HST2 Projekt Labor
Hochspannungstechnik
Hochspannungstechnik
1.
Was ist, und welche Aufgabe hat die Isolationskoordination?
Mit der Isolationskoordination wird die Elektrische Festigkeit von Betriebsmittel auf die im Netz vorkommenden Überspannungsbeanspruchungen abgestimmt.
2.
Wie ist der statistische Pegelfaktor definiert? Erklärung und Zeichnung!
Speziell für die Blitzstoßspannung setzt sich der Pegelfaktor aus γ = U rB /U sB zusammen. Der Pegelfaktor ist ein Sicherheitsfaktor, der die Sicherheit gegenüber Überspannungen beschreibt. Beim statistischen Pegelfaktor entspricht der Schutzpegel U sB der Spannung U ü2 . Bei U ü2 handelt es sich um die Spannung, bei der statistisch betrachtet die Wahrscheinlichkeit 2% beträgt, daß der Überspannungsableiter nicht anspricht! Der Spannung U rB (Isolations- pegel) entspricht in diesem Fall die Spannung U d10 . U d10 ist die Spannung, bei der die Wahr- scheinlichkeit eines Überschlages an der äußeren Isolation des Betriebsmittels 10% beträgt.
3.
Wie sind Schutzpegel und Isolationspegel definiert?
Der Schutzpegel ist die Nennansprechspannung eines Überspannungsableiters. Er beschreibt den Schutz gegenüber Überspannungen durch den Überspannungsableiter. Der Isolationspegel beschreibt die elektrische Festigkeit des Betriebsmittels gegen Überspannungs- beanspruchungen.
4.
Was bedeutet die Innere Isolationskoordination für den im Versuch untersuchten Prüfling?Bei den Wechsel- und Blitzstoßspannungsprüfungen im Versuch durfte es lediglich zu Überschlägen in der äußeren Isolation (Luft) kommen. Ein Durchschlag durch die innere Isolation (z.B. Stützisolatoren auf denen der Trennschalter stand) durfte nicht erfolgen, da dies die Konsequenz mit sich gebracht hatte, daß der Trennschalter nicht betriebssicher ist.
5.
Zeichnen Sie die Stoßspannungsgenerator-Grundschaltung und benennen Sie die Bauelemente!(die Prüfstrecke des Prüflings ist der Abstand der Pole
B – b)
Bei der statistischen Stoßspannungsprüfung wird der Isolationspegel mit der Spannung U d10 angegeben. Wird dies mit der konventionellen Prüfung verglichen, entsprechen 10% 1,5 Durchschlägen (bei 15 Versuchen). Diese 1,5 Durchschläge werden auf 2 Ganze aufgerundet.
7.
Welche Überspannungen wurden im Versuch nachgebildet?
Innere Überspannung: zeitweilige Spannungserhöhung Äußere Überspannung: Blitzstoßspannung
siehe Abbild
muss noch gemacht werden
Der Spannungsprüfer sollte in diesem Versuchsteil nach der Abschaltung der Spannung mittels Messung die Wechselspannungsfreiheit der Anlage nachweisen. Dieser Spannungsprüfer zeigt wie eben schon erwähnt lediglich Wechselspannung an. Auf Gleichspannung zeigt der Prüfer keine Reaktion (Lebensgefahr)! Aus diesem Grund muß kurzgeschlossen und geerdet werden, bevor Arbeiten an elektrischen, freigeschalteten Anlagen stattfinden können (5 Sicherheitsregeln beachten). Ein Spannungsprüfer muß mindestens eine Wechselspannung von 3 n U (Leiter-Erd-Spannung) registrieren können. Bei U n =10kV beträgt diese Mindestspannung ca. 5,77kV. Der im Versuch verwendete Spannungsprüfer war jedoch für ein 30kV-Netz ausgelegt. Er konnte Spannungen erst ab ca. 8 bis 9kV anzeigen. Für das Überprüfen der Spannungsfreiheit wäre der Spannungsprüfer bei korrekter Betriebsspannung unzulässig gewesen.
