Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SUBSTATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/228485
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a substation (1). The substation (1) comprises at least one transformer (3), a cooling apparatus (72, 73) for cooling the transformer (3), switchgear (5, 7), electrical protection devices (13, 77), measurement devices (76) for measuring operating parameters of the substation (1), at least one control device (46) for controlling the operation of the substation (1) and connection apparatuses (19, 21) for connecting the substation (1) to an electrical supply grid. These components are electrically connected to one another and mechanically connected to one another both during operation and during transport of the substation (1), such that they can be erected and/or transported together.

Inventors:
FINDEISEN JÖRG (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/059741
Publication Date:
November 18, 2021
Filing Date:
April 15, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H02B7/00; H02B1/52; H02B5/00
Foreign References:
EP3506441A12019-07-03
CN204927907U2015-12-30
US6586697B12003-07-01
CN209786567U2019-12-13
EP3121826A12017-01-25
Other References:
SIEMENS CANADA: "Next Generation Plug N Play Substation Skids", 8 May 2018 (2018-05-08), XP055825409, Retrieved from the Internet [retrieved on 20210719]
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Umspannwerk (1), umfassend wenigstens folgende Komponen ten:

- einen Transformator (3),

- wenigstens eine Kühlvorrichtung (72, 73) zum Kühlen des Transformators (3),

- wenigstens eine Schaltanlage (5, 7),

- elektrische Schutzeinrichtungen (13, 77),

- Messeinrichtungen (76) zum Messen von Betriebskenngrößen des Umspannwerks (1),

- wenigstens eine Regelungseinrichtung (46) zum Regeln des Betriebs des Umspannwerks (1) und

- Anschlussvorrichtungen (19, 21) zum Anschließen des Um spannwerks (1) an ein elektrisches Versorgungsnetz, wobei

- diese Komponenten elektrisch miteinander verbunden sind und sowohl im Betrieb als auch bei einem Transport des Umspann werks (1) mechanisch miteinander verbunden sind, so dass sie gemeinsam aufstellbar und/oder transportierbar sind.

2. Umspannwerk (1) nach Anspruch 1 mit wenigstens einem Kom ponententräger (9, 10), der an dem Transformator (3) befes tigt ist und an dem weitere Komponenten des Umspannwerks (1) derart angeordnet sind, dass der Massenmittelpunkt des Um spannwerks (1) innerhalb des Transformators (3) liegt, wobei alle Befestigungspunkte zum Verbinden des Umspannwerks (1) mit einer AufStellfläche (15) zum Aufstellen des Umspann werks (1) und alle Auflageflächen (25), an denen das Umspann werk (1) an der Aufsteilfläche (15) nach dem Aufstellen des Umspannwerks (1) anliegt, an dem Transformator (3) und/oder an wenigstens einem Komponententräger (9, 10) angeordnet sind.

3. Umspannwerk (1) nach Anspruch 2, wobei wenigstens ein Kom ponententräger (9, 10) mehrteilig ausgeführt ist und mehrere Ebenen aufweist, die über Streben, beispielsweise nach Art einer Fachwerkkonstruktion, miteinander verbunden sind.

4. Umspannwerk (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei wenigstens eine Schaltanlage (5, 7), insbesondere eine gasisolierte Schaltanlage (5, 7), über Hochspannungsdurchführungen (50) direkt mit dem Transformator (3) elektrisch verbunden ist und Hauptbaugruppen der Schaltanlage (5, 7) in einem Stabilisie rungsrahmen (47) der Schaltanlage (5, 7) verankert sind und der Stabilisierungsrahmen (47) mechanisch auf wenigstens ei nem Komponententräger (9, 10) abgestützt ist.

5. Umspannwerk (1) nach Anspruch 4, wobei der Stabilisie rungsrahmen (47) mittels Schwingungsdämpfern (49) von wenigs tens einem Komponententräger (9, 10) entkoppelt gelagert ist und die Schwingungsdämpfer (49) auf die Masse der im Stabili sierungsrahmen (47) angeordneten Baugruppen der Schaltanla-ge (5, 7) und die Betriebsfrequenz des Transformators (3) ab gestimmt sind.

6. Umspannwerk (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei wenigstens ein Komponententräger (9, 10) zum Stützen des Um spannwerks (1) bei einem Transport des Umspannwerks (1) aus gebildet ist.

7. Umspannwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Transformator (3) Kufen (79) oder ausfahrbare Stüt zen (23) zum Aufstellen des gesamten Umspannwerks (1) auf ei ner AufStellfläche (15) aufweist.

8. Umspannwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Transportträgerhalterungen (41), die zum lösbaren Montie ren von Transportträgern (39) für einen Transport des Um spannwerks (1) eingerichtet sind.

