Bachelor- / Master-Thesis

Im Zuge des Netzausbaus in Deutschland werden immer häufiger Hochspannungskabel als alternatives Übertragungsmedium zu Freileitungen in Betracht gezogen. Der Übergang vom aktuellen Freileitungsnetz hin zu einem Übertragungsnetz mit einem höheren Verkabelungsