K-201 »Volga« Mittelspannungs-Schaltanlagen 20 kV

Zweck und Einsatzbereich

Die Baureihe K-201 »Volga« dient zur Einspeisung, Verteilung, Schaltung und selektiven Schutzfunktion in dreiphasigen AC-Netzen der Spannungsklasse 20 kV (höchste Betriebsspannung - 24 kV) bei 50 Hz; projektspezifisch ist eine Ausführung für 60 Hz möglich. Die Felder werden in Innenraum-Schaltanlagen von Umspannwerken, in Kraftwerken sowie auf Industrie- und Infrastrukturstandorten eingesetzt, wo hohe Verfügbarkeit, innere Lichtbogenfestigkeit und sichere Bedienung gefordert sind. Die modulare Architektur erleichtert die Skalierung der Anlage; vereinheitlichte Baugruppen verkürzen Fertigung, Lieferung und Inbetriebnahme.

»Volga« ist gleichermaßen für Primär- und Sekundärverteilung geeignet: Ein-/Ausgänge von Leistungstransformatoren, abgehende Kabel, Sammelschienen-Sektionen mit ATS/APV, Mittelspannungs-Antriebsabgänge (Pumpen, Kompressoren, Ventilatoren), Anschlüsse von Blindleistungskompensation und Filter-/Kompensationsanlagen sowie Mess-/Verrechnungsfelder mit Spannungs- bzw. Eigenbedarfstransformatoren. Der Betrieb ist in radialen wie ringförmigen Netzen möglich, bei Ein- oder Doppelsammelschiene mit Sektionierung. Die Konstruktion ist für beengte Elektro-Räume ausgelegt - mit Frontbedienung, erweiterbaren Sektionen und standardisierten Abmessungsmodulen.

• - Branchen: Energieerzeugung und -wirtschaft (GuD/Heizkraftwerke), Öl & Gas (DNS/KNS, Feld-KTP), Bergbau/Metallurgie und Maschinenbau, Chemie und Zellstoff/Papier, Verkehr (U-Bahn, Unterwerke), Kommunalwirtschaft, Rechenzentren, EE-Projekte (Leistungsabgabe 20 kV), Logistikterminals und Häfen.
• - Funktionen: selektive Schutztechnik, Fernwirktechnik, Integration in Leitsysteme (SCADA/ASU TP), Fernsteuerung der Antriebe; projektspezifisch - digitale Kommunikationsbusse mit Kanal-/Zeitsynchron-Redundanz.
• - Wartung: ein- oder beidseitig (projektspezifisch), Kabeleinführung oben/unten, modular erweiterbare Sektionen, Serviceöffnungen und abnehmbare Paneele zur Beschleunigung von Inspektionen.

Betriebsbedingungen

• - Umgebungsbedingungen nach EN/IEC 60721-3-3 (Innenaufstellung); projektspezifisch Erweiterungen für größere Temperatur-/Feuchtebereiche (Heizung/Belüftung, Thermostat/Hygrostat).
• - Aufstellung in Innenräumen mit normaler Korrosionsbelastung; auf Wunsch Lösungen für staubbelastete Bereiche (verstärkte Abdichtung, Filter).
• - Aufstellungshöhe standardmäßig bis 1000 m über NN; darüber werden Isolations- und Stromtragfähigkeitsparameter projektspezifisch angepasst.
• - Mechanische Einwirkungen und Schwingungen - nach EN/IEC 60068 (Gruppe projektspezifisch).

Aufbau und konstruktive Lösungen

Der Schaltschrankrahmen besteht aus Stahl mit Aluzink-Beschichtung (AZ); Außenpaneele sind pulverbeschichtet (Basisfarbe RAL 7035). Baugruppen sind mit hochfesten Blindnieten und Schraubverbindungen montiert - das garantiert Formstabilität, Steifigkeit und Korrosionsschutz über die Lebensdauer. Die Konstruktion sieht gerichtete Lüftungskanäle vor und verhindert Durchströmung zwischen MS-Räumen.

• - Sammelschienenraum - rechteckige Kupferschienen auf Stützisolatoren, feldweise Sektionierung durch dielektrische Trennwände; projektspezifisch erhöhte Stromdichten und forcierte Wärmeabfuhr.
• - Einschubraum - Wagen mit Vakuum-Leistungsschalter/Schütz/Spannungswandler; Shutter-Mechanismus mit Verriegelung und Option für LOTO-Vorhängeschlösser; Arretierung des Wagens in »Prüf-« und »Betriebsstellung«.
• - Kabelraum - Einbau von Stromwandlern, ZnO-Überspannungsableitern, Erdungsschalter, kapazitiven Teilern/Spannungsanzeigern; Kabeleinführung oben oder unten über Kabeleinführungsboxen/Glands; Biegeradien und Serviceabstände der Endverschlüsse sind eingehalten.
• - Raum für Sekundärkreise - Schutz-/Leittechnik, Messung, Steuerung und Signalisierung; logische Bündel-/Klemmenführung, Aderkennzeichnung und Zugriff auf Klemmen ohne Demontage großer Baugruppen.
• - Türen der MS-Räume mit verstärkten Bändern, Dichtungen und optionalen Sichtfenstern; interne Servicebeleuchtung und Wartungssteckdosen - optional.

Entlang der Basis verläuft eine gemeinsame Kupfer-PE-Schiene zur Verbindung der Felder; der Anschluss an den Stations-Erdungsring ist mindestens an zwei Punkten herzustellen. Für Verbindungen zwischen Sektionen stehen standardisierte Schienen-/Kabelsätze und Montageschablonen zur Verfügung.

Sicherheit und Verriegelungen

• - Innere Lichtbogenfestigkeit: jeder MS-Raum besitzt unabhängige Druckentlastungskanäle mit Rückschlagklappen und Endlagensensoren; Ableitung in einen oberen Sammelkanal oder einen sicheren Bereich des Raumes ist möglich.
• - Optische/strömungsabhängige Lichtbogenerkennung mit beschleunigtem Abschalten des Ein-/Sektionsschalters (typ. bis 0,02 s), mit Prioritätslogik und Selbstüberwachung der Kanäle.
• - Vollständige mechanische, elektrische und schlüsselbasierte Verriegelungen: Bewegung des Einschubs nur bei geschlossener Tür; Öffnen von MS-Räumen nur bei eingeschaltetem Erdungsschalter; schrankübergreifende Schlüssellogiken (projektspezifisch).
• - Spannungsprüf-/Anzeigeeinrichtungen (VPIS) an der Front und Prüfsteckdosen für Kontrolle und Phasenlage; Möglichkeit zur Verplombung der Bedienelemente und LOTO-Anwendungen.
• - Zusätzliche Maßnahmen: doppelte Rückmeldung der Erdungsschalterstellung, Drucksensoren in Entlastungskanälen, optionale Videoüberwachung der MS-Räume.

Ausführungen und Optionen

• - Einschub mit Leistungsschalter/Schütz, Spannungs-/Eigenbedarfstransformator; Spezialfelder für Sektionierung, Schienenbrücken und ATS/APV.
• - Motorantriebe für Einschub und Erdungsschalter zur Fernsteuerung; Mimiktafel mit Zustandsanzeigen an der Front und/oder HMI-Panel.
• - Kontakttemperatur-Monitoring, Vibrationsüberwachung, Videoüberwachung der MS-Räume, Anti-Kondensationsheizer mit Thermostat/Hygrostat, Türüberwachungssensoren.
• - Leittechnik-Integration: Protokolle Modbus RTU/TCP, IEC 60870-5-104; projektspezifisch - IEC 61850 (MMS/GOOSE), NTP/IRIG-B-Zeitsync, redundante Netze (PRP/HSR - laut Lastenheft).
• - Schienenbrücken und Übergangsfelder zur Kopplung mit Bestandsanlagen; Verbindungen zwischen Reihen per Schiene oder Kabel; Einführungen über obere/hintere Kanäle.
• - Erweiterte Ausführungen für Schutzart (IP) und IAC-Kategorie (A/FL/FLR - laut Spezifikation); Varianten für Farbe und Korrosionsschutz der Beschichtung.

Typische Feldkonfigurationen

• - Ein-/Ausgang Leistungstransformator, Sektionier-/Sammelschienen-Schalter, Abgangsfeld, Motorfeld mit Start-/Schutzfunktionen.
• - Mess-/Verrechnungsfelder mit Spannungs-/Eigenbedarfstransformatoren und/oder Stromwandlern; Reaktorfelder, Anschlüsse von Kompensations- und Filteranlagen.
• - Koppelfelder zwischen Reihen/Sektionen, Übergangsfelder zu Bestands-RU, Verknüpfungen zwischen Spannungsebenen (projektspezifisch).

Montage, Inbetriebnahme und Service

• - Lieferung in Sektionen mit werkseitiger Parametrierung; vor Ort - Schienenkupplung, Kabelanschluss, Verriegelungsprüfung und Funktions­tests.
• - Supervising und Schulung: Inbetriebnahmeregeln, FAT/SAT-Checklisten, typische Prüfprogramme für Sekundärkreise und Schutztechnik.
• - Wartung gemäß Plan: Sichtprüfung, Drehmomentkontrollen, Isolationszustand, Firmware-Updates der Schutzterminals; Zugang zu Baugruppen ohne vollständige Außerbetriebnahme der Sektion.
• - Reparaturfreundlichkeit: austauschbare Wagen und Geräte, Ersatzteil-Sätze (Betrieb/Reserve), vereinheitlichte Baugrößen und Anschluss-Interfaces.

Normenkonformität

• - EN/IEC 62271-200 - Mittelspannungsschaltanlagen (metal-enclosed/metal-clad), LSC/PM-Kategorien, IAC (A/FL/FLR - laut Spezifikation), projektspezifisch LSC2B-PM.
• - EN/IEC 62271-100 - Leistungsschalter (Vakuum, AC).
• - EN/IEC 62271-102 - Erdungs-/Trennschalter.
• - EN/IEC 62271-1 - Allgemeine Anforderungen an Schaltgeräte und Schaltanlagen.
• - EN/IEC 60071-1 - Isolationskoordination und dielektrische Prüfungen.
• - EN/IEC 61869 - Messwandler (Strom/Spannung) gemäß eingesetzten TT/TV.
• - EN/IEC 60721-3-3 - Umgebungsbedingungen (ersetzt GOST 15150/15543.1 für Innenaufstellung).
• - EN/IEC 60529 - Schutzarten (IP) - laut Spezifikation.
• - EN 50110 / DIN VDE 0105-100 - Betrieb elektrischer Anlagen (Sicherheitsanforderungen).
• - EN/IEC 60068 - Mechanische/klimatische Prüfungen (mechanische Einwirkungen - projektspezifische Gruppe).
• - IEC 61243-5 - Systeme zur Spannungsanzeige (VPIS).

Technische Daten

Wir bieten Ihnen Unterlagen für die Fertigung der Mittelspannungsschaltanlage 20 kV K-201 »Volga«:

- Vorläufiger Ausschreibungssatz: technische Beschreibung, Schaltpläne, Anfrageblätter, Nachweis der Fertigbarkeit.
- Ausführungszeichnungen, 3-D-Modelle und kompletter Konstruktionssatz für die Fertigung in Ihrem Werk; bei Bedarf Organisation von Baugruppen-Kooperationen.
- Zeitnahe Anpassung der Unterlagen an Projektanforderungen und an die technologischen Möglichkeiten Ihres Betriebs.
- Übergangslösungen zur Anbindung an vorhandene Geräte anderer Hersteller und zur Erweiterung bestehender Schaltanlagen.

Ihre Vorteile:

- Kein großer Stab hochqualifizierter Ingenieure erforderlich - der Unterlagensatz ist für Techniker mit durchschnittlicher Qualifikation ausgelegt.
- Serienanlauf ohne Prototypen - wir nutzen erprobte technische Lösungen und standardisierte Module.
- Begleitung Ihrer Fachkräfte in allen Details der Fertigung der K-201 »Volga«.

Für weitere Informationen zur 20-kV-K-201 »Volga« kontaktieren Sie uns: inbox@proekt-energo.com

… wie bekannt, kostet ein in der Entwurfsphase begangener Fehler ein Vielfaches in der Fertigung und im Betrieb um Größenordnungen mehr …

PDF – Technische Information 20 kV K-201 »Volga«