Interaktion von Ölspalten und fester Isolation in HVDC-Barrierensystemen
Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2009
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| Weitere Verfasser: | , , |
| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | ger |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI Verlag
2009
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI Reihe 21, Elektrotechnik
390 |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | Inhaltsverzeichnis Kurzbeschreibung |
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Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2009 Die HGÜ (Hochspannungsgleichstromübertragung, engl. HVDC-transmission) gewinnt zunehmend an Bedeutung bei der weltweiten Erschließung abgelegener Wasserkräfte und anderer Ressourcen. Neuere Projekte erfordern bisher noch nicht realisierte Gleichspannungen von 800 kV. Noch immer bestehen aber ingenieurstechnische Herausforderungen bezüglich der spezifischen Eigenschaften der HGÜ-Isolation. Die Herausforderungen ergeben sich aus der Tatsache, dass die elektrische Feldverteilung bei Gleichspannung nicht wie bei Wechselspannungsbeanspruchung durch die gut bekannten Dielektrizitätszahlen bestimmt wird, sondern durch ungenau bekannte und schwer kontrollierbare Leitfähigkeiten. Kritische Verhältnisse ergeben sich insbesondere dort, wo unterschiedliche Materialien, wie feste Isolation und Ölspalte ein Isoliersystem bilden, dessen Verhalten beim Zuschalten, beim Umpolen und beim transienten Übergang in den stationären Zustand noch nicht vollständig verstanden ist. Um das Verhalten der Materialien besser zu verstehen, werden Methoden zur Bestimmung der dielektrischen Eigenschaften, der Messung und der Simulation der elektrischen Feldstärke beschrieben und verglichen. Durch einen Versuchsaufbau zur Abbildung der realen Verhältnisse in den einzelnen Isoliermaterialien und in Barrierensystemen werden die Vorgänge beim Umpolen untersucht. Die aus den Messungen gewonnenen Erkenntnisse zeigen, dass klassische Ersatzschaltbilder zur Beschreibung der Materialien nicht ausreichend sind. Deshalb werden neue Modelle zur Berechnung iterativ entwickelt und validiert. Das neu entwickelte Modell für Feststoffe berücksichtigt neben den kapazitiven dielektrischen Eigenschaften und Leitfähigkeiten auch die Materialpolarisation. Das neu entwickelte Modell für Isolieröl berücksichtigt neben den kapazitiven dielektrischen Eigenschaften eine nichtlineare feldstärkeabhängige Leitfähigkeit und die Drift der Ladungsträger im elektrischen Feld. Die Ladungsträger im Isolieröl sammeln sich als Raumladungszonen vor den Elektroden bzw. den Grenzflächen und stehen nach dem Umpolen erneut zur Verfügung. Nach der erfolgreichen Validierung der Simulationen durch die Messungen werden die Transienten mit den klassischen und den neu entwickelten Modellen berechnet und verglichen. Die Feldstärkeverläufe zeigen das Potential der neuen Modelle: Die Polarisationsvorgänge der Feststoffe führen in einem Barrierensystem zur Erhöhung der transienten Belastung der Ölspalte. Die Drift der Ladungsträger und die Nichtlinearität des Isolieröls wirken sich insbesondere nach dem Umpolen belastungssenkend aus, so dass die Belastung kurzzeitig nicht mehr so stark ist, allerdings durch die Feststoffpolarisation zeitlich länger anhält. |
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| Beschreibung: | Mit e. engl. u. dt. Zsfassung |
| Beschreibung: | XII, 139 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783183390212 978-3-18-339021-2 |