Beanspruchungen von SF6-Leistungsschaltern in Hybrid- Schaltanlagen

Abstract:
Die Einbindung regenerativer Erzeugungsanlagen führt zu einem Bedarf neuer Leitungen im Übertragungsnetz und damit auch zur Notwendigkeit des Neu- und Ausbaus von Schaltanlagen. Die räumlichen Möglichkeiten des Um- und Ausbaues von Schaltanlagen in der Hoch- und Höchstspannungsebene sind aber meist begrenzt. Daher werden Lösungen umgesetzt, die gasisolierte (GIS, GIL) und luftisolierte (AIS) Schaltanlagen verbinden. Die internationalen Prüfnormen spiegeln die sich ergebenden Anforderungen dieser Anwendungen nur bedingt wieder. Dies gilt insbesondere für die Betriebsmittel Leistungsschalter und Trennschalter. Das Ausschaltvermögen von Leistungsschaltern hängt insbesondere von der Wiederverfestigung der Schaltstrecke nach Kontaktöffnung ab. Aufgrund der unterschiedlichen Wellenwiderstände von GIS und AIS werden Reflexionen und Brechungen der Strom -und Spannungs-Wanderwellen wirksam, die zu steilen Einschwingspannungen (Transient Recovery Voltages / TRV) und bei Beteiligung von Sammelschienen zu Initial Transient Recovery Voltages (ITRV) führen können. Im Beitrag werden Beanspruchungen und daraus resultierende Anforderungen an SF6-Leistungsschalter in hybriden Schaltanlagen analysiert, bewertet und mögliche Konsequenzen aufgezeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass ITRV in realen Hybrid-Anlagen mit Ur < 800kV vernachlässigt werden können, sofern der Leistungsschalter auf Abstandskurzschluss mit tdL < 0;1mys geprüft wird. TRV sollten bei einem Zubau hinsichtlich Doppel-Abstandskurzschluss und direkter Transformator-Anbindung neu geprüft werden.