Schalten im Hochspannungsnetz

Heinz-Helmut Schramm

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Heinz-Helmut Schramm, Schalten im Hochspannungsnetz (2014), VDE Verlag, Berlin, ISBN: 9783800738793

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Beschreibung / Abstract

Im Fokus des vorliegenden Buchs steht die Wechselwirkung zwischen Schaltgerät und Hochspannungsnetz, d. h. oberhalb 1 kV. Dementsprechend liegt der Schwerpunkt der Darstellung auf den Vorgängen, die im Netz im Zusammenhang mit Schaltvorgängen unter den verschiedensten Voraussetzungen auftreten.

Folgende Themen werden im Buch u. a. diskutiert:
• Kurzschlüsse in ungeerdeten und geerdeten Netzen,
• Kurzschluss auf Freileitungen,
• Schalten unter Asynchronbedingungen (Phasenopposition),
• Erdschluss und Doppelerdschluss im ungeerdeten Netz,
• Unterbrechen von Strömen mit ausbleibenden Nulldurchgängen,
• Kurzschlussstrombegrenzung,
• Schalten von Luftinduktivitäten, unbelasteten Transformatoren und festgebremsten oder anlaufenden Motoren,
• Schalten von Kapazitäten und unbelasteten Freileitungen,
• synthetische Prüfung,
• Schalten von Trenn- und Erdungsschaltern,
• Lastschalter, Recloser und Leistungsschalter,
• Dauerstrom-Tragfähigkeit,
• Überblick über relevante aktuelle Normen.

