KRUN-10 (KRUZ-10) Mittelspannungs-Schaltgerät für Außenaufstellung

Zweck und Einsatzbereich

KRUN-10 ist für die Aufnahme, Sektionierung und Verteilung von elektrischer Energie des dreiphasigen Wechselstroms mit 50 Hz bei 6–10 kV auf Anlagen der Energieversorgung und der Industrie ausgelegt. Die Anlage wird effektiv in Eigenbedarfsschaltanlagen von Kraftwerken, in Einspeisezentren und Knoten-Umspannwerken von Energieversorgungsnetzen, in Industriebetrieben (Metallurgie, Chemie, Bergbau), im Öl- und Gassektor, in Unterwerken der elektrischen Traktion sowie in Verteilpunkten von landwirtschaftlichen Objekten eingesetzt. Das System ist für die Außenaufstellung vorgesehen und bietet eine hohe Einsatzbereitschaft sowohl als Teil von Block-/Modul-Umspannstationen und Verteilpunkten als auch als eigenständige Einspeise-/Verteilpunkte.

KRUN-10 ist modular aufgebaut: Anzahl und Zusammensetzung der Schränke werden projektspezifisch festgelegt. Der Typenbaukasten umfasst Einspeisefelder (Kabel- und Freileitung), Abgangsfelder, Sektionierfelder mit Leistungsschalter oder Trennschalter, Felder mit Spannungswandlern (SW) sowie Eigenbedarfsfelder (EB-Transformator). Diese Konfiguration ermöglicht die Realisierung verzweigter 6–10-kV-Netze zur Versorgung von Transformatoren 6/0,4 und 10/0,4 kV, Motorlasten, Elektroöfen, Pumpstationen, Verdichterstationen u. a., mit der Möglichkeit der Fernüberwachung und -steuerung.

Bei der Auslegung werden die erforderlichen Netzbetriebsarten berücksichtigt: Normalbetrieb, Nachstörbetrieb und Instandhaltung. KRUN-10 unterstützt Schaltbilder mit Sammelschienensektionierung, Einspeisereserve, automatischer Umschaltung der Einspeisung sowie die Auswahl selektiver Schutz­einstellungen. Dank der Modularität eignet sich die Anlage gleichermaßen für Neubauten wie für die Rekonstruktion bestehender 6–10-kV-Schaltanlagen ohne lange Stillstände der Technologie.

Technische Daten

Betriebsbedingungen

Die Anlage ist für die Außenaufstellung ausgelegt (EN/IEC 60721-3-4, Aufstellung im Freien). Das Gehäuse erreicht die Schutzart bis IP34 nach DIN EN 60529, wodurch Schutz gegen Niederschlag und Spritzwasser sowie gegen das Eindringen typischer Außenstaubpartikel gewährleistet ist. Die Standardausführung ist für Dauerbetrieb bis 1000 m über NN sowie – auf Anfrage projektspezifisch – für Erdbebensicherheit bis 9 Grad ausgelegt. Betriebsstellung: vertikal.

Für kalte Klimazonen sind Antikondensationsschutz und Heizung vorgesehen (Heizelemente in Leistungsschalter-, Relais- und Antriebsabteilen, thermostatische Temperaturhaltung), was die Anlaufzuverlässigkeit der Schaltgeräte bei negativen Temperaturen erhöht. Für staubige/aggressive Umgebungen stehen Optionen zur Verfügung: Korrosionsschutz, hochbeständige Lacksysteme, verbesserte Dichtungen, Staubschutzbürsten, Filterlüfter, Tropfenfänger sowie verstärkte mechanische Ausführung für Gebiete mit hoher Wind- und Eislast.

Hinsichtlich mechanischer Einwirkungen ist KRUN-10 konstruktiv für Transport- und Betriebslasten, Vibrationen und Stöße ausgelegt, wie sie bei der Montage auf Fundamenten und Schlitten auftreten. Lagerung und Transport sind in Werksverpackung zulässig; bei Lieferung im montierten Zustand – auf offenen Flächen mit gesicherter Vertikalstellung der Schränke und Witterungsschutz bis zur Montage.