11.
Isolationskoordinationsaufgabe
a) Netz mit 110kV Freileitung gegeben. Wie groß muß U rB (Leiter-Erd-Spannung) mindestens für die Betriebsmittel sein, wenn kein Ableiter vorhanden ist? b) Wie groß muß U rB sein, wenn U sB =380kV beträgt?
siehe Abbildung
12.
Nennen Sie alle Überspannungen! Welche Überspannungen wurden im Labor nachgebildet?Innere Überspannungen: Schaltüberspannungen, zeitweilige Spannungserhöhung Äußere Überspannung: Blitzüberspannung Im Labor wurden nachgebildet: die Innere durch die Bemessungs-Kurzzeit-Wechselspannung die Äußere durch die Bemessungs-Steh-Blitzstoßspannung
13.
Isolationskoordinationsaufgabe Dimensionierung einer Trennstrecke (U rB =? ; σ d =8%)
siehe Abbildung
14.
Vor dem Öffnen des Trennschalters ist U c =19kV! Was zeigt das Meßgerät nach dem Öffnen des Trennschalters? Gemessen wird die Spanrung zwischen A und a, welches der Schalterspannung U sch entspricht!
siehe Abbild
Korrekte Betriebsspannung: U n =10kV
16.
Der minimale Pegelfaktor γ min ist nach VDE festgelegt (1,25 - muß bekannt sein). Der Schutzpegel U sB beträgt 40kV. Wie groß ist der Isolationspegel U rB ?
siehe Abbildung
17.
Welche Spannung stellt sich zwischen den Kontakten A-F während der Prüfung der Trennstrecke ein? Am ESB der Prüfanordnung herleiten!
siehe Abilldung
18.
Beschreiben Sie die Besonderheit des Trennschalters?
Durch die Abstände ist der Trennschalter so dimensioniert, daß im Falle einer Überspannungsbeanspruchung, die zu einem Durch- bzw., Überschlag führt, kein Überschlag über die Trennstrecke, von Pol zu Pol oder durch die innere Isolation des Trennschalters erfolgt. Der Überschlag findet in der äußeren Isolation Luft statt, und geht von Pol zur Erde (geerdeter Grundrahmen).
19.
Der Schutzpegel U sB beträgt 35/40/120kV. Wie groß ist der Isolationspegel U rB ?
siehe Abbild
20.
Wie ist das Fehlerrisiko definiert?
Das Fehlerrisiko R ist die Anzahl der auftretenden Fehler je Anzahl der Überspannungsbeanspruchungen.
21.
Wie ist der Ausnutzungsgrad des Blitzstoßspannungsgenerators definiert?
siehe Abbildung
22.
Was muß für einen Überschlag zwischen den Kontakten A-a erfüllt sein?
Normalerweise ist der Abstand zwischen A und a (Trennstrecke) größer als der Abstand von A zum Grundrahmen F. Dies ist notwendig, damit Personen, die an abgeschalteten elektrischen Anlagen arbeiten, durch Überspannungen nicht gefährdet werden. Ist nun aber die Prüfung der Trennstrecke beabsichtigt, muß a geerdet werden und die Spannungsdifferenz von A gegen Erde muß geringer sein, als die Spannungsdifferenz A gegen den isolierten Grundrahmen F. Ist diese Bedingung erfüllt, findet der Durchschlag nicht von A zu F, sondern von A zu a statt (Prüfung der Trennstrcke).
23.
Gegeben ist ein 110kV-Netz (Um=123kV) Sie den Verlauf von u n , u sch , U c und i vor und nach dem Öffnen des Trennschalters!muss gemacht werden
24.
Beschreiben Sie den Versuchsablauf bei der Vorprüfung zur Blitzstoßspannung in allen Einzelheiten!muss gemacht wrden
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Lernkarten
1.
