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72,5-kV-Stromwandler (Haarnadelbauart)

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72,5-kV-Stromwandler

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Der 72,5-kV-Stromwandler (Haarnadelbauweise) ist ein Hochspannungs-Messwandler, der in Übertragungs- und Verteilerstationen eingesetzt wird, um hohe Primärströme genau zu messen und isolierte Sekundärströme für Schutz-, Mess-, Überwachungs- und Steuerungszwecke bereitzustellen. Der Haarnadel-Typ verfügt über einen einzigen U-förmigen (Haarnadel-) Primärleiter, der durch den Magnetkern verläuft, und bietet somit eine einfache, robuste und zuverlässige Bauweise.

Funktionsprinzip

Ein 72,5-kV-Stromwandler vom Haarnadel-Typ arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion.

Wenn Wechselstrom durch den integrierten Haarnadel-Primärleiter fließt, erzeugt er einen wechselnden Magnetfluss im Transformator-Kern. Dieser Fluss induziert einen proportionalen Strom in der Sekundärwicklung.

Aufbau
Ein typischer 72,5-kV-Haarnadel-Stromwandler umfasst:
·Integrierten U-förmigen Primärleiter aus Kupfer oder Aluminium
·Toroidalen Magnetkern mit hoher Permeabilität
·Eine oder mehrere Sekundärwicklungen
·Hohlisolator aus Porzellan oder Verbundwerkstoff
·Öl-Papier- oder SF₆-Isolationssystem (je nach Hersteller)
·Ausdehnungskammer oder Ölspeicher (bei ölgefüllten Ausführungen)
·Sekundäranschlusskasten
·Erdungsanschluss
·Montagesockel
·Typenschild aus Edelstahl

Merkmale
·Integrierter einwindiger Haarnadel-Primärleiter.
·Hervorragende Messgenauigkeit.
·Geeignet sowohl für die Messung als auch für den Schutz.
·Mehrere Sekundärkerne für unterschiedliche Funktionen verfügbar.
·Hohe thermische und dynamische Kurzschlussfestigkeit.
·Witterungsbeständige Ausführung für den Außenbereich.
·Geringe Teilentladungswerte.
·Lange Lebensdauer bei minimalem Wartungsaufwand.

Typische Nennwerte
·Höchste Netzspannung: 72,5 kV
·Nennfrequenz: 50 oder 60 Hz
·Primärstrom: 100–4000 A
·Sekundärstrom: 1 A oder 5 A
·Messgenauigkeitsklasse: 0,1, 0,2, 0,2S, 0,5, 0,5S
·Schutzgenauigkeitsklasse: 5P10, 5P20, 10P10, PX, TPY
·Nennlast: 10–60 VA
·Blitzstoßfestigkeit: typischerweise 325 kV
·Netzfrequenzfestigkeit: typischerweise 140 kV (1 min)
·Einbau: AIS im Freiluftbereich

Vorteile
·Hohe Genauigkeit über einen weiten Strombereich.
·Kompakte Primärleiterkonstruktion.
·Hervorragende mechanische Festigkeit.
·Zuverlässige Isolierung für 72,5-kV-Systeme.
·Hohe Kurzschlussfestigkeit.
·Mehrere Sekundärkerne ermöglichen separate Mess- und Schutzkreise.
·Lange Lebensdauer unter Betriebsbedingungen im Freien.

Einschränkungen
·Können nicht unter Spannung gewartet werden.
·Größer und schwerer als Mittelspannungs-Stromwandler in Harzgussausführung.
·Ölgefüllte Geräte erfordern regelmäßige Überprüfungen des Ölzustands und der Dichtungen.
·Die Sekundärwicklung darf niemals unter Spannung des Primärkreises offen geschaltet werden, da gefährliche Spannungen induziert werden können.

Anwendungen
Ein 72,5-kV-Stromwandler vom Haarnadel-Typ wird üblicherweise eingesetzt in:
·66-kV- und 72,5-kV-Übertragungsumspannwerken
·Schaltanlagen von Energieversorgungsunternehmen
·Leistungstransformator-Feldern
·Zuleitungsfeldern von Übertragungsleitungen
·Sammelschienen-Schutzkonzepten
·Leistungsschalter-Schutz
·Verbrauchsabrechnung
·Industrielle Hochspannungs-Umspannwerke
·Netzanbindungen für erneuerbare Energien

Ein 72,5-kV-Haarnadel-Stromwandler ist ein zuverlässiger Messwandler für 66/72,5-kV-Freiluft-Umspannwerke (AIS). Sein integrierter Primärleiter mit einer Windung bietet hohe mechanische Festigkeit, hervorragende Genauigkeit und zuverlässige Leistung für Schutzrelais, Energieerfassung, Fehleraufzeichnung und Überwachungs- und Steuerungssysteme unter anspruchsvollen Bedingungen im Übertragungsnetz.