Aufbau und konstruktive Lösungen

Jeder KRUN-10-Schrank ist eine geschweißte Metallkonstruktion aus gekanteten Blechen mit fest verschraubten Paneelen und durchgehenden Trennwänden zwischen den Abteilen. Das typische Feld umfasst folgende Funktionsräume: Abteil des Mittelspannungs-Leistungsschalters, Abteil des Trennschalters und der Sammelschienen, Einspeiseabteil (für Kabel- oder Freileitungsanschluss), Relaisabteil sowie Abteil für Steuerung/Antriebe. Die Abteile sind durch metallische Trennwände separiert; der Zugang erfolgt über Türen mit Stangenschlössern. Hinter der Tür des Sammelschienenabteils ist ein abnehmbarer Schutzschirm (Gitter/isolierend) angebracht, der die Sichtkontrolle der Trennschalterstellung ohne Zugang zu spannungsführenden Teilen ermöglicht.

Im Einspeise-/Linienfeld mit Vakuum-Leistungsschalter befinden sich: Linien- und Sammelschienen-Trennschalter (mit Erdungsschaltern), Vakuum-Leistungsschalter, Stromwandler der Phasen und der Nullfolge (bei Kabeleinspeisung), Überspannungsableiter (ZnO) sowie Sammelschienen. Im SW-Feld sind Spannungswandler mit Sicherungen und Sammelschienen-Trennschalter vorgesehen; konstruktiv sind Sammelschienen-Erdungsschalter und die Möglichkeit zur Montage von Überspannungsableitern an den Schienen vorgesehen. Im EB-Feld befindet sich ein Leistungstransformator 6(10)/0,4 kV (typ. Leistung 25 oder 40 kVA, abweichend gemäß Lastenheft) mit zugehörigem Schutz und Schaltgeräten. Das Relaisabteil ist mit einer herausnehmbaren Tafel mit mikroprozessorgestützten Schutzrelais, Mess-, Melde- und Leittechnik-Elementen ausgerüstet.

Als Schaltgeräte kommen moderne Vakuum-Leistungsschalter 6–10 kV mit hoher mechanischer und schalttechnischer Lebensdauer zum Einsatz. Antriebe der Trennschalter – Handantriebe (projektabhängig Motorantriebe); für Erdungsschalter sind unabhängige Antriebe mit mechanischer Verriegelung umgesetzt. Die Erdungsanlage des Schranks erfolgt über den Anschluss des Gehäuses an den Erdungsring; alle Metallteile und Gehäuse der eingebauten Geräte sind mittels Schienen und Fächerscheiben leitend mit dem Gehäuse verbunden. Für mobile Ausführung sind Felder mit Schlitten ausgestattet, für stationäre Montage – auf Fundament/Profilen. Die Be-/Entlüftung erfolgt natürlich über Lamellen/Filter; in einigen Ausführungen ist lokale Heizung/Trocknung vorgesehen.

Die Sammelschienen bestehen aus Aluminium- oder Kupferschienen mit dem dem Bemessungsstrom entsprechenden Querschnitt (630–1600 A – für die Standardausführung KRUN-10). Die elektro­dynamische und thermische Kurzschlussfestigkeit der Stromschienen wird durch die Konstruktion der Schienenbrücken, die Isolationsabstände und den Einsatz von Stütz-/Durchführungsisolatoren entsprechend der vorgesehenen Kurzschlussstromklasse gewährleistet. Anschlüsse der Abgänge: Kabel (über Kabeleinführungen mit Endverschlüssen/Muffen) oder Freileitung (über Durchführungisolatoren und Traversen auf dem Felddach). Die Montage vor Ort sieht einen einfachen Zugang zu Kabelschuhen, Klemmen und Anschlusspunkten der Kabel-/Freileitungen ohne Demontage der Hauptbaugruppen vor.