Was ist, und welche Aufgabe hat die Isolationskoordination?
Mit der Isolationskoordination wird die Elektrische Festigkeit von Betriebsmittel auf die im Netz vorkommenden Überspannungsbeanspruchungen abgestimmt.
2.
Wie ist der statistische Pegelfaktor definiert? Erklärung und Zeichnung!
Speziell für die Blitzstoßspannung setzt sich der Pegelfaktor aus γ = U rB /U sB zusammen. Der Pegelfaktor ist ein Sicherheitsfaktor, der die Sicherheit gegenüber Überspannungen beschreibt. Beim statistischen Pegelfaktor entspricht der Schutzpegel U sB der Spannung U ü2 . Bei U ü2 handelt es sich um die Spannung, bei der statistisch betrachtet die Wahrscheinlichkeit 2% beträgt, daß der Überspannungsableiter nicht anspricht! Der Spannung U rB (Isolations- pegel) entspricht in diesem Fall die Spannung U d10 . U d10 ist die Spannung, bei der die Wahr- scheinlichkeit eines Überschlages an der äußeren Isolation des Betriebsmittels 10% beträgt.
3.
Wie sind Schutzpegel und Isolationspegel definiert?
Der Schutzpegel ist die Nennansprechspannung eines Überspannungsableiters. Er beschreibt den Schutz gegenüber Überspannungen durch den Überspannungsableiter. Der Isolationspegel beschreibt die elektrische Festigkeit des Betriebsmittels gegen Überspannungs- beanspruchungen.
4.
Was bedeutet die Innere Isolationskoordination für den im Versuch untersuchten Prüfling?Bei den Wechsel- und Blitzstoßspannungsprüfungen im Versuch durfte es lediglich zu Überschlägen in der äußeren Isolation (Luft) kommen. Ein Durchschlag durch die innere Isolation (z.B. Stützisolatoren auf denen der Trennschalter stand) durfte nicht erfolgen, da dies die Konsequenz mit sich gebracht hatte, daß der Trennschalter nicht betriebssicher ist.
5.
Zeichnen Sie die Stoßspannungsgenerator-Grundschaltung und benennen Sie die Bauelemente!(die Prüfstrecke des Prüflings ist der Abstand der Pole
B – b)
Bei der statistischen Stoßspannungsprüfung wird der Isolationspegel mit der Spannung U d10 angegeben. Wird dies mit der konventionellen Prüfung verglichen, entsprechen 10% 1,5 Durchschlägen (bei 15 Versuchen). Diese 1,5 Durchschläge werden auf 2 Ganze aufgerundet.
7.
Welche Überspannungen wurden im Versuch nachgebildet?
Innere Überspannung: zeitweilige Spannungserhöhung Äußere Überspannung: Blitzstoßspannung
siehe Abbild
muss noch gemacht werden
Der Spannungsprüfer sollte in diesem Versuchsteil nach der Abschaltung der Spannung mittels Messung die Wechselspannungsfreiheit der Anlage nachweisen. Dieser Spannungsprüfer zeigt wie eben schon erwähnt lediglich Wechselspannung an. Auf Gleichspannung zeigt der Prüfer keine Reaktion (Lebensgefahr)! Aus diesem Grund muß kurzgeschlossen und geerdet werden, bevor Arbeiten an elektrischen, freigeschalteten Anlagen stattfinden können (5 Sicherheitsregeln beachten). Ein Spannungsprüfer muß mindestens eine Wechselspannung von 3 n U (Leiter-Erd-Spannung) registrieren können. Bei U n =10kV beträgt diese Mindestspannung ca. 5,77kV. Der im Versuch verwendete Spannungsprüfer war jedoch für ein 30kV-Netz ausgelegt. Er konnte Spannungen erst ab ca. 8 bis 9kV anzeigen. Für das Überprüfen der Spannungsfreiheit wäre der Spannungsprüfer bei korrekter Betriebsspannung unzulässig gewesen.