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

  • Schalten im Hochspannungsnetz
  • Inhalt
  • 1 Einleitung
  • 2 Ausschaltvorgang
  • 2.1 Stromunterbrechung
  • 2.2 Ausschaltzeit
  • 2.3 Gleichlauf der Kontakte
  • 2.4 Leistungsschalter mit mehreren Schaltstrecken in Reihe
  • 3 Einschwingvorgang
  • 3.1 Berechnung der transienten Einschwingspannung bei Klemmenkurzschluss
  • 3.2 Einschwingvorgang im realen Netz
  • 4 Wiederkehrende Spannung
  • 4.1 Mit- und Nullsystem
  • 4.2 Faktoren für den erst-, zweit- und drittlöschenden Schalterpol
  • 5 Klemmenkurzschluss im ungeerdeten Drehstromnetz
  • 5.1 Dreiphasiger Klemmenkurzschluss im ungeerdeten Drehstromnetz
  • 5.2 Definition der Nenn-Ausschaltzeit
  • 5.3 Zweiphasiger Klemmenkurzschluss im ungeerdeten Drehstromnetz
  • 5.4 Einphasiger Erdschluss
  • 5.5 Netzsituation und Normen
  • 6 Klemmenkurzschluss im Drehstromnetz mit geerdetem Sternpunkt
  • 6.1 Dreiphasiger Kurzschluss ohne Erdberührung
  • 6.2 Dreiphasiger Kurzschluss mit Erdberührung
  • 6.3 Definition der Nenn-Ausschaltzeit
  • 6.4 Zweiphasiger Kurzschluss mit Erdberührung
  • 6.5 Einphasiger Kurzschluss mit Erdberührung
  • 6.6 Netzsituation und Normen, Prüfung
  • 7 Klemmenkurzschluss hinter einem Transformator oder einer Drosselspule
  • 8 Unterbrechen asymmetrischer Kurzschlussströme
  • 8.1 Einschwingvorgang bei asymmetrischem Kurzschlussstrom
  • 8.2 Abklingen des Gleichstromglieds
  • 8.3 Netzsituation und Normen
  • 9 Kurzschluss auf Freileitungen
  • 9.1 Automatische Wiedereinschaltung – AWE (Kurzunterbrechung)
  • 9.2 Abstandskurzschluss (einphasig bzw. letztlöschender Schalterpol)
  • 9.3 Einfluss von Kapazitäten
  • 9.4 Wellenwiderstand
  • 9.5 Dreiphasiger Abstandskurzschluss (kurze Leitungslänge)
  • 9.6 Kurzschluss in größerer Entfernung vom Schalter
  • 10 Anfangseinschwingspannung (ITRV)
  • 11 Schalten unter Asynchronbedingungen (Phasenopposition)
  • 12 Einphasiger Erdschluss im ungeerdeten Netz
  • 12.1 Erdschluss
  • 12.2 Erdschluss-Kompensation
  • 13 Doppelerdschluss
  • 14 Unterbrechen von Strömen mit ausbleibenden Nulldurchgängen
  • 14.1 Grundsätzliche Betrachtungen
  • 14.2 Generatornaher Kurzschluss
  • 14.3 Kurzschluss bei großer motorischer Last
  • 14.4 Betriebserfahrungen und Empfehlungen
  • 14.5 Ausbleibende Stromnulldurchgänge beim Einschalten kompensierter Kabel
  • 15 Kritischer Strom
  • 16 Einschalten auf Kurzschluss
  • 16.1 Einschalten eines einphasigen Stromkreises
  • 16.2 Simultanes Einschalten eines dreiphasigen Kreises
  • 16.3 Nicht simultanes Einschalten in den drei Leitern
  • 16.4 Wechselwirkung zwischen Vor-Überschlagskennlinie und anstehender Spannung
  • 16.5 Transienter Einschaltstrom (ITMC)
  • 16.6 Netzsituation und Normen
  • 17 Kurzschlussstrom-Begrenzung
  • 17.1 Kurzschlussstrombegrenzung durch Drosselspulen
  • 17.2 Strombegrenzende Hochspannungs(HH)-Sicherungen
  • 17.3 Stoßstrom-Begrenzer (IS-Begrenzer)
  • 17.4 Einschalten eines Energieabsorbers in den Kurzschlusskreis
  • 17.5 Supraleitender Strombegrenzer
  • 17.6 Kurzschließer
  • 18 Schalten kleiner induktiver Ströme (Luftinduktivitäten)
  • 18.1 Stromabriss
  • 18.2 Überspannungen
  • 18.3 Einschwingspannung
  • 18.4 Wiederzünden
  • 18.5 Einschalten induktiver Lastkreise
  • 18.6 Netzsituation und Normen
  • 18.7 Schalten induktiv belasteter Transformatoren
  • 19 Schalten von unbelasteten Transformatoren
  • 19.1 Einschalten
  • 19.2 Gleichlauf der Kontakte beim Einschalten
  • 19.3 Ausschalten des Magnetisierungsstroms
  • 19.4 Ausschalten des Inrush-Stroms
  • 20 Schalten von Drehstrom-Motoren
  • 20.1 Abschalten festgebremster oder anlaufender Drehstrom-Motoren
  • 20.2 Einschalten von Motoren
  • 21 Multiple Wiederzündungen und virtueller Stromabriss
  • 21.1 Multiple Wiederzündungen
  • 21.2 Virtueller Stromabriss
  • 21.3 Beanspruchung der Last durch multiple Wiederzündungen
  • 22 Abschalten kapazitiver Ströme
  • 22.1 Einphasige Abschaltung
  • 22.2 Rückzündung und Wiederzündung
  • 22.3 Dreiphasige Abschaltung
  • 22.4 Abschalten unbelasteter unkompensierter Freileitungen
  • 22.5 Abschalten unbelasteter Kabel
  • 22.6 Normen und Klassifizierung der Schalter
  • 22.7 Abschalten kompensierter Freileitungen
  • 22.8 Abschalten gesunder Leiter
  • 23 Ein- und Parallelschalten von Kapazitäten
  • 23.1 Einschalten einer einphasigen Kapazität
  • 23.2 Dreiphasiges Einschalten einer ungeerdeten Kondensatorbatterie
  • 23.3 Parallelschalten von Kondensatorbatterien
  • 23.4 Schalterbeanspruchung durch den Ausgleichstrom
  • 23.5 Netzbetrieb und Normen
  • 24 Kurzschließen von Kapazitäten
  • 24.1 Kurzschluss in der Nähe einer Kondensatorbank
  • 24.2 Schutz von Reihen-Kapazitäten durch Überbrückungs(Bypass)-Schalter
  • 25 Einschalten einer unbelasteten Freileitung
  • 25.1 Ferranti-Effekt
  • 25.2 Einschalten langer Freileitungen
  • 25.3 Einschaltwiderstand
  • 26 Gesteuertes Schalten
  • 26.1 Abschalten von Drosselspulen
  • 26.2 Aus- und Einschalten von Kapazitäten, Zuschalten langer Freileitungen
  • 27 Nicht aufrechterhaltener Durchschlag (NSDD)
  • 28 Synthetische Prüfung
  • 28.1 Stromüberlagerungsverfahren
  • 28.2 Spannungsüberlagerungsverfahren
  • 28.3 Teilpolprüfung
  • 28.4 Synthetisches Kurzschluss-Einschaltprüfverfahren
  • 28.5 Synthetischer Prüfkreis zum Ausschalten kapazitiver Ströme
  • 29 Für Verteilungsnetze typische Schaltfälle
  • 29.1 Kurzschluss gespeist durch Transformator(en)
  • 29.2 Drosselspule in Reihe mit der Einspeisung
  • 29.3 Öffnen eines Rings
  • 30 Lastschalter und Recloser
  • 30.1 Schaltvermögen der Last- und Lasttrennschalter
  • 30.2 Lastschalter-Sicherungs-Kombination
  • 30.3 Recloser (Wiedereinschalter)
  • 31 Trenn- und Erdungsschalter
  • 31.1 Schalten kapazitiver Ladeströme durch Trennschalter
  • 31.2 Sammelschienenwechsel
  • 31.3 Schalten induzierter Ströme durch Erdungsschalter
  • 32 Circuit Switcher
  • 33 Schalter für HGÜ-Anlagen
  • 33.1 Stromrichter-Überbrückungsschalter
  • 33.2 Metallic Return Transfer Breaker (MRTB)
  • 34 Isolationskoordination
  • 35 Ferroresonanz
  • 36 Stromtragfähigkeit
  • 36.1 Bemessungs(Nenn- bzw. Dauer)strom und Erwärmung
  • 36.2 Stoß- und Kurzzeitstrom
  • 37 Aktuelle Normen
  • 38 Literatur
  • 38.1 Fachbücher (Auswahl)
  • 38.2 Guide for Application of IEC 62271-100 and IEC 62271-1 (Anwendungsrichtlinie)
  • 38.3 Dissertationen und andere Veröffentlichungen
  • Stichwortverzeichnis

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