Sicherheit und Verriegelungen

Die Betriebssicherheit wird durch konstruktive Maßnahmen und zwischen­geräte­seitige Verriegelungen gewährleistet. Der Zugang zu abgeschalteten Abteilen ist nur bei normgerechter Schaltreihenfolge erlaubt: Abschalten des Leistungsschalters und der Trennschalter, Einschalten der Erdungsschalter, Spannungsfreiheit prüfen und Anbringen tragbarer Erdungen. Mechanische Verriegelungen verhindern Fehlbedienungen: Unmöglichkeit des Einschaltens des Erdungsschalters bei geschlossenen Hauptkontakten, Verbot der Betätigung des Trennschalters bei eingeschaltetem Leistungsschalter, Zutrittsverriegelung bei aktivem Schaltzustand. Zusätzlich kommen elektrische Verriegelungen in den Steuerkreisen (Schlüsselschalter, Endlagenschalter der Geräte, Schutzlogik) sowie Stellungsanzeigen auf den Fronttafeln zum Einsatz. Visuelle Barrieren (Schutzschirme) begrenzen den Zugang zu spannungsführenden Teilen bei geöffneten Türen.

Der Anschluss- und Feldschutz erfolgt auf Basis mikroprozessorgestützter Schutzrelais (oder analoger Relais auf Wunsch) mit Funktionen Kurzschluss-/Überstromschutz, Überlast- und Erdschluss­schutz; für Motorabgänge zusätzlich Unterspannungsschutz, automatisches Wiedereinschalten (AWE) und technologische Verriegelungen. Konstruktiv ist die Integration in Prozessleitsysteme/SCADA, Fernsteuerung und Fernmeldung des Gerätezustands vorgesehen. Optionen: Lichtbogen-/Stromlichtbogenschutz, Schlüsselsperren-Interlocks eines einheitlichen Schließsystems, Hand-Not-Aus-Mechanismen und erweiterte Warn-/Meldepakete.

Ausführungen und Optionen

• Einspeise-/Linienfelder mit Leistungsschalter – mit Vakuum-Leistungsschaltern führender Hersteller, Stromwandlern (inkl. Nullfolge), Überspannungsableitern, Linien- und Sammelschienen-Trennschaltern mit Erdungsschaltern.
• Sektionsfelder – mit Vakuum-Leistungsschalter (SV) oder Trennschalter (SR); ermöglichen Schaltanlagen mit zwei oder mehr Sammelschienen­sektionen, automatische Umschaltung der Einspeisung und technologische Reservierung.
• SW-Felder – Spannungswandler mit Sicherungen und Sammelschienen-Trennschalter; Sammelschienen-Erdungsschalter vorhanden; Möglichkeit zur Montage von Überspannungsableitern auf den Sammelschienen.
• EB-Felder – Eigenbedarfstransformator 6(10)/0,4 kV (typ. 25/40 kVA), Sicherungen und Sammelschienen-Trennschalter; optional – Ausführung mit verlegter Freileitungs-Einspeisung des Einspeiseschalters in das EB-Feld gemäß Einlinienschaltbild.
• Klima/Korrosionsschutz – Heizung und Antikondensationsschutz der Abteile, modifizierte Lacksysteme mit erhöhter Beständigkeit, verstärkte Dichtungen und Lamellen, Staubschutzpakete.
• Leittechnik und Fernwirken – Schnittstellen zur Anbindung der Schutztechnik an SCADA (Modbus/IEC 60870-5-104/IEC 61850 projektspezifisch), Fernsteuerung, Zeitsynchronisation, Energiemessung.

Typische Konfigurationen

• ШВВ - Schrank mit Vakuum-Leistungsschalter: Kabeleinspeisung / Sammelschienen-Einspeisung / Freileitungs-Einspeisung.
• СР - Sektionier-Trennschalterfeld; СВ - Sektionier-Leistungsschalterfeld.
• ТН - Schrank mit Spannungswandlern (mit Sammelschienen-Trennschalter und Sicherungen).
• ТСН - Schrank des Eigenbedarfstransformators (i. d. R. 25 oder 40 kVA), weitere Leistungen projektbezogen.
• Zusätzlich - Abgangsfelder, Reserve-Einspeisungen, automatische Umschaltung zwischen Sektionen, Mess-/Zählpunkte, Kommunikations- und Fernwirkpulte.

Durch die Kombination dieser Felder lassen sich Schaltanlagen unterschiedlicher Komplexität bilden: von einer Einspeisung mit mehreren Abgängen bis zu zweisektionierten Anlagen mit zwei Einspeisungen, Sektionier-Leistungsschalter und Verteilung über mehrere Feeder entsprechend den technologischen Lasten.

Normenkonformität

• EN/IEC 60721-3-4 - Umgebungsbedingungen, stationärer Betrieb an nicht wettergeschützten Aufstellungsorten (Außenaufstellung).
• DIN EN 60529 (IEC 60529) - Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code), typ. IP34 für spritzwassergeschützte Ausführung.
• DIN EN 60068-2-… - Umweltprüfungen (mechanische Beanspruchungen wie Vibration, Schock, Transport).
• IEC 62271-1/IEC 60071 - Isolationskoordination und Prüfspannungen.
• IEC 62271-200 - Metallgekapselte AC-Schaltanlagen 1–52 kV (projektabhängig bei internationaler Ausrichtung/Zertifizierung).
• DIN VDE 0101 / DIN VDE 0105-100 - Errichten und Betrieb von Starkstromanlagen >1 kV; maßgeblich für Prüfungen bei Inbetriebnahme.

Einbindung von Auftragnehmern und Partnern

Bei Fertigung und Implementierung von KRUN-10 sind wir offen für die Zusammenarbeit mit Herstellern von Schaltgeräten (Leistungsschalter, Strom-/Spannungswandler, Überspannungsableiter, Antriebe) sowie mit Metallbau- und Kabelwerken. Auftragnehmer können Lackierung, mechanische Bearbeitung, Kabelbäume und Schrankbau übernehmen. Investoren und Integratoren erhalten ausgereifte Projektlösungen und standardisierte Stücklisten, die den schnellen Aufbau einer Serienfertigung von KRUN-10 am eigenen Standort mit lokaler Beschaffung und verkürzten Lieferzeiten ermöglichen.

Gelieferte Dokumentation

Zum Lieferumfang gehört ein Dokumentationspaket mit: Einlinienschaltplänen, funktions-/schalttechnischen Plänen der Haupt- und Sekundärkreise, Anschlussplänen, Kabeljournalen, Spezifikationen, Prüfprotokollen, Erläuterungsbericht sowie ein vollständiger Fertigungsdatensatz (Arbeitszeichnungen, Stücklisten von Teilen/Baugruppen, Verzeichnisse der Zukaufteile), 3D-Modelle (parametrisch) und Austauschformate für CAM: DWG/DXF, STEP/Parasolid. Auf Wunsch werden Arbeitsdateien für AutoCAD/Compass-3D/SolidWorks sowie Vorlagen für die automatisierte Leiter- und Gerätekennzeichnung bereitgestellt. Sämtliche Unterlagen werden an die Projektanforderungen und die technologischen Möglichkeiten Ihres Unternehmens angepasst.

Vorteile der Zusammenarbeit mit uns:

-- Kein Bedarf an hochqualifiziertem technischem Personal: Sie erhalten einen vollständigen Dokumentensatz für das herzustellende Produkt, mit dem ein Ingenieur mittlerer Qualifikation arbeiten kann. 
-- Kein Erfordernis von Prototypen: Unsere Erfahrung ermöglicht den erfolgreichen Start von Serienlosgrößen direkt in die Fertigung.
-- Bei Arbeit nach unserer Dokumentation erhalten Ihre Spezialisten Beratung zu allen Besonderheiten der Fertigung von KRUN-10.

Für weitere Informationen zu KRUN-10 wenden Sie sich bitte an: inbox@proekt-energo.com

… und wie bekannt: Ein bei der Konstruktion gemachter Fehler führt zu zehnfachen Kosten in der Fertigung und zu hundertfachen in der Nutzung …

PDF – Technische Informationen KRUN-10 herunterladen