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 |