具有短路联接的多相开关系统.pdf

开关系统包含：多个相导体(L)；功率开关，具有多个开关极(GP)；以及短路联接(KSV)，具有中性点(S)以及在中性点中聚集的多个联接导体(LK)。每个相导体(L)分别与开关极(GP)之一导电连接，以及每个联接导体(LK)分别通过对其能够施加短路电流的多个第一隔离开关(T1)之一分别与相导体(L)之一导电连接。为了在借助于短路联接(KSV)来执行模拟实验时很大程度上避免开关系统的安装费用和停工期，开关系统还包含第二隔离开关(T2)，所述第二隔离开关(T2)在闭合时将中性点(S)与地(E)导电连接并且在短路电流施加到短路电流联接(KSU)时断开。

权利要求书1.   一种开关系统，包含：多个相导体(L)；具有多个开关极(GP)的功率开关；以及短路联接(KSV)，所述短路联接(KSV)具有中性点(S)以及在所述中性点中聚集的多个联接导体(LK)，其中每个所述相导体分别与所述开关极(GP)之一导电连接，并且其中每个联接导体(LK)分别通过对其能够施加短路电流的多个第一隔离开关(T1)之一分别与所述相导体(L)之一导电连接，其特征在于，所述开关系统还具有第二隔离开关(T2)，所述第二隔离开关(T2)在闭合时将所述中性点(S)与地(E)导电连接，并且在短路电流施加到所述短路联接(KSV)时断开。2.   如权利要求1所述的开关系统，其特征在于，大小确定为低于所述短路联接(KSV)中的最大准许短路电流的地电流能够施加到所述第二隔离开关(T2)。3.   如权利要求1和2中的任一项所述的开关系统，其特征在于，所述第一隔离开关(T1)和所述第二隔离开关(T2)分别具有能够由中央控制系统(LZ)来操控的驱动器(AT)，以用于断开和闭合隔离段。4.   如权利要求1至3中的任一项所述的开关系统，其特征在于，所述相导体(L)、所述功率开关的开关极(GP)和所述第一隔离开关(T1)设置在接地封装(K)中，所述中性点(S)设置在所述封装(K)外部，每个所述联接导体(LK)按照电绝缘方式从所述封装(K)引导，以及在所述第二隔离开关(T2)闭合时，每个所述第一隔离开关(T1)分别形成所述开关系统的多个接地开关(ES1，ES2)之一。5.   如权利要求4所述的开关系统，用于装入设置于发电机(G)与变压器(TR)之间的发电机引线(GA)中，其特征在于，每个所述联接导体(LK)分别通过所述第一隔离开关(T1)之一分别将所述相导体(L)之一的发电机侧区段与所述中性点(S)导电连接。6.   如权利要求5所述的开关系统，其特征在于，所述第二隔离开关(T2)设计为中压开关或者设计为低压开关。7.   如权利要求4所述的开关系统，用于装入气体绝缘金属封装的高压开关设备中，其特征在于，所述第二隔离开关设计为高压开关。

说明书具有短路联接的多相开关系统
技术领域
本发明涉及如专利权利要求1的前序部分所述的开关系统。
这种开关系统包含：多个相导体；功率开关，具有多个开关极；以及短路联接，具有中性点以及在中性点中聚集的多个联接导体。对于这种开关系统，在启动发电站或开关设备时，能够借助于短路联接检查安全设定，并且模拟可能的故障状况。
背景技术
在ABB瑞士公司 (苏黎世/瑞士)的产品手册“Generator Circuit-Breaker Systems HECS”(1HC0072302 E02/AA09)中描述了上述类型的开关系统。所述开关系统设计为发电机开关系统，并且有选择地具有两个短路联接之一，其中之一设计成使得它能够手动安装，而另一个设计成使得它能够由电动机来操作。设立两个短路联接需要训练过的安装人员，并且因此该设立是比较昂贵且费时的。
发明内容
如专利权利要求所说明的本发明基于如下任务：实现开头所述种类的开关系统，其允许模拟实验借助于短路联接、按照节省时间和成本的方式来执行。
根据本发明，提供一种开关系统，其包含：多个相导体；功率开关，具有多个开关极；以及短路联接，其具有中性点以及在中性点中聚集的多个联接导体，其中这些相导体中的每个相导体分别与开关极之一导电连接，并且其中每个联接导体分别通过对其能够施加短路电流的多个第一隔离开关之一分别与相导体之一导电连接。所述开关系统还包含第二隔离开关，所述第二隔离开关在闭合时将中性点与地导电连接，而在对短路联接施加短路电流时断开。
