MVDC Schalten

Projektleitung

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Peter Hock M.Sc.

Projektbeschreibung

Umbau der synthetischen Prüfanlage auf die Erzeugung eines Trapezimpulses

In der synthetischen Prüfanlage des Fachgebietes Hochspannungstechnik wurde für das Prüfen von DC Schaltgeräten bisher ein 25 Hz Sinuswellenimpuls erzeugt

Zu Simulation eines Gleichstroms soll für zukünftige Versuche die Pfüfanlage auf einen Trapezimpuls umgebaut werden. Dies stellt der Prüfung von DC Schaltern ein Zeitfenster von 7ms bereit, währenddessen ein Gleichstrom mit max. 2% Ripple erzeugt wird.

Untersuchung der Kaskadierung von Gleichstrom Schaltern

Im Mittelpunkt des Projektes MVDC Schalten steht die Untersuchung kaskadierter Geichstromschaltmodule.

Hierzu wurden insgesammt vier Gleichstromschaltmodule aufgebaut. Jedes Gleichstromschaltmodul besteht aus einem Hauptpfad (Vakuumschaltröhre), Kommutierungspfad (RLC Schwingkreis mit vorgeladenem Kondensator und einer getriggerten Graphitfunkenstrecke) sowie einem Energieaufnahmepfad (MOV).

Eine Machbarkeitsstudie, von diversen Seriell- und Parallelschaltung, wird durchgeführt. Besonderes Interesse gilt in paralleler Verschaltung der Stromaufteilung und in serieller Verschaltung der Spannungsaufteilung. Die Unterschiede parallel oder seriel verschalteter Gleichstromschaltmodule zu lediglich parallel oder seriel verschatleten Vakuumschaltröhren wird dargestellt. Diverse Fehlerszenarien werden mit Hilfe der Prüfkreistechnik abgebildet.

Ebenfalls wird die Kombination der seriellen und parallelen Verschaltungen untersucht, die 2S2P Schaltung. Hier werden insgesamt vier Gleichstromschaltmodule verschaltet.

Alterungsuntersuchung an Metalloxid-Ableitern

Im Energieaufnahmepfad von MVDC sowie HVDC Schaltern werden typischerweise Metalloxid-Ableiter verwendet. Jedoch sind die aktuell verfügbaren Metalloxid-Ableiter nicht für diese spezielle Aufgabe entwickelt.

Demnach wird an kommerziell verfügbaren Metalloxid-Ableitern das Alterrungsverhalten in einem Gleichstromschalter untersucht.

Hierzu wurde ein automatisierter Versuchsstand entwickelt, welcher die Ableiter mit dem charakterristischen Stromimpuls während eines Gleichstromausschaltvorgangs belastet.

Um eine Aussage über die Alterrung treffen zu können, werden die Metalloxid-Ableiter in regelmäßigen Abständen Charakterisiert. Am Ende werden die untersuchten Ableiter einer zerstörenden Prüfung unterzogen, welche gealterte Ableiter mit fabrikneun Ableitern vergleicht.