{{{sourceTextContent.title}}}

123-kV-Stromwandler (Haarnadelbauweise)

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

123-kV-Stromwandler

{{{sourceTextContent.description}}}

Der 123-kV-Stromwandler (Haarnadelbauart) ist ein Hochspannungs-Messwandler, der in luftisolierten Umspannwerken (AIS) mit 110 kV und 123 kV eingesetzt wird, um hohe Primärströme präzise in genormte Sekundärströme (typischerweise 1 A oder 5 A) für Schutz-, Messung, Steuerung und Überwachung. Der Haarnadel-Typ verwendet einen integrierten U-förmigen Primärleiter, der eine einwindige Primärwicklung bildet, was eine robuste, kompakte und äußerst zuverlässige Bauweise gewährleistet.

Funktionsprinzip

Der 123-kV-Stromwandler vom Haarnadel-Typ arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion.

Wenn Wechselstrom durch den U-förmigen Primärleiter fließt, erzeugt er einen wechselnden Magnetfluss im Transformatorenkern. Dieser Magnetfluss induziert einen proportionalen Strom in der Sekundärwicklung.

Aufbau
Ein typischer 123-kV-Stromwandler vom Haarnadel-Typ besteht aus:
·Einteiligem U-förmigem Primärleiter aus Kupfer oder Aluminium
·Ringkern mit hoher Permeabilität
·Mehrere Sekundärwicklungen für Schutz- und Messzwecke
·Hohlisolator aus Porzellan oder Verbundwerkstoff
·Öl-Papier-Isolationssystem (am häufigsten) oder SF₆-Isolierung (je nach Ausführung)
·Ölausdehnungskammer oder Faltenbalg (bei ölgefüllten Geräten)
·Sekundäranschlusskasten mit Klemmenblöcken
·Erdungsklemme
·Montagesockel aus verzinktem Stahl
·Typenschild aus Edelstahl

Merkmale
·Integrierter einwindiger Haarnadel-Primärleiter.
·Hohe Messgenauigkeit über einen weiten Strombereich.
·Mehrere unabhängige Sekundärkerne für Messung und Schutz.
·Hervorragende Isolationsleistung für 123-kV-Systeme.
·Hohe thermische und dynamische Kurzschlussfestigkeit.
·Witterungsbeständige Ausführung für den Außenbereich.
·Geringe Teilentladungseigenschaften.
·Lange Lebensdauer bei minimalem Wartungsaufwand.

Typische Nennwerte
·Höchste Systemspannung: 123 kV
·Nennfrequenz: 50 oder 60 Hz
·Primärstrom: 200–4000 A
·Sekundärstrom: 1 A oder 5 A
·Messgenauigkeitsklasse: 0,1, 0,2, 0,2S, 0,5, 0,5S
·Schutzgenauigkeitsklasse: 5P10, 5P20, 10P10, PX, TPX, TPY
·Nennlast: 10–60 VA
·Blitzstoßfestigkeit: typischerweise 550 kV
·Netzfrequenzfestigkeit: typischerweise 230 kV (1 min)
·Einbau: AIS im Freiluftbereich

Vorteile
·Hervorragende Genauigkeit für Schutz- und Abrechnungsmessungen.
·Hohe Isolationssicherheit für 110/123-kV-Netze.
·Kompakte Primärkonstruktion mit einer Windung.
·Hohe mechanische Festigkeit und Erdbebensicherheit.
·Mehrere Sekundärkerne ermöglichen unabhängige Schutz- und Messkreise.
·Lange Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand.

Einschränkungen
·Größer und schwerer als Mittelspannungs-Gießharz-Stromwandler.
·Ölgefüllte Ausführungen erfordern eine regelmäßige Überprüfung des Ölstands, der Dichtungen und des Isolationszustands.
·Die Installation erfordert aufgrund der Höhe und des Gewichts des Geräts eine angemessene Abstützung.
·Die Sekundärwicklung darf niemals unterbrochen werden, während die Primärwicklung unter Spannung steht, da an den Sekundäranschlüssen gefährliche Spannungen entstehen können.

Anwendungen
Ein 123-kV-Haarnadel-Stromwandler findet breite Anwendung in:
·110-kV- und 123-kV-Übertragungsumspannwerken
·Eingangs- und Ausgangsfeldern von Übertragungsleitungen
·Schutz von Leistungstransformatoren
·Schutzkonzepten für Sammelschienen
·Leistungsschalterfeldern
·Verbrauchsabrechnungssystemen
·Industrielle Hochspannungs-Umspannwerke
·Netzanschlussstationen für Wind- und Solarparks
·Schaltanlagen von Energieversorgungsunternehmen

Typische Anordnung der Sekundärkerne
Ein 123-kV-Haarnadel-Stromwandler verfügt häufig über mehrere Sekundärkerne, zum Beispiel:
·Kern 1 Verbrauchsabrechnung 0,2S
·Kern 2 Anlagenmessung 0,5
·Kern 3 Überstrom- und Erdschlussschutz 5P20
·Kern 4 Differential- oder Sammelschienen-Schutz PX / TPX / TPY

Der 123-kV-Haarnadel-Stromwandler ist eine Schlüsselkomponente in luftisolierten 110/123-kV-Umspannwerken und bietet präzise Strommessung, galvanische Trennung sowie zuverlässige Signale für Schutzrelais, Energiezähler und Umspannwerksautomatisierungssysteme. Dank seines integrierten Primärleiters mit einer Windung, seiner hohen Isolationsleistung und seiner mehreren Sekundärkerne eignet er sich hervorragend für moderne Übertragungsnetze, die eine hohe Zuverlässigkeit und Messgenauigkeit erfordern.