9. Umspannwerk (1) nach Anspruch 8, wobei die Transportträ gerhalterungen (41) an dem Transformator (3) angeordnet und für die Gesamtmasse des Umspannwerks (1) ausgelegt sind und das gesamte Umspannwerk (1) mit den Transportträgern (39) lösbar verbunden ist, wobei die Gesamtmasse des Umspannwerks (1) über die Transportträgerhalterungen (41) auf den Transportträgern (39) abgestützt ist und die Transportträ-ger (39) derart angeordnet sind, dass sie nach einem Trans-port des Umspannwerks (1) demontierbar und entfernbar sind.

10. Umspannwerk (1) nach Anspruch 8 oder 9 mit auf sich ge genüberliegenden Seiten des Transformators (3) montierbaren und miteinander verbindbaren Transportträgern (39), die Be festigungseinrichtungen (74) zum Verbinden mit einem Trans portmittel, insbesondere Auflagen und Verbindungszapfen zum Verbinden mit einem Fahrgestell und/oder einem Sattelauflie ger (18), aufweisen.

11. Umspannwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Schaltanlage (5, 7) innerhalb eines Ge häuses (80) angeordnet und mit dem Transformator (3) über ei ne elektrische Verbindung leitfähig verbunden ist, wobei das Gehäuse (80) der Schaltanlage (5, 7) über eine die elektri sche Verbindung umschließende Flanschverbindung mit dem Transformator (3) verbunden ist.

12. Umspannwerk (1) nach Anspruch 11, wobei die Flanschver bindung einen an dem Gehäuse (80) der Schaltanlage (5, 7) an gebrachten Gehäuseflansch (62) und einen daran anschließenden Gegenflansch (64) umfasst, wobei die elektrische Verbindung durch eine Isoliertlüssigkeit-Gas-Durchführung (50) geführt ist, welche an einem Übergang von einem mit der Schaltanla-ge (5, 7) verbundenen schaltanlagenseitigen Dom (68) und einem mit dem Transformator (3) verbundenen transformatorseitigen Dom (66) angeordnet ist, wobei außen an einem transformatorseitigen Dom (66) der Gegenflansch (64) angebracht ist, der Gehäuseflansch (62) einen Innendurchmesser (Dil) hat, welcher größer ist als die maximale radiale Ausdehnung (DA2) der Isoliertlüssigkeit-Gas- Durchführung (50), und der transformatorseitige Dom (66) am Transformator (3) befestigt ist und in das Gehäuse (80) der Schaltanlage (5, 7) hineinragt und von dem Gehäuseflansch (62) umschlossen ist.

13. Umspannwerk (1) nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Ge häuse (80) der Schaltanlage (5, 7) durch einen Spalt (69) zwischen Schaltanlage (5, 7) und Transformator (3) und/oder durch ein thermisches Abschirmelement (70), welches zwischen dem Gehäuse (80) der Schaltanlage (5, 7) und dem Transforma tor (3) angeordnet ist, von dem Transformator (3) thermisch entkoppelt ist.

14. Umspannwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Ausdehnungsgefäß (11) für eine Isolierflüssigkeit des Transformators (3) und einem in einer Verbindungsleitung (35) zwischen dem Transformator (3) und dem Ausdehnungsgefäß (11) angeordneten Buchholzrelais (13), wobei das Ausdehnungsgefäß (11) unterhalb einer Gehäuseoberkante (37) des Transformators (3) angeordnet ist und das Buchholzrelais (13) oberhalb der Gehäuseoberkante (37) des Transformators (3) angeordnet ist.

15. Umspannwerk (1) nach Anspruch 14 und einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Transformator (3) hermetisch verschlossen ausgeführt ist und zur Kompensation von Volumenschwankungen der Isolierflüssigkeit im Ausdehnungsgefäß (11) ein Gaspols ter vorgesehen ist und dieses Gaspolster zumindest teilweise in einem oder mehreren an wenigstens einem Komponententräger (9, 10) befestigten Gaskompressionsgefäßen (75) angeordnet ist.

Description:
Beschreibung

Umspannwerk

Die Erfindung betrifft ein Umspannwerk, insbesondere ein mo biles Umspannwerk.

Ein mobiles Umspannwerk weist eine transportable Schaltanlage auf, die beispielsweise auf einem Auflieger oder Sattelanhä nger, auf einem Rahmen oder innerhalb eines Schutzraums als ein so genanntes E-House ausgeführt ist. Neben einer Schalt anlage weist ein mobiles Umspannwerk alle für ein komplettes Umspannwerk notwendigen Komponenten auf wie einen Leistungs transformator, Schutz- und Steuerungssysteme sowie Wechsel strom- und Gleichstrom-Hilfsstromversorgungen. Der Transfor mator eines mobilen Umspannwerks wird in der Regel auf einem Tieflader befestigt und weist Durchführungen auf, an die über Leitungen, Sammelschienen und/oder Kabel die Schaltanlage an geschlossen wird. Ein derartiges mobiles Umspannwerk benötigt einen hohen Raumbedarf, welcher die maximale Leistung des mo bilen Umspannwerks einschränkt, oder zur Aufteilung des mobi len Umspannwerks auf mehrere Tieflader führt. Das Umspannwerk verbleibt in der Regel auch in dessen Betrieb auf dem Tiefla der (oder den Tiefladern). Die Komponenten eines mobilen Um spannwerks sind vor ihrer Auslieferung vollständig werkssei tig geprüft und müssen an dem Einsatzort des mobilen Umspann werks noch miteinander elektrisch verbunden werden. Dies führt zu frei liegenden elektrischen Verbindungen, die gegen Zutritt und Berührung geschützt werden müssen.

Mobile Umspannwerke werden beispielsweise zur Wiederherstel lung der elektrischen Energieversorgung nach einem Stromaus fall zum Beispiel durch Havarien oder Naturkatastrophen oder zur Vermeidung von Störungen bei Erweiterungs- oder Sanie rungsarbeiten an einem elektrischen Energieversorgungsnetz eingesetzt . Ferner werden mobile Umspannwerke zur Beschleunigung von In dustrie- und Infrastrukturprojekten eingesetzt. Derartige Projekte hängen oft entscheidend von der Netzanbindung an ein elektrisches Energieversorgungsnetz ab. Mobile Umspannwerke können in einem Frühstadium der Projekte mobilisiert werden, um die Netzanbindung herzustellen.

Des Weiteren werden mobile Umspannwerke zur Energieversorgung in entlegenen Gegenden eingesetzt, beispielsweise um dort Bergbau zu betreiben oder Öl oder Gas zu fördern. Mobile Um spannwerke eignen sich für diese Zwecke, da sie vor Ort ein fach mobilisiert werden können, einen geringen Aufwand für die Endmontage vor Ort und geringe Bauarbeiten verursachen und bei entsprechender Ausgestaltung Schutz beispielsweise vor extremen Umgebungsbedingungen bieten können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umspannwerk an zugeben, das insbesondere hinsichtlich seiner Kompaktheit und Transportierbarkeit verbessert ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein erfindungsgemäßes Umspannwerk umfasst wenigstens folgende Komponenten:

- einen Transformator,

- wenigstens eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des Transforma tors,

- wenigstens eine Schaltanlage,

- elektrische Schutzeinrichtungen,

- Messeinrichtungen zum Messen von Betriebskenngrößen des Um spannwerks,

- wenigstens eine Regelungseinrichtung zum Regeln des Be triebs des Umspannwerks und - Anschlussvorrichtungen zum Anschließen des Umspannwerks an ein elektrisches Versorgungsnetz, wobei

- diese Komponenten elektrisch miteinander verbunden sind und sowohl im Betrieb als auch bei einem Transport des Umspann werks mechanisch miteinander verbunden sind, so dass sie ge-meinsam aufstellbar und/oder transportierbar sind.

Die elektrische und mechanische Verbindung der Komponenten des Umspannwerks sowohl im Betrieb als auch bei einem Trans port des Umspannwerks ermöglicht eine einfache Installation des Umspannwerks an einem Einsatzort. Insbesondere realisiert die Erfindung ein minimales Schnittstellenmanagement zwischen Schnittstellen der Komponenten, da die Komponenten bereits elektrisch und mechanisch verbunden sind. Ferner werden der Montageaufwand und die Montagezeit am Einsatzort vorteilhaft reduziert.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspann werks weist wenigstens einen Komponententräger auf, der an dem Transformator befestigt ist und an dem weitere Komponen ten des Umspannwerks derart angeordnet sind, dass der Massen mittelpunkt des Umspannwerks innerhalb des Transformators liegt.

Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung berücksichtigt, dass der Transformator eines (mobilen) Umspannwerks in der Regel die bei weitem massereichste Komponente des Umspann werks ist und daher geeignet ist, die anderen Komponenten, bei der vorgenannten Anordnung derselben, zu tragen. Dies wird durch einen oder mehrere an dem Transformator befestigte Komponententräger realisiert, an denen die anderen Komponen ten in der genannten Weise angeordnet sind.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Um spannwerks ist wenigstens ein Komponententräger mehrteilig ausgeführt und weist mehrere Ebenen auf, die über Streben, beispielsweise nach Art einer Fachwerkkonstruktion, miteinan der verbunden sind. Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht vor teilhaft eine stabile und flexible Anordnung von Komponenten des Umspannwerks an einem sich über mehrere Ebenen erstre ckenden Komponententräger.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Um spannwerks sind alle Befestigungspunkte zum Verbinden des Um spannwerks mit einer AufStellfläche zum Aufstellen des Um spannwerks und alle Auflageflächen, an denen das Umspannwerk an der AufStellfläche nach dem Aufstellen des Umspannwerks anliegt, an dem Transformator und/oder an wenigstens einem Komponententräger angeordnet.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Um spannwerks weist der Transformator Kufen oder ausfahrbare Stützen zum Aufstellen und Tragen des gesamten Umspannwerks auf einer AufStellfläche auf.

Vorteilhafterweise werden die Komponententräger an den Längs seiten des Transformators angeordnet und befestigt. Bevorzugt werden dabei Komponenten, welche eine hohe Masse aufweisen, nahe dem Massenmittelpunkt des Transformators angeordnet. In einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Komponententräger dabei beidseitig über die Länge des Transformators verlän gert.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Komponenten auf dem Komponententräger wird der Massenmittelpunkt des gesamten Um spannwerks innerhalb des Transformators gebildet. Dadurch wird die Bildung eines kompakten und standfesten Umspannwerks mit einer kleinen Gesamtauflagefläche ermöglicht.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Um spannwerks ist wenigstens eine Schaltanlage, insbesondere ei ne gasisolierte Schaltanlage, über Hochspannungsdurchführun gen direkt mit dem Transformator elektrisch verbunden, die Hauptbaugruppen der Schaltanlage sind in einem Stabilisie- rungsrahmen der Schaltanlage verankert und der Stabilisie rungsrahmen ist mechanisch auf wenigstens einem Komponenten träger abgestützt.

Durch den Stabilisierungsrahmen werden die Hauptbaugruppen der Schaltanlage in ihrer Position zueinander fixiert und verankert, so dass Relativbewegungen der Baugruppen der Schaltanlage zueinander ausgeschlossen werden können. Dadurch werden weiterhin Justage- und Wartungsarbeiten an sensiblen Schaltelementen vor der Inbetriebnahme des Umspannwerks ver mieden. Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung ermög licht ferner eine kompakte und stabile Anbindung einer Schaltanlage an den Transformator des Umspannwerks, reduziert damit weiter den Raumbedarf für das Umspannwerk und erleich tert dessen Transport und Montage.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Um spannwerks ist der Stabilisierungsrahmen mittels Schwingungs dämpfern von wenigstens einem Komponententräger entkoppelt gelagert und die Schwingungsdämpfer sind auf die Masse der im Stabilisierungsrahmen angeordneten Baugruppen der Schaltanla ge und die Betriebsfrequenz des Transformators abgestimmt.

Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung reduziert vor teilhaft die Übertragung der beim Betrieb des Transformators auftretenden Schwingungen auf die Schaltanlage. Weiterhin wird die Schaltanlage vor den Auswirkungen von Erschütterun gen, die beispielsweise beim Transport des Umspannwerks oder in Seismografisch aktiven Umgebungen auf das Umspannwerk ein wirken, geschützt.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks weist Transportträgerhalterungen auf, die zum lösbaren Mon tieren von Transportträgern für einen Transport des Umspann werks eingerichtet sind. Beispielsweise weist das Umspannwerk auf sich gegenüberliegenden Seiten des Transformators mon tierbare und miteinander verbindbare Transportträger auf, die Befestigungseinrichtungen zum Verbinden mit einem Transport- mittel, insbesondere Auflagen und Verbindungszapfen zum Ver binden mit einem Fahrgestell und/oder einem Sattelauflieger, aufweisen.

Die vorgenannte Ausgestaltung der Erfindung erleichtert vor teilhaft einen Transport des Umspannwerks durch die Montage von Transportträgern an dem Transformator, die nach dem Transport wieder entfernt werden können, so dass sie im Be trieb des Umspannwerks nicht stören.

Mit anderen Worten umfasst die Erfindung ein Umspannwerk mit mehreren Komponenten, wobei die Komponenten von Komponenten trägern auf dem Transformator abgestützt beziehungsweise an diesem befestigt sind. Der Transformator verfügt wiederum über Transportträgerhalterungen, welche ebenfalls für das Ge samtgewicht des Umspannwerks ausgelegt sind und über die das Umspannwerk auf dem Transportträger beziehungsweise Trans portträgersystem beim Transport des Umspannwerks befestigt wird. Diese Transportträger haben keine Verbindung zu den an deren Komponenten des Umspannwerks, sind demontierbar ausge führt und können nach dem Transport des Umspannwerks entfernt werden.

Durch die Befestigung der Komponenten auf dem Komponententrä ger und die Trennung des Komponententrägers vom Transportmit tel und dem Transportträger sind keinerlei für den Transport notwendigen Systeme für den Zusammenhalt und die Funktion des Umspannwerks notwendig.

Ferner müssen nach Aufstellung des Transformators keine Transportmittel mehr am Umspannwerk verbleiben. Transportmit tel wie Sattelauflieger oder Trailer können nach Aufstellung des Umspannwerks entfernt werden. Da der Einsatz dieser mobi len Umspannwerke zumeist viele Monate anhält, werden die Transportmittel nicht mehr blockiert. Da diese Transportmit tel die Anforderungen eines Straßenfahrzeuges erfüllen müs sen, sind diese sehr kostspielig. Weiterhin entfallen die vorschriftsmäßigen, regelmäßig durchzuführenden Untersuchun- gen beziehungsweise Inspektionen zur Gewährleistung der Ver kehrssicherheit. Es genügt, bei Bedarf ein Transportmittel am Lagerplatz für mobile Umspannwerke kurzfristig für einen Transport bereitstellen zu können.

Bevorzugt weist der Transformator Auflagestellen auf, welche durch Kufen oder ausfahrbare Stützen gebildet werden und für die Gesamtmasse des Umspannwerks bemessen sind. Diese tragen das gesamte Umspannwerk am Aufstellort.

Die alleinige Aufstellung des Umspannwerks über die Kufen o- der ausfahrbaren Stützen des Transformators verkleinert den Fußabdruck des Umspannwerks wesentlich. Es sind geringere Aufwendungen zur Vorbereitung der AufStellfläche am Aufstell ort des Umspannwerks notwendig.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Um spannwerks ist wenigstens eine Schaltanlage innerhalb eines Gehäuses angeordnet und mit dem Transformator über eine elektrische Verbindung leitfähig verbunden, wobei das Gehäuse der Schaltanlage über eine die elektrische Verbindung um schließende Flanschverbindung mit dem Transformator verbunden ist. Insbesondere kann die Flanschverbindung einen an dem Ge häuse der Schaltanlage angebrachten Gehäuseflansch und einen daran anschließenden Gegenflansch umfassen, wobei die elekt rische Verbindung durch eine Isoliertlüssigkeit-Gas-Durch- führung geführt ist, welche an einem Übergang von einem mit der Schaltanlage verbundenen schaltanlagenseitigen Dom und einem mit dem Transformator verbundenen transformatorsei tigen Dom angeordnet ist. Der Gegenflansch ist außen an dem transformatorseitigen Dom angebracht, der Gehäuseflansch hat einen Innendurchmesser, welcher größer ist als die maximale radiale Ausdehnung der Isoliertlüssigkeit-Gas-Durchführung und der transformatorseitige Dom ist am Transformator befes tigt, ragt in das Gehäuse der Schaltanlage hinein und ist von dem Gehäuseflansch umschlossen. Die direkte Verbindung be dingt, dass keine Relativbewegungen zwischen Transformator und Schaltanlage möglich sind und demzufolge keine Ausgleich- Vorrichtungen (Kompensatoren oder Kabelschlaufen) notwendig sind. Weiterhin wird eine sicherere und vor Umgebungseinflüs sen und Berührung durch Personen geschützte Verbindung der Schaltanlage mit dem Transformator ermöglicht. In einer be vorzugten Ausgestaltung kann das Gehäuse der Schaltanlage durch einen Spalt zwischen der Schaltanlage und dem Transfor mator und/oder durch ein thermisches Abschirmelement, welches zwischen dem Gehäuse der Schaltanlage und dem Transformator angeordnet ist, von dem Transformator thermisch entkoppelt sein. Die zulässige Temperatur des Transformators kann die zulässige Temperatur im Innenraum des Gehäuses der Schaltan lage erheblich überschreiten. Durch die beschriebene thermi sche Entkopplung wird eine unzulässige Aufheizung des Innen raumes des Gehäuses der Schaltanlage verhindert.

Die vorgenannten Ausgestaltungen der Erfindung ermöglichen insbesondere eine elektrische Verbindung einer gasisolierten Schaltanlage mit einem mit einer Isolierflüssigkeit befüllten Transformator über eine geeignete Isoliertlüssigkeit-Gas- Durchführung und eine Flanschverbindung.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Um spannwerks ist wenigstens ein Komponententräger zum Stützen des Umspannwerks bei einem Transport des Umspannwerks ausge bildet.

Bei der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung fungiert ein Komponententräger vorteilhaft nicht nur als Stütze für Kompo nenten des Umspannwerks, sondern dient auch als Stütze des gesamten Umspannwerks bei dessen Transport.

Bevorzugt kommen fluidgefüllte Transformatoren zum Einsatz. Die Isolierflüssigkeit kann dabei ein Fluid auf Mineralölba sis oder eine alternative Isolierflüssigkeit, beispielsweise auf Basis eines Esters, sein.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umspannwerks umfasst ein Ausdehnungsgefäß für die thermisch bedingten Vo- lumenschwankungen der Isolierflüssigkeit des Transformators und ein in einer Verbindungsleitung zwischen dem Transforma tor und dem Ausdehnungsgefäß angeordnetes Buchholzrelais, wo bei das Ausdehnungsgefäß unterhalb einer Gehäuseoberkante des Transformators angeordnet ist und das Buchholzrelais oberhalb der Gehäuseoberkante des Transformators angeordnet ist.