对于按照本发明的开关系统，用来检查发电站或开关设备的安全设定或者用来仿真故障状况的模拟实验能够由控制中心集中地执行。因此无需使用训练过的安装人员，并且按照这种方式一方面节省安装成本。另一方面，按照这种方式同时也避免开关系统的取决于安装和拆卸工作的停工期。
在按照本发明的开关系统中，第二隔离开关能够设计成使得如下地电流能够施加到所述第二隔离开关，所述地电流的大小确定为低于短路联接中的最大准许短路电流。
有利地，第一隔离开关和第二隔离开关分别能够具有能够由中央控制系统来操控的驱动器，以用于断开和闭合隔离段，相导体、功率开关的开关极和第一隔离开关能够设置在接地封装中，中性点能够设置在该封装外部，每个联接导体能够按照电绝缘方式从封装引导，以及在第二隔离开关闭合时，每个第一隔离开关能够分别形成开关系统的多个接地开关之一。
按照本发明的开关系统可预计用于装入设置在发电机与变压器之间的发电机引线中，其中每个联接导体分别通过第一隔离开关之一分别将相导体之一的发电机侧区段与中性点导电连接。第二隔离开关因而能够设计为中压开关或者设计为低压开关。
按照本发明的开关系统也可预计用于装入气体绝缘金属封装的高压开关设备中。因而，第二隔离开关能够设计为高压开关。
附图说明
下面将参照附图更详细阐明本发明，在此：
图1示出按照现有技术的多相开关系统的单相图示，所述多相开关系统设计为三相发电机开关系统，并且具有开关系统的、设置在接地封装中的三个极，所述三个极设置在发电站的发电机与高压输电网的变压器之间沿着轴定向的发电机引线中，
图2通过具有能够手动安装的短路联接、按照图1的开关系统的很大程度上忠实于形状示出的实施方式沿箭头方向示出与沿F-F的轴垂直引导的一段的俯视图，从所述段中示出所述开关系统的封装以及还有这些相和短路联接的几何构造和布置，
图3通过具有能够由电动机来操作的短路联接、按照图1的开关系统的很大程度上忠实于形状示出的一个实施方式示出以与图2对应的方式引导的一段的俯视图，从所述段中示出所述开关系统的封装以及还有这些相和短路联接的几何构造和布置，以及
图4通过按照本发明的三相开关系统的很大程度上忠实于形状示出的一个实施方式示出以与图2和图3对应的方式引导的一段的俯视图。
具体实施方式
图1中以单相方式所示的三相发电机开关系统仅示出三个设计很大程度上相同的开关系统极P之一，所述三个开关系统极P相互平行并且与水平引导轴A平行地定向。这些极设置在水平延伸的平面中，并且连接在发电站的发电机G与高压输电网的变压器TR之间沿该轴定向的发电机引线GA中。所示极P设计为单相封装，并且具有一般金属封装K，其按照导电方式引导到地E，并且填充有环境空气。封装K容纳相导体L，其与轴A平行地引导，并且三相发电机开关的一个开关极GP分别与三相隔离开关的一个开关极TP按照串联连接的方式集成到其中。除了例如电流和电压转换器以及过压保护设备等的其它组件之外，该封装还容纳两个接地开关ES1和ES2，其中之一、即ES1在闭合时将发电机侧电流连接端与封装K导电连接并且因此还与地E导电连接，而另一个、即ES2在闭合时将系统极P的变压器侧电流连接端与所述封装K导电连接并且因此还与地E导电连接。
用参考标号KSV表示两个短路联接。这两个短路联接中的每个将所述三个相的相导体L与按照电绝缘方式来设置的中性点S导电连接。因此，短路联接KSV的联接导体LK(所述联接导体将中性点S分别与相导体L之一连接)通过封装K按照电绝缘方式来引导，并且中性点S位于封装外部。用这种短路联接KSV，在启动变电站和开关设备时，能够检查安全设定，并且模拟可能的故障状况。
在发电机开关系统启动之前或者在所述系统的运行被中断（这通过断开工作电流并且通过随后借助于闭合的接地开关ES1和ES2将开关极P的发电机侧电流连接端和变压器侧电流连接端接地来实现）之后，能够手动安装短路联接KSV。在接地开关ES1和ES2断开后，短路电流能够通过闭合发电机开关的开关极GP来馈送到短路联接KSV中，并且这时能够执行模拟实验。
为了允许发电机开关系统的正常运行，手动安装的短路联接在实验结束之后要再次手动拆卸。为此目的，接地开关ES1和ES2首先在开关极GP断开之后闭合，以及短路联接KSV然后从开关系统手动移开。除了拆卸短路联接之外，在这里还应当留意，封装K中的开口(经过其，联接导体LK在安装时按规定引导)按规定再次闭合。
手动构造的短路联接KSV在图1中示为位于轴A上方。图2示出，在这种短路联接的情况下，所述三个联接导体LK中的每个确保相导体L之一分别与中性点S之间的无中断电连接。
