Integriertes Prüf- und Wartungsventil für Gasdichtewächter

Für die Wartung und Kontrolle von Gasdichtewächtern in gasisolierten Hochspannungsschaltanlagen ist ein direkter Zugang zum Gasraum der Schaltanlage erforderlich. Dazu werden oft zusätzliche Ventile zwischen der Anlage und dem Gasdichtewächter eingebaut. Die Hauptnachteile dieser separaten Ventile sind neben den Kosten die zusätzlichen Verbindungsstellen, die zu Leckage führen können, sowie der erhöhte Platzbedarf.

Da die Bedeutung von Wartung und Prüfung zunimmt und gleichzeitig von den Netzbetreibern eine immer höhere Effizienz erwartet wird, bietet Trafag zu den aktuellen Gasdichtewächtern und Hybrid-Gasdichtewächtern optional integrierte Ventile an: Prüfventile zur Kontrolle der Schaltpunkte des Gasdichtewächters sowie Wartungsventile zur Probenentnahme und zum Nachfüllen des Isoliergases und Füllventile mit grossem Querschnitt, um den gesamten Isoliergastank schnell zu befüllen oder zu entleeren. Das Prüf- und das Wartungs- bzw. Füllventil sind auch kombiniert in den Gasdichtewächter integrierbar.

Einfache, sichere und effiziente Wartungsprozesse dank integrierter Ventile

Ohne Prüfventil müsste der Gasdichtewächter zur Kontrolle der Schaltpunkte von der Anlage entfernt werden. Jeder Demontage- und Montageprozess beinhaltet das Risiko, dass Komponenten verwechselt, falsch angeschlossen oder beim Transport zur Prüfstelle beschädigt werden. Alle diese Risiken entfallen durch die direkte Integration des Ventils in den Gasdichtewächter. Die kompaktere Bauweise der integrierten Ventile spart nicht nur Platz im Einbau und erleichtert den Zugang, sondern durch die geringere Baulänge reduziert sich auch der Abstand zwischen der Masse des Gasdichtewächters und dem Befestigungspunkt. Insbesondere bei Schaltvorgängen, die starke Vibrationen verursachen können, ist ein kurzer Hebelarm zu den schwingenden Massen wichtig. Mit der kompakten Bauweise des integrierten Ventils wird die Belastung des Gasdichtewächters durch Vibrationen verringert, und damit reduziert sich die Gefahr von Verschleiss, Beschädigung und Fehlfunktionen wie Kontaktprellen.

Immer häufiger werden auf Hochspannungsschaltanlagen neben dem Isolationsgas SF₆ auch umweltverträglichere Alternativgase eingesetzt, da der Einsatz von SF₆ auf Neuanlagen zunehmend eingeschränkt und in Verlauf der nächsten Jahre EU-weit komplett verboten wird. Um einer Verwechslung vorzubeugen, sind die Abdeckkappen der Ventile, die in die Trafag-Gasdichtewächter integriert sind, in den üblichen Farben gekennzeichnet: Orange für SF₆, Grün für alternative Isoliergase C₄FN sowie Blau für Luftmischungen. Genau wie der Gasdichtewächter selbst sind auch die Ventile für ein bestimmtes Gas ausgelegt, sowohl von der Druckfestigkeit (alternative Isoliergase erfordern einen deutlich höheren Druck als SF₆ für gleichwertige Isoliereigenschaften) als auch von den verwendeten Dichtungsmaterialien her.

Trafag bietet mit der patentierten direkten Integration von Ventilen in den Gasdichtewächter zur Kontrolle der Schaltpunkte, zur Probenentnahme, zum Nachfüllen von Isoliergas sowie zum Entleeren und Befüllen der Gasräume eine sichere und elegante Lösung für den zuverlässigen Betrieb und die effiziente Wartung von Hochspannungsschaltanlagen.

Integriertes Prüfventil DN8

Das integrierte Prüfventil ermöglicht eine Überprüfung der Schaltpunkte des Gasdichtewächters im eingebauten Zustand. Über einen standardisierten DN8-Anschluss kann ein externes Prüfgerät angeschlossen werden. Für den Prüfvorgang schliesst das Ventil die Öffnung zum Gasraum ab und öffnet die Verbindung zum DN8-Anschluss. Wenn die Prüfung der Schaltpunkte des Gasdichtewächters und gegebenenfalls des Signals des im Hybrid-Gasdichtewächters eingebauten Gasdichtesensors abgeschlossen ist, wird das Ventil wieder in die Normalposition umgeschaltet und damit die Leitung zum DN8-Anschluss wieder verschlossen. Das Prüfgerät kann nun entfernt werden.

Funktionsweise des Prüfventils zur periodischen Kontrolle der Schaltpunkte des Dichtewächters.

Normalbetrieb

Monitortestmodus

Integriertes Wartungsventil DN8

Wenn zu Wartungszwecken Proben des Isoliergases entnommen werden müssen, kann man die Entnahmegeräte am DN8-Anschluss des Wartungs- und Nachfüllventils anschliessen. Durch das Öffnen des Ventils wird die Verbindung zum Gasraum hergestellt, wobei die Verbindung zum Gasdichtewächter erhalten bleibt. Über den DN8-Anschluss lässt sich Gas nachfüllen. Nach Abschluss der Wartungsarbeiten wird das Ventil wieder in den normalen Betriebszustand zurückgesetzt, und die externen Module können entkoppelt werden.

Funktionsweise des Wartungsventils, das eine direkte Verbindung zum Gasraum ermöglicht: Im Normalbetrieb ist das Ventil geschlossen (links); Im Monitortestmodus ist das Ventil geöffnet (rechts) und die Überprüfung der Schaltpunkte, Probenentnahmen, etc. kann erfolgen.

Normalbetrieb

Monitortestmodus

Integriertes Füllventil DN20

Das integrierte Füll- und Wartungsventil bietet im Gegensatz zum oben beschriebenen Nachfüllventil einen massiv grösseren Durchflussquerschnitt und ermöglich damit sowohl die initiale Befüllung bei Inbetriebnahme der Anlage als auch den Austausch des gesamten Isoliergases im entsprechenden Gasraum innerhalb kurzer Zeit. Die Verbindung zur Füllanlage erfolgt über einen DN20-Anschluss, der sich üblicherweise direkt an der Anlage anschliessen lässt. Alle weiteren Funktionalitäten des Füll- und Wartungsventils sind identisch mit jenen des Wartungs- und Nachfüllventils.

Kombinierte Varianten aus Wartungs-, bzw. Füllventil

Kombinierte Varianten aus Wartungs-, bzw. FüllventilNeben den einzelnen Ventilvarianten bietet Trafag auch die kombinierte Integration von Prüfventil und Füll- bzw. Nachfüllventil an. Denn bei den meisten Anlagen sind nicht nur das Nachfüllen oder die Gesamtbefüllung des Gastanks sowie die Wartungsarbeiten im Zusammenhang mit dem Isoliergas erforderlich, sondern die Gasdichtewächter müssen auch überprüft werden. Durch die kombinierten, direkt im Anschluss des Gasdichtewächters integrierten Ventile werden sogar weitere zusätzliche Verbindungsstellen eingespart.

Sowohl die einzelnen Ventile als auch die Kombinationen sind in verschiedenen Anordnungen bestellbar, damit für jede Einbaulage ein optimaler Zugang zu den Anschlüssen und zum Gasdichtewächter selbst gewährleistet ist.

Integrierte Ventile für alle Trafag Dichtewächter

Die integrierten Ventile, einzeln oder als Kombiventile, sind für alle Trafag Dichtewächter und Hybriddichtewächter erhältlich. Dies umfasst einerseits die neue Generation 87x9 mit dem Dichtewächter 8719, dem Hybriddichtewächter mit analogem Ausgangssignal 8729 und den Hybriddichtewächter 8739 mit digitalem Modbus-Ausgangssignal. Andererseits sind integrierten Ventile auch optional an allen bisherigen Modellen der bisherigen Generation 87x6/87x8 (Dichtewächter), 878x (Hybriddichtewächter mit Analogausgangssignal) und 879x (Hybriddichtewächter mit digitalem Modbus-Ausgangssignal) erhältlich.

Warum werden bei gasisolierten Hochspannungsschaltanlagen Prüf- und Wartungsventile eingesetzt

Zur Überwachung von Isoliergas wie Schwefelhexafluorid (SF₆) oder umweltverträglicheren Alternativgasen (C₄FN-basierte Isoliergase wie EconiQ oder g³ und Luftmischungen wie CleanAir) in Hochspannungsschaltanlagen werden Gasdichtewächter eingesetzt. Es handelt sich dabei entweder um Gasdichtewächter mit elektromechanischen Schaltelementen, um Gasdichtesensoren mit kontinuierlicher elektronischer Dichtemessung oder um Hybrid-Gasdichtewächter, eine Kombination von Gasdichtewächter und -sensor. Diese Geräte werden direkt oder über Trennventile am Gasraum der Schaltanlage angebaut. Um einen sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten, reicht die Überwachung der Gasdichte allein nicht aus: Gelegentlich müssen vom Anlagengas Proben entnommen werden, um die Gasqualität offline zu analysieren. Sollte aufgrund von Leckagen die Dichte unter einen bestimmten Wert fallen, muss Isolationsgas nachgefüllt werden. Weiter muss aufgrund von regulatorischen Bestimmungen (F-Gas-Verordnung) regelmässig das korrekte Schalten des Gasdichtewächters überprüft werden. Die regelmässige Funktionskontrolle der Schalter ist insbesondere deshalb wichtig, weil diese auf Alarmwerte eingestellt sind und die Überprüfung ihrer Funktion deshalb im regulären Betrieb nicht möglich ist. Das Nachfüllen von Isoliergas ist vor allem bei älteren Anlagen relevant, moderne Anlagen führender Hersteller hingegen sind üblicherweise so dicht montiert, dass ein Nachfüllen nicht oder nur sehr selten notwendig ist.

*EconiQ ist eine Marke von Hitachi Energy
g³ ist eine Marke von General Electric Company
CleanAir (Clean Air) ist ein Begriff von Siemens Energy

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