Die beschriebene Anordnung des Ausdehnungsgefäßes ermöglicht eine einfache Einhaltung der maximalen Transporthöhe für den Straßentransport, bei Gewährleistung der Funktion des Buch holzrelais.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Um spannwerks ist der Transformator hermetisch verschlossen aus geführt. Ferner ist zur Kompensation von Volumenschwankungen der Isolierflüssigkeit im Ausdehnungsgefäß ein Gaspolster vorgesehen und dieses Gaspolster ist zumindest teilweise in einem oder mehreren an wenigstens einem Komponententräger be festigten Gaskompressionsgefäßen angeordnet.

Ein zusätzlicher hermetischer Abschluss des Transformators ermöglicht eine höhere Wartungsfreiheit des Transformators und vermindert die Alterung der Isolation des Transformators. Das Gaspolster kann sowohl im Ausdehnungsgefäß als auch in zusätzlichen Gaskompressionsgefäßen erfolgen. Die Nutzung zu sätzlicher Gaskompressionsgefäße ermöglicht die flexible Un terbringung des für das Gaspolster erforderlichen Volumens in den Freiräumen zwischen den elektrischen Komponenten des Um spannwerks und damit eine kleine Baugröße desselben.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei spielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Dabei zeigen: FIG 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks, wobei das Umspannwerk auf einer AufStellfläche aufgestellt ist,

FIG 2 das in Figur 1 dargestellte Umspannwerk auf einem Sattelzug zum Transport des Umspannwerks,

FIG 3 eine erste Schnittdarstellung des in Figur 1 darge stellten Umspannwerks,

FIG 4 eine zweite Schnittdarstellung des in Figur 1 dar gestellten Umspannwerks,

FIG 5 eine dritte Schnittdarstellung des in Figur 1 dar gestellten Umspannwerks,

FIG 6 eine rückseitige Ansicht des in Figur 1 dargestell-ten Umspannwerks,

FIG 7 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks,

FIG 8 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks,

FIG 9 das in Figur 8 dargestellte Umspannwerk im Bereich einer Flanschverbindung zwischen dem Transformator und einer Schaltanlage des Umspannwerks vor dem Schließen der Flansch-verbindung,

FIG 10 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks,

FIG 11 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Umspannwerks.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit densel ben Bezugszeichen versehen.

Die Figuren 1 bis 6 (FIG 1 bis FIG 6) zeigen ein erstes Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1. Das Umspannwerk 1 umfasst unter anderem einen Transformator 3, zwei Schaltanlagen 5, 7, zwei Komponententräger 9, ein Aus dehnungsgefäß 11 und ein Buchholzrelais 13.

Figur 1 zeigt das Umspannwerk 1 nach dessen Aufstellen auf einer AufStellfläche 15. Figur 2 zeigt das Umspannwerk 1 auf einem Sattelzug mit einer Sattelzugmaschine 17 und einem Sat telauflieger 18 zum Transport des Umspannwerks 1. Figur 3 zeigt eine erste Querschnittdarstellung des Umspannwerks 1 mit einer durch eine erste Schaltanlage 5 verlaufenden Schnittebene. Figur 4 zeigt eine zweite Querschnittdarstel lung des Umspannwerks 1 mit einer durch den Transformator 3 verlaufenden Schnittebene. Figur 5 zeigt eine dritte Quer schnittdarstellung des Umspannwerks 1 mit einer durch die zweite Schaltanlage 7 verlaufenden Schnittebene. Figur 6 zeigt eine rückseitige Ansicht des Umspannwerks 1.

Die Schaltanlagen 5, 7 sind auf sich in einer Längsrichtung gegenüberliegenden Seiten des Transformators 3 angeordnet und weisen Anschlussvorrichtungen 19, 21 mit Hochspannungsan schlüssen 20, 22 zum Anschließen des Umspannwerks 1 an ein elektrisches Versorgungsnetz auf.

Der Transformator 3 weist ausfahrbare Stützen 23 zum Aufstel len des Umspannwerks 1 auf der AufStellfläche 15 auf. Die Un terseiten der Stützen 23 bilden die einzigen Auflageflä-chen 25, an denen das Umspannwerk 1 nach dem Aufstellen an der AufStellfläche 15 anliegt.

