Prof. Dr. Christof Humpert

Prof. Dr. Christof Humpert

Informations-, Medien- und Elektrotechnik
Institut für Elektrische Energietechnik (IET)

  • Telefon+49 221-8275-2277

CURL380

Schlüsseltechnologie für Supraleitende Strombegrenzer in Höchstspannungsnetzen

Durch den erforderlichen Ausbau der Übertragungsnetze steigen die Kurzschlussströme im Fehlerfall an, so dass konventionelle Maßnahmen zunehmend an ihre Grenzen stoßen. Der supraleitende Strombegrenzer vereint alle Eigenschaften eines idealen Kurzschlussstrombegrenzers, da er im Normalbetrieb keine Impedanz besitzt, diese jedoch schnell und eigensicher im ersten Stromanstieg aufbaut und somit den Kurzschlussstrom zuverlässig begrenzt. Der Strombegrenzer besteht dabei aus in Reihe geschalteten Modulen, die mit supraleitenden Bandleitern in Form von multifilaren Spulen aufgebaut sind. Die Module werden innerhalb eines Kryostaten in Flüssigstickstoff betrieben und mittels Hochspannungsdurchführungen vom Außenraum durch die Kryostatwand kontaktiert. Ziel dieses Teilprojektes ist die Entwicklung eines zuverlässigen und kompakten Hochspannungsdesigns eines supraleitenden Strombegrenzers für die Anwendung im 380 kV Übertragungsnetz. Hierzu soll die räumliche Spannungsverteilung im Strombegrenzer und in den einzelnen Modulen in Anhängigkeit der durch das Netz hervorgerufenen transienten Spannungsbelastungen bestimmt werden. Besonderes Augenmerk muss dabei auf die elektrische Wicklungsisolierung zwischen den supraleitenden Bandleiterwindungen der Module gelegt werden. Diese Isolierung wird in Abhängigkeit der auftretenden stationären und transienten Spannungsbelastungen dimensioniert. Ein weiterer kritischer Punkt ist die Entwicklung einer kompakten kryogenen 380 kV Hochspannungsdurchführung, für die in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern elektrische und mechanische Eigenschaften der verwendeten Materialien untersucht und Dimensionierungskriterien zur Skalierung der Konstruktion mit steigender Spannung festgelegt werden. Schließlich wird für die Typprüfung der Hochspannungsdurchführung und zur Messung der Durchschlagsfestigkeit von Flüssigstickstoff bei sehr großen Isolationsabständen ein Testkryostat entwickelt und aufgebaut.

Auf einen Blick

Kategorie Beschreibung
Forschungsprojekt CURL380 - Schlüsseltechnologie für Supraleitende Strombegrenzer für die Anwendung in Höchstspannungsnetzen von 380 kV; Teilvorhaben: Hochspannungsauslegung und -untersuchungen 
Leitung Prof. Dr. Christof Humpert 
Fakultät Fakultät für Informations-, Medien- und Elektrotechnik (F07) 
Institut Institut für elektrische Energietechnik
Cologne Institute for Renewable Energy 
Projektpartner KIT, Siemens Energy, HSP, TenneT, TH Köln 
Fördermittelgeber Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5) 
Laufzeit 01.04.2025 -31.03.2028 
Prof. Dr. Christof Humpert

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