Eine Umspannanlage ist ein entscheidender Bestandteil des Stromnetzes, der dafür verantwortlich ist, die in Kraftwerken erzeugte Hochspannung in Spannungen umzuwandeln, die für den Transport und die Verteilung geeignet sind. Bei der Planung und Errichtung einer Umspannanlage wird die zuerst installierte Ausrüstung in der Regel darauf abgestellt, die Sicherheit und den reibungslosen Fortgang der nachfolgenden Bau- und Inbetriebnahmearbeiten zu gewährleisten. Im Folgenden werden die wichtigsten Geräte aufgeführt, die zuerst in einer Umspannanlage installiert werden:
1. Erdungssystem
Wichtigkeit: Das Erdungssystem ist eines der grundlegendsten und kritischsten Sicherheitsgeräte in einer Umspannanlage. Es bietet einen zuverlässigen Erdschlusspfad für alle elektrischen Geräte innerhalb der Umspannanlage, verhindert gefährliche Überspannungen durch Blitzschläge oder Kurzschlüsse und schützt damit das Personal und die Ausrüstung.
Installationszeitpunkt: Das Erdungssystem ist in der Regel eines der ersten Geräte, das nach Fertigstellung des Fundaments und der Bauarbeiten installiert wird. Es umfasst Komponenten wie das Erdungsnetz, Erdungselektroden und Erdungsleiter.
2. Überspannungsbegrenzer
Wichtigkeit: Überspannungsbegrenzer schützen die Ausrüstung der Umspannanlage vor Schäden durch Blitzschläge und Schaltüberspannungen. Sie absorbieren und dissipieren schnell Überspannungsenergie und schützen wichtige Geräte wie Transformatoren und Schaltanlagen.
Installationszeitpunkt: Überspannungsbegrenzer werden in der Regel zusammen mit dem Erdungssystem installiert, insbesondere an den Eingangs- und Ausgangsleitungen sowie in der Nähe wichtiger Geräte. Sie bilden die erste Verteidigungslinie gegen Überspannungen und stellen sicher, dass die Umspannanlage sicher betrieben werden kann.
3. Schaltanlagen
Wichtigkeit: Schaltanlagen gehören zu den wichtigsten Schaltgeräten in einer Umspannanlage und werden verwendet, um Schaltkreise unter normalen und Störbedingungen zu öffnen oder zu schließen. Sie können Fehlerströme schnell unterbrechen und andere Geräte vor Schäden schützen.
Installationszeitpunkt: Schaltanlagen werden in der Regel entweder vor oder gleichzeitig mit der Hauptelektrik (wie Transformatoren und Stromverteiler) installiert. Dies liegt daran, dass Schaltanlagen nicht nur den täglichen Betrieb erleichtern, sondern auch während der Inbetriebnahme wesentlichen Schutz bieten.
4. Isolatoren (Trennschalter)
Wichtigkeit: Isolatoren werden verwendet, um elektrische Geräte während Wartungs- oder Inspektionsarbeiten von der Stromquelle zu isolieren und so die Sicherheit des Personals zu gewährleisten. Obwohl Isolatoren keine Lastströme unterbrechen können, bieten sie einen klaren Trennungspunkt, der sicherstellt, dass die Geräte vollständig entladen sind.
Installationszeitpunkt: Isolatoren werden in der Regel zusammen mit den Schaltanlagen, besonders an den Eingangs- und Ausgangsleitungen, installiert. Sie bieten notwendige Sicherheit während nachfolgender Inbetriebnahme- und Wartungsarbeiten.
5. Stromverteiler
Wichtigkeit: Stromverteiler sind leitende Stangen, die verschiedene elektrische Geräte innerhalb der Umspannanlage, wie Transformatoren, Schaltanlagen und Isolatoren, miteinander verbinden. Sie führen große Ströme und verteilen Energie auf verschiedene Schaltkreise.
Installationszeitpunkt: Stromverteiler werden in der Regel entweder vor oder gleichzeitig mit der Hauptelektrik installiert. Ihre Installation erfordert präzise Positionierung und Tragestrukturen, um Stabilität und Sicherheit zu gewährleisten.
6. Transformatoren
Wichtigkeit: Transformatoren sind zentral für die Funktion der Umspannanlage, da sie die Spannungsebenen von einem Niveau auf ein anderes umwandeln. Spannungserhöhende Transformatoren erhöhen die Spannung für den langstreckigen Transport, während spannungsreduzierende Transformatoren die Spannung für den Endverbrauch reduzieren.
Installationszeitpunkt: Transformatoren werden in der Regel nach Fertigstellung der Hauptschale der Umspannanlage installiert. Aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts ist spezielle Hebeausrüstung erforderlich. Die Installationsreihenfolge hängt vom spezifischen Design und der Anordnung der Umspannanlage ab.
7. Steuer- und Schutzsysteme
Wichtigkeit: Steuer- und Schutzsysteme umfassen Relaisschutzgeräte, Automatisierungssysteme und Überwachungssysteme. Diese Systeme überwachen und steuern den Betrieb der Umspannanlage und sorgen für die sichere und stabile Leistung der Geräte. Sie können Fehler erkennen und automatisch Maßnahmen ergreifen, wie das Auslösen von Schaltanlagen, um eine Eskalation von Unfällen zu verhindern.
Installationszeitpunkt: Die Installation von Steuer- und Schutzsystemen erfolgt in der Regel nach der Installation der Hauptelektrik. Diese Systeme müssen mit anderen Umspannungsanlagen integriert und getestet werden, um ihre korrekte Funktionalität zu gewährleisten.
Zusammenfassung
Die zuerst installierten Geräte in einer Umspannanlage sind in der Regel solche, die für Sicherheit und Schutz zuständig sind, wie das Erdungssystem, Überspannungsbegrenzer, Schaltanlagen und Isolatoren. Diese Geräte bieten wesentliche Sicherheitsmaßnahmen für die nachfolgende Installation und Inbetriebnahme elektrischer Geräte. Während des weiteren Baus werden Stromverteiler, Transformatoren und andere kritische Komponenten schrittweise installiert, gefolgt von den Steuer- und Schutzsystemen.