Analyse der Notwendigkeit der Überprüfung des Spannungsumschaltens während Schaltvorgängen in Doppelbuskonfigurationen

1. Einführung
In einem Doppelbusbarsystem sind die Leitungsschaltungen und der Busbarwechsel grundlegende Schaltvorgänge. Bei der Doppelbusbar-Konfiguration wird die Spannung für die Leitungsschutzsysteme von den Spannungswandlern (PTs) der Busbars abgeleitet. Die PTs sind über primäre Trennschalter mit der Busbar verbunden, wobei ihre Sekundärwicklungen zum PT-Sekundärschaltkasten geführt werden. Jeder PT verfügt über drei Sekundärwicklungen: eine für Schutz und Messung, eine für die Abrechnung und eine offene Delta-Wicklung. Mit Ausnahme der offenen Delta-Wicklung sind die beiden anderen schutzrelevanten Wicklungen sternförmig geschaltet. Diese führen dann in das PT-Parallelschaltbrett und das PT-Überschaltbrett (über Funkenstrecken im Schaltkasten geerdet), von wo aus die Spannung an verschiedene Einheiten verteilt wird.

Der Spannungsüberschaltschrank (innerhalb des Betriebsfeldes) enthält einen Spannungsüberschaltkreis, der Hilfskontakte der Busbar-seitigen Trennschalter verwendet, um die Spannungsquelle von Bus III zu wechseln. Am Spannungsüberschaltschrank zeigt die LP-Leuchte die aktive Busbar an – d.h., von welcher Busbar die Spannung stammt. Beide kleinen Busbarspannungsschaltkreise sind mit dem Spannungsüberschaltschrank verbunden; das System wählt die Spannung von der Busbar, an die die Leitung gerade angeschlossen ist.

Nach dem Öffnen oder Schließen des Busbar-seitigen Trennschalters während des Betriebs ist es entscheidend, dass der Spannungswechsel korrekt durchgeführt wurde. Wenn dies nicht geschieht, kann es zu einem Schutzunterdruck oder einer Rückenergieversorgung vom Sekundärseite des PTs kommen. In der Praxis fehlen den Bedienern oft die notwendigen Fähigkeiten, um vollständige oder korrekte Spannungswechselprüfungen durchzuführen, was für spätere Schaltvorgänge versteckte Risiken schafft. Im Folgenden wird eine umfassende Analyse der Methoden zur Überprüfung des Spannungswechsels während der Leistungsaufnahme/Leistungsentnahme und des Busbarwechsels bereitgestellt.

2. Analyse der Methoden zur Überprüfung des Spannungswechsels während der Leistungsentnahme und -aufnahme in Doppelbusbarsystemen

2.1 Spannungswechselprüfung während der Leistungsentnahme
Die Reihenfolge für die Leistungsentnahme lautet: Schaltgerät öffnen → Leitungsseitiger Trennschalter öffnen → Busbar-seitiger Trennschalter öffnen. Nach dem Öffnen des Busbar-seitigen Trennschalters müssen die Bediener den Status des Spannungswechsels überprüfen.

Aus Sicht der Überwachung:

• Die Dreiphasenspannungen sollten Null sein;

• Die „PT Spannungsverlust“-Anzeige sollte leuchten;

• Die „Schutzalarm“-Leuchte sollte eingeschaltet sein;

• Das Überwachungssystem sollte eine „PT Spannungsverlust“-Meldung generieren.

Ortliche Prüfungen sollten bestätigen:

• Die entsprechende Busbar-LP-Leuchte am Spannungsüberschaltschrank ist aus;

• Die Anzeigeleuchte für den relevanten Trennschalter am Busdifferentialschutzbrett ist aus.

Dies bestätigt, dass der Spannungswechsel für die Leitung ordnungsgemäß getrennt wurde.

2.2 Spannungswechselprüfung während der Leistungsaufnahme
Die Reihenfolge für die Leistungsaufnahme lautet: Busbar-seitiger Trennschalter schließen → Leitungsseitiger Trennschalter schließen → Schaltgerät schließen.

Nach dem Schließen des Busbar-seitigen Trennschalters sollten die Überwachungspersonal folgendes überprüfen:

• Die Dreiphasenspannungen stimmen mit der normalen Busbarspannung überein;

• Die „PT Spannungsverlust“-Leuchte schaltet sich aus;

• Die „Schutzalarm“-Leuchte schaltet sich aus;

• Das Überwachungssystem meldet „PT Spannungsverlust zurückgesetzt“.

Ortliche Prüfungen sollten bestätigen:

• Die entsprechende Busbar-LP-Leuchte am Spannungsüberschaltschrank ist eingeschaltet;

• Die Anzeigeleuchte für den relevanten Trennschalter am Busdifferentialschutzbrett ist eingeschaltet.

Dies bestätigt, dass der Spannungswechsel für die Leitung erfolgreich hergestellt wurde.

3. Analyse der Spannungswechselprüfung während des Busbarwechsels in Doppelbusbarsystemen
Busbarwechsel bezieht sich auf das Umschalten von Leitungen oder Transformatoren von einer Busbar zur anderen für den Betrieb oder als Reserve in einer Doppelbusbar-Umspannstation. Es umfasst „heißes Umschalten“ und „kaltes Umschalten“.

Kaltes Umschalten wird durchgeführt, wenn der Leitungsschaltkreis in Warmreserve ist: Zuerst wird ein Busbar-seitiger Trennschalter geöffnet, dann der andere geschlossen. Diese Methode wird in der Regel bei Notfallbehandlungen verwendet.

Heißes Umschalten folgt dem Prinzip „Zuerst schließen, dann öffnen“: Zuerst wird der Ziel-Busbar-seitige Trennschalter geschlossen, dann der ursprüngliche Busbar-seitige Trennschalter geöffnet.

Nach dem Schließen des neuen Busbar-seitigen Trennschalters:

• Die Überwachung sollte bestätigen, dass beide Trennschalter geschlossen sind;

• Die „Spannungswechselrelais gleichzeitig versorgt“-Anzeige sollte leuchten;

• Das Überwachungssystem sollte den „Spannungswechselrelais gleichzeitig versorgt“-Ereignis melden.

Ortliche Prüfungen sollten zeigen:

• Beide Busleitung LP-Lampen an der Spannungswechselschaltbox sind eingeschaltet (zeigt eine Doppelbusverbindung an);

• Der entsprechende Trennschalteranzeiger am Schutzpaneele für die Busschutzdifferenz ist eingeschaltet;

• Eine „Abnormer Trennschalterstatus“-Lampe kann erscheinen.

Dies verhindert einen Unterdruck des Schutzes nach dem Öffnen des Trennschalters der auszuschaltenden Busleitung.

Nach dem Öffnen des ursprünglichen Busseitigen Trennschalters:

• Die Überwachung sollte bestätigen, dass der Trennschalter in der offenen Position ist;

• Die „Gleichzeitige Energieversorgung des Spannungsschaltrelais“-Lampe sollte ausgeschaltet sein;

• Das Überwachungssystem sollte die Rücksetzung dieses Signals melden.

Ortliche Kontrollen sollten bestätigen:

• Die LP-Lampe für den getrennten Bus an der Spannungswechselschaltbox ist ausgeschaltet;

• Der entsprechende Trennschalteranzeiger am Schutzpaneele für die Busschutzdifferenz ist ausgeschaltet.

Dies verhindert eine Umkehrenergieversorgung von der PT-Sekundarseite zum de-energisierten Bus.

Hinweis: Eine PT wirkt als Spannungsquelle mit extrem geringem internen Widerstand. Wenn die PT-Sekundarseite die Primarseite zurück speist, kann auf der Primärseite eine sehr hohe Spannung induziert werden und sogar ein kleiner Primärstrom kann zu einem großen Sekundärstrom führen. Dies könnte im besten Fall den sekundären Miniaturzusatzschutz (MCB) der betreibenden Bus-PT auslösen, im schlimmsten Fall aber zu Fehlfunktionen des Fernschutzes oder sogar zur Gefährdung von Personen und Ausrüstung führen.

4.Auswirkungen eines schlechten Kontakts an den Hilfskontakten des Bus-Trennschalters bei Doppelbusbetrieb

4.1 Auswirkungen auf den Leitungsschutz
Die Spannungsumschaltung des Leitungsschutzes basiert auf den Hilfskontakten des busseitigen Trennschalters. Ein schlechter Kontakt kann zu einem Verlust der Spannung für den Leitungsschutz führen.

4.2 Auswirkungen auf den Busschutzdifferenz
Die Hilfskontakte des Bus-Trennschalters werden als digitale Eingänge im Busschutzdifferenz verwendet. Ein schlechter Kontakt kann zu einer falschen Differenzströmen führen und die korrekte Funktion des Busschutzrelais beeinträchtigen.

4.3 Auswirkungen auf den Schutz gegen Versagenschutz
Die Initiation des Versagenschutzes hängt von der Spannungsumschaltung über diese Hilfskontakte ab. Ein schlechter Kontakt kann die korrekte Funktion des Versagensschutzes beeinträchtigen.

4.4 Auswirkungen auf das Fünf-Präventions (5P)-System
Ein schlechter Kontakt kann zu einer falschen Positionsanzeige des Trennschalters im Überwachungssystem führen und möglicherweise den normalen Betrieb stören.

5. Zusätzliche Erwägungen basierend auf historischen Problemen bei Spannungsumschaltprüfungen

5.1 Umgekehrte Spannungsumschaltverkabelung
Nach Neuaufnahme oder Austausch von Betriebsmechanismen sollte überprüft werden, ob die LP-Lampe an der Spannungswechselschaltbox der tatsächlich angeschlossenen Busleitung entspricht. Es gab Fälle, in denen der Trennschalter an Bus I angeschlossen war, aber die Lampe für Bus II leuchtete.

5.2 Umgekehrte Hilfskontakte des Trennschalters
Nach Neuaufnahme oder Mechanismusaustausch sollte bestätigt werden, dass der Status der LP-Lampe der tatsächlichen Position des Trennschalters entspricht. Zum Beispiel war der Trennschalter offen, aber die Lampe für Bus II brannte, oder geschlossen, aber die Lampe für Bus II war aus.

5.3 Unzureichende Prüfung der Spannungsumschaltung
Sowohl Überwachungsteams als auch ortsfeste Teams müssen die Spannungsumschaltung während der Energieversorgung/Entladung gründlich prüfen. Zum Beispiel, während der Energieversorgung einer neu in Betrieb genommenen Leitung, nachdem der busseitige Trennschalter geschlossen wurde, bestätigten die ortsfeste Mitarbeiter, dass die Spannungsumschaltung normal war, aber die Überwachungspersonal überprüfte die Spannung nicht. Später konnten die PT-Break-Warnungen nicht zurückgesetzt werden. Erst nach einer Erinnerung durch die ortsfeste Mitarbeiter bemerkte die Überwachung Null-Dreiphasenspannung und eine andauernde „PT-Break“-Warnung. Die Untersuchung ergab, dass die Inbetriebnahmepersonal vergessen hatte, einen manuell geöffneten Spannungswahlschieber wiederherzustellen.

6.Fazit
Für Betriebspersonal sind Umschaltoperationen niemals trivial—kein Moment und keine Details sollten übersehen werden. Denken Sie immer kritisch, inspizieren Sie sorgfältig und ignorieren Sie nie eine Anomalie.