图1还—在轴A下方—示出另一短路联接KSV。该短路联接能够借助于能够由电动机操作的隔离开关来实现，并且在图3中更详细阐明。如图3所示，这个短路联接具有三个设置在封装K内部的隔离开关T1，所述三个隔离开关T1分别利用当断开时形成的隔离点分别装入三个联接导体LK之一的导体轨道中。隔离开关T1的电动机操作的闭合桥接三个隔离点，并且形成模拟实验所需要的短路联接KSV，在通过闭合发电机开关的图1所示的三个开关极GP来执行模拟实验时，将短路电流馈送到所述短路联接KSV中。在模拟实验结束之后，开关极GP断开，并且开关系统极P和短路联接KSV的电流连接端通过闭合同样在图1中示出的接地开关ES1和ES2来接地。训练过的安装人员这时能够借助于适当电流联接、恒定地将中性点S连接到地E。在隔离开关T1和接地开关ES1和ES2断开之后，短路联接KSV被中断并且在位于封装外部的中性点中接地。发电机开关系统的正常运行这时能够重新进行。
与上述发电机开关系统相对照，隔离开关T1的使用虽然降低安装和拆卸短路联接KSV时的费用，但是仍然需要的安装和拆卸工作极大地使模拟实验的实施以及发电机开关系统的随后启动延迟并且更加昂贵。
图4所示的按照本发明的开关系统的实施方式如同按照图1的、属于现有技术的系统那样同样设计为三相发电机开关系统，因此也具有图1示出的组件，例如尤其是封装K、相导体L、具有开关极GP的发电机开关、短路联接KSV和接地开关ES1和ES2。但是，与按照图3的实施方式不同，其还具有单相设计的隔离开关T2，隔离开关T2在闭合时将中性点S与地E导电连接，并且在短路电流施加到短路联接KSV时断开。由于只有大小确定为小于在模拟实验时在短路联接KSV中流动的最大准许短路电流的地电流施加到所述隔离开关，并且由于在断开的隔离开关T2上下降的电压一般为低的，所以所述隔离开关能够按照节省成本的方式实施为额定电压通常为10 kV至40 kV的中压开关。由于在实验时一般均匀地向这些相施加电流，如同尤其在发电站中进行模拟实验时那样，所以隔离开关T2能够常常甚至设计为低压开关。因而，隔离开关T1能够有利地设置在联接导体LK中，所述联接导体LK分别通过隔离开关T1之一分别将相导体L之一的发电机侧区段与中性点S导电连接。相导体L的发电机侧区段包含开关系统极P的、在论述图1时讨论的发电机侧电流连接端。
在按照图4的开关系统正常运行时，中性点S通过闭合的隔离开关T2来接地。如果这时利用短路电流来执行模拟实验，则发电机开关的开关极GP首先断开，并且然后隔离开关T1闭合。由于隔离开关T1通过闭合的隔离开关T2与地E导电连接，所以所述隔离开关T1这时形成接地开关ES1，并且将三个相导体L的发电机侧区段连接到地E。通过随后断开隔离开关T2，此后在隔离开关T1闭合并且发电机开关断开时，形成短路联接KSV。通过随后闭合发电机开关，能够将短路电流馈送到联接KSV中，并且然后能够执行模拟实验。
在实验结束之后，发电机开关再次断开，并且然后在发电机开关断开的情况下，隔离开关T1断开，以及在隔离开关T1断开的情况下，隔离开关T2闭合，因此，隔离开关T1再次形成接地开关ES1，并且开关系统能够再次按照规定来运行。
如图4所示，三个接地开关T1和接地开关T2都分别具有能够由中央控制系统LZ来操控的驱动器AT，以用于断开和闭合联接导体LK中的隔离段。因此，对于这种发电机开关系统，模拟实验能够由中央控制系统“通过按键”实施，并且无需使用训练过的安装人员。这节省安装成本，然而同时还避免发电机开关系统的、取决于安装和拆卸工作的停工期。
按照本发明的开关系统并不局限于能够安装在发电站的发电机与高压电网的变压器之间的已封装发电机开关系统；所述开关系统也能够用于气体绝缘金属封装高压设备中。因而，接地开关TR2一般设计为高压开关。
按照本发明的开关系统不一定要求封装K，并且因此也能够安装在保持没有封装的发电机引线中，或者安装在户外开关设备中。
代替三个相导体，按照本发明的开关系统也能够包含四个或更多相导体。
参考标号列表
A　轴
AT　驱动器
E　地
ES1、ES2　接地开关
F-F　段
G　发电机
GA　发电机引线
GP　功率开关极
K　封装
KSV　短路联接
L　相导体
LK　联接导体
LZ　中央控制系统
P　开关系统极
S　中性点
TP　隔离开关极
T1、T2　隔离开关
TR　变压器