Die Komponententräger 9 sind auf sich in einer Querrichtung gegenüberliegenden Seiten des Transformators 3 angeordnet. Jeder Komponententräger 9 verläuft in Längsrichtung an der jeweiligen Seite des Transformators 3 und ist an Komponenten trägerhalterungen 27 befestigt, die an dieser Seite an dem Transformator 3 angeordnet sind. Die Schaltanlagen 5, 7 und das Ausdehnungsgefäß 11 sind über Befestigungselemente 29 bis 33 an den Komponententrägern 9 angeordnet. Das Ausdehnungsgefäß 11 ist zur Kompensation von Volumen schwankungen einer Isolierflüssigkeit in dem Transformator 3 eingerichtet. Dazu ist das Ausdehnungsgefäß 11 mit dem Trans formator 3 über eine Verbindungsleitung 35 verbunden, in der Isoliertlüssigkeit zwischen dem Transformator 3 und dem Aus dehnungsgefäß 11 fließen kann. Das Ausdehnungsgefäß 11 ist unterhalb einer Gehäuseoberkante 37 eines Transformatorgehäu ses 38 des Transformators 3 angeordnet. Das Buchholzrelais 13 ist oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels der Isolierflüssig keit des Transformators 3 und oberhalb der Gehäuseoberkan-te 37 des Transformatorgehäuses 38 in der Verbindungslei-tung 35 angeordnet.

Zum Transport des Umspannwerks 1 sind an dem Transformator 3 zwei Transportträger 39 montierbar (die Transportträger 39 sind in den Figuren 2 bis 6 gestrichelt dargestellt, da sie nach dem Transport entfernt werden). Die Transportträger 39 werden auf sich in der Querrichtung gegenüberliegenden Seiten des Transformators 3 angeordnet. Jeder Transportträger 39 verläuft in der Längsrichtung an der jeweiligen Seite des Transformators 3 und ist an Transportträgerhalterungen 41 lösbar montierbar, die an dieser Seite an dem Transformator 3 angeordnet sind. Über die Transportträger 39 liegt das Um spannwerk 1 bei einem Transport mit dem Sattelzug auf dem Sattelauflieger 18 des Sattelzugs auf. Die Transportträger 39 weisen (in Figur 2 nicht dargestellte) Befestigungseinrich tungen zum Verbinden mit dem Sattelauflieger 18 auf, bei spielsweise Auflagen und Verbindungszapfen.

Die Schaltanlagen 5, 7 weisen jeweils ein Haltegerüst 43, 45 auf, das mit Befestigungselementen 29 bis 33 an den Komponen tenträgern 9 befestigt ist.

Figur 7 (FIG 7) zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1 in einer Längsschnittdar stellung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind an jeder Längs seite des Transformators 3 zwei Komponententräger 9, 10 pa rallel zueinander und übereinander angeordnet. Die Komponen- tenträger 9, 10 können über Streben, beispielsweise nach Art einer Fachwerkkonstruktion, zu einem mehrteiligen Komponen tenträger miteinander verbunden sein. Die erste Schaltanla-ge 5 ist gasisoliert mit einer Regelungseinrichtung 46 ausge führt. Die Anschlussvorrichtungen 19 der ersten Schaltanla-ge 5 sind als Gas-Luft-Durchführungen ausgebildet. Die Haupt baugruppen der ersten Schaltanlage 5 sind in einem Stabili sierungsrahmen 47 verankert. Der Stabilisierungsrahmen 47 ist mittels Schwingungsdämpfern 49 von den unteren Komponenten trägern 10 entkoppelt gelagert. Die Schwingungsdämpfer 49 sind auf die Masse der im Stabilisierungsrahmen 47 angeordne ten Baugruppen der ersten Schaltanlage 5 und die Betriebsfre quenz des Transformators 3 abgestimmt. Die erste Schaltanla ge 5 ist durch eine Isoliertlüssigkeit-Gas-Durchführung 50 mit dem Transformator 3 verbunden. Die Isoliertlüssigkeit- Gas-Durchführung 50 ist an einem Übergang von einem mit der ersten Schaltanlage 5 verbundenen schaltanlagenseitigen Dom 68 und einem mit dem Transformator verbundenen transformator seitigen Dom 66 angeordnet und weist einen schaltanlagensei tigen Anschlussflansch 52 und einen transformatorseitigen An schlussflansch 56 auf.

