Typisches Layout von American standard 27/38kV Schaltanlagen

Verschiedene Schaltschrankstandards und Anwendungsgewohnheiten führen zu unterschiedlichen Layouts des Primärschemas des Systems. Bei herkömmlichen Mittelinstallationsschränken ist das Primärschema relativ fest. Ebenso gibt es bei Schaltschränken nach US-Standard auch herkömmliche typische Primärschaltungen, um verschiedene Systemfunktionen zu erreichen. Einheitenmodulare Gestaltung, flexibles Layout.

Das typische Layout eines 15-kV-Schaltgeräts ermöglicht die Installation von zwei Hilfsfunktionshandwagen im oberen (oder unteren) Fach, die entweder Spannungswandler auf der Sammelschienen- oder der Leitungseite, Leistungswandler CPT oder Sicherungshandwagen sein können.

Das luftisolierte metallgekapselte Schaltgerät nach US-Standard mit 27 kV erfüllt den IEEE C37.20.2-Standard. Der 27-kV-Nordamerikanische Spannungsstandard kann auch für Kanadas 27,6/29,8 kV verwendet werden, mit einer Netzfrequenz-Stoßspannungsfestigkeit von 60 kV, einer Isolationsfehlerspannung von 66 kV, einer Blitzstoßspannungsfestigkeit von 125 kV und einer Isolationsfehlerspannung von 138 kV.

Die Strom- und Ausschaltleistung der US-Norm-27-kV-Schaltanlage ist unabhängig von der Größe gleich. Die Breite der Schaltanlage beträgt 36 Zoll bzw. 914 mm, und der Phasenabstand beträgt im Allgemeinen 10 Zoll bzw. 254 mm.

Es kann festgestellt werden, dass die US-Norm-27-kV-Schaltanlage und die 15-kV-Schaltanlage das gleiche Design haben, mit einem Doppelschicht-Schaltgeräteschema und einem Einzelschicht-Schaltgerät+Hilfsfunktions-Schubkarterschema. Allerdings kann nur eine Hilfsfunktions-Schubkarten installiert werden, im Gegensatz zur 15-kV-Schaltanlage, bei der zwei Funktions-Schubkarten auf der oberen (oder unteren) Ebene installiert werden können.

Der 27-kV-Leistungstransformator CPT und der Sicherungsschubkarten müssen separat im oberen oder unteren Fach vor dem Schrank angeordnet werden. Angesichts der großen Größe und des hohen Gewichts des Leistungstransformators CPT wird er im Allgemeinen unten platziert.

Die Netzfrequenz-Stoßspannungsfestigkeit der 38-kV-Schaltanlage beträgt 80 kV, und die Blitzstoßspannungsfestigkeit beträgt 150 kV. Bei Metallventilen ist keine Prüfung der Isolationsbruchspannungsfestigkeit erforderlich. Bei nicht-metallischen Ventilen beträgt der Isolationsbruchspannungsfestigkeitswert das 1,1-fache des Standardwerts. Ebenso wird ein 600-V-Durchgangsstromwandler an der Primärkontaktbox des Schaltgerätefachs installiert. TOC und MOC werden im Schaltgerätefach installiert, ohne einen Erdungsschalter zu verwenden. Der hintere Schrank ist einfach, mit nur der Hauptstromschiene und Kupferstäben, die die Zuleitungen und Ableitungen verbinden.

Es kann auch ein einlagiger Schalterwagen mit einem einlagigen Spannungswandlerfach sein. Für den Leistungstransformator CPT wird im Allgemeinen ein separates Schaltgerät benötigt, wobei der Sicherungswagen im vorderen Fach des Schaltschrankes installiert wird und der Leistungstransformator CPT hinter dem Schrank fest installiert wird.

Der Spannungswandlerwagen wird im oberen Teil des Schalterwagenfaches platziert und über Kabel mit der Sammelschiene verbunden.

Die Instrumente und Anzeigelampen sind an der Tür des Schalterfaches montiert. Die Voreinheit des Schalterfaches hat eine Tiefe von 12 Zoll, was bedeutet, dass es noch einen 300-mm-Tiefenraum vorne gibt, wenn der Schalter in Offenstellung ist. Sekundärkreise wie Klemmen und Steuerschalter können auf beiden Seiten sowie im oberen und unteren Teil installiert werden und zusammen mit dem Schalter angeordnet werden. Stromwandler, Schalterwagen-Positions-Hilfsschalter, Schalter-Öffnungs- und Schließ-Positions-Hilfsschalter usw. werden alle in diesem Fach installiert, um lokale Steuerung und Schutz zu gewährleisten.

Für Leistungstransformatoren wird auch ein Sicherungswagen benötigt, der im vorderen Fach des Schaltschrankes installiert wird. Aufgrund der hohen Spannung und den großen Isolationsabstandsanforderungen muss der gesamte Schrank als Leistungstransformatorenschrank verwendet werden. Als Gerät, das Betriebsstrom liefert, muss es auf der Einspeiseseite sein, daher wird es über ein Kabel vom Einspeiseschrank in den benachbarten Schrank geführt. Das untere Ende des Sicherungswagens und das obere Ende führen zu dem fest hinter dem Schrank installierten Leistungstransformator CPT heraus.

Kompaktes und miniaturisiertes 38-kV-Schaltgerätfach, oberes Spannungswandlerfach und ein 500-mm-hohes Messgerätefach können in der Mitte belassen werden, ohne dass Messgeräte an der Tür des Schaltgerätwagenfachs installiert werden müssen.