11.
Isolationskoordinationsaufgabe
a) Netz mit 110kV Freileitung gegeben. Wie groß muß U rB (Leiter-Erd-Spannung) mindestens für die Betriebsmittel sein, wenn kein Ableiter vorhanden ist? b) Wie groß muß U rB sein, wenn U sB =380kV beträgt?
siehe Abbildung
12.
Nennen Sie alle Überspannungen! Welche Überspannungen wurden im Labor nachgebildet?Innere Überspannungen: Schaltüberspannungen, zeitweilige Spannungserhöhung Äußere Überspannung: Blitzüberspannung Im Labor wurden nachgebildet: die Innere durch die Bemessungs-Kurzzeit-Wechselspannung die Äußere durch die Bemessungs-Steh-Blitzstoßspannung
13.
Isolationskoordinationsaufgabe Dimensionierung einer Trennstrecke (U rB =? ; σ d =8%)
siehe Abbildung
14.
Vor dem Öffnen des Trennschalters ist U c =19kV! Was zeigt das Meßgerät nach dem Öffnen des Trennschalters? Gemessen wird die Spanrung zwischen A und a, welches der Schalterspannung U sch entspricht!
siehe Abbild
Korrekte Betriebsspannung: U n =10kV
16.
Der minimale Pegelfaktor γ min ist nach VDE festgelegt (1,25 - muß bekannt sein). Der Schutzpegel U sB beträgt 40kV. Wie groß ist der Isolationspegel U rB ?
siehe Abbildung
17.
Welche Spannung stellt sich zwischen den Kontakten A-F während der Prüfung der Trennstrecke ein? Am ESB der Prüfanordnung herleiten!
siehe Abilldung
18.
Beschreiben Sie die Besonderheit des Trennschalters?
Durch die Abstände ist der Trennschalter so dimensioniert, daß im Falle einer Überspannungsbeanspruchung, die zu einem Durch- bzw., Überschlag führt, kein Überschlag über die Trennstrecke, von Pol zu Pol oder durch die innere Isolation des Trennschalters erfolgt. Der Überschlag findet in der äußeren Isolation Luft statt, und geht von Pol zur Erde (geerdeter Grundrahmen).
19.
Der Schutzpegel U sB beträgt 35/40/120kV. Wie groß ist der Isolationspegel U rB ?
siehe Abbild
20.
Wie ist das Fehlerrisiko definiert?
Das Fehlerrisiko R ist die Anzahl der auftretenden Fehler je Anzahl der Überspannungsbeanspruchungen.
21.
Wie ist der Ausnutzungsgrad des Blitzstoßspannungsgenerators definiert?
siehe Abbildung
22.
Was muß für einen Überschlag zwischen den Kontakten A-a erfüllt sein?
Normalerweise ist der Abstand zwischen A und a (Trennstrecke) größer als der Abstand von A zum Grundrahmen F. Dies ist notwendig, damit Personen, die an abgeschalteten elektrischen Anlagen arbeiten, durch Überspannungen nicht gefährdet werden. Ist nun aber die Prüfung der Trennstrecke beabsichtigt, muß a geerdet werden und die Spannungsdifferenz von A gegen Erde muß geringer sein, als die Spannungsdifferenz A gegen den isolierten Grundrahmen F. Ist diese Bedingung erfüllt, findet der Durchschlag nicht von A zu F, sondern von A zu a statt (Prüfung der Trennstrcke).
23.
Gegeben ist ein 110kV-Netz (Um=123kV) Sie den Verlauf von u n , u sch , U c und i vor und nach dem Öffnen des Trennschalters!muss gemacht werden
24.
Beschreiben Sie den Versuchsablauf bei der Vorprüfung zur Blitzstoßspannung in allen Einzelheiten!muss gemacht wrden