Die Figuren 8 und 9 (FIG 8 und FIG 9) zeigen ein drittes Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1. Da bei zeigt Figur 8 eine Längsschnittdarstellung des gesamten Umspannwerks 1 auf einem Sattelauflieger 18 und Figur 9 zeigt eine Längsschnittdarstellung des Umspannwerks 1 im Bereich einer Flanschverbindung zwischen dem Transformator 3 und der ersten Schaltanlage 5 des Umspannwerks 1 vor dem Schließen der Flanschverbindung. Die erste Schaltanlage 5 ist gasiso liert ausgeführt und in einem Gehäuse 80 angeordnet, das an den Komponententrägern 9 angeordnet ist. Die Hauptbaugruppen der ersten Schaltanlage 5 sind in einem Stabilisierungsrah men 47 verankert, der in dem Gehäuse 80 angeordnet ist und mittels Schwingungsdämpfern 49 von dem Gehäuse 80 und damit auch von den Komponententrägern 9 entkoppelt ist. Die erste Schaltanlage 5 ist mit dem Transformator 3 über ei ne elektrische Verbindung leitfähig verbunden, wobei das Ge häuse 80 der ersten Schaltanlage 5 über eine die elektrische Verbindung umschließende Flanschverbindung mit dem Transfor mator 3 verbunden ist. Die Flanschverbindung umfasst einen an dem Gehäuse 80 angebrachten Gehäuseflansch 62 und einen daran anschließenden Gegenflansch 64, wobei die elektrische Verbin dung durch eine Isoliertlüssigkeit-Gas-Durchführung 50 ge führt ist. Die Isoliertlüssigkeit-Gas-Durchführung 50 ist an einem Übergang von einem mit der ersten Schaltanlage 5 ver bundenen schaltanlagenseitigen Dom 68 und einem mit dem Transformator 3 verbundenen transformatorseitigen Dom 66 an geordnet. Der Gegenflansch 64 ist außen an dem transformator seitigen Dom 66 angeordnet. Der Gehäuseflansch 62 hat einen Innendurchmesser Dil, welcher größer ist als die maximale ra diale Ausdehnung DA2 der Isoliertlüssigkeit-Gas-Durchführung 50. Der transformatorseitige Dom 66 ist am Transformator 3 befestigt und ragt in das Gehäuse 80 der ersten Schaltanlage 5 hinein und ist von dem Gehäuseflansch 62 umschlossen.

Das Gehäuse 80 ist durch einen Spalt 69 zwischen der ersten Schaltanlage 5 und dem Transformator 3 und durch ein thermi sches Abschirmelement 70, welches zwischen dem Gehäuse 80 und dem Transformator 3 angeordnet ist, von dem Transformator 3 thermisch entkoppelt. Die Temperatur des Transformators 3 kann 100°C überschreiten. Durch die beschriebene thermische Entkopplung wird eine unzulässige Aufheizung des Innenraumes des Gehäuses 80 der Schaltanlage 5 verhindert.

Das Umspannwerk 1 umfasst ferner eine als ein Wärmetauscher ausgebildete Kühlvorrichtung 72 zum Kühlen des Transforma tors 3.

Figur 10 (FIG 10) zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1. Bei diesem Ausführungsbei spiel sind Komponententräger 9 auch zum Stützen des Umspann werks 1 bei einem Transport des Umspannwerks 1 ausgebildet, das heißt die Komponententräger 9 übernehmen auch die Funkti- on der Transportträger 39. Außerdem weisen die Komponenten träger 9 jeweils ausfahrbare Stützen 24 auf, und der Trans formator 3 weist neben ausfahrbaren Stützen 23 Kufen 79 auf, auf denen das Umspannwerk 1 aufstellbar ist. An dem Transfor mator 3 sind Kühlvorrichtungen 73 angeordnet, die beispiels weise Radiatoren zum Kühlen des Transformators 3 aufweisen. Die Komponententräger 9 weisen ferner Befestigungseinrichtun gen 74 zum Verbinden mit einem Transportmittel, insbesondere Auflagen und Verbindungszapfen zum Verbinden mit einem Fahr gestell und/oder einem Sattelauflieger 18, auf. An den Kompo nententrägern 9 sind unter anderem eine als ein Wärmetauscher ausgebildete Kühlvorrichtung 72, eine Schalteinheit 77, ein Ausdehnungsgefäß 11, ein Gaskompressionsgefäß 75, ein Mess wandler 76 und Kabelanschlussbuchsen 78 angeordnet.

Die Schalteinheit 77 ist in diesem Ausführungsbeispiel als luftisoliere Schalteinheit ausgeführt. Die neben der Schalt einheit 77 befindlichen Komponenten 11, 75, 76 des Umspann werks 1 sind daher derart angeordnet, dass die erforderlichen elektrischen Abstände zu den Hochspannung führenden Teilen der Schalteinheit 77 eingehalten werden.

Der Transformator 3 ist hermetisch verschlossen ausgeführt und zur Kompensation von Volumenschwankungen der Isolierflüs sigkeit im Ausdehnungsgefäß 11 ist ein Gaspolster vorgesehen. Dieses Gaspolster ist zumindest teilweise in dem Gaskompres sionsgefäß 75 angeordnet.

Figur 11 (FIG 11) zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umspannwerks 1 in einer Längsschnittdar stellung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 8 gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen nur dadurch, dass der Transformator 3 Kufen 79 statt ausfahr bare Stützen 23 aufweist, und dass die Komponententräger 9 nicht entlang der Längsseiten des Transformators 3 verlaufen, sondern an der Stirnseite des Transformators 3 angeordnet sind und die erste Schaltanlage 5 abstützen. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.