEE-Normen für Hochspannungs-Messwandler.

Ein 145-kV-Stromwandler (Top-Core-Typ) ist ein Hochleistungs-Messwandler, der speziell für 132-kV-Übertragungsnetze entwickelt wurde. Seine Top-Core-Bauweise bietet hervorragende Isolierung, präzise Stromwandlung, robuste Fehlerstromfestigkeit und langfristige Betriebssicherheit, wodurch er sich hervorragend für Umspannwerke von Energieversorgern, der Industrie und im Bereich der erneuerbaren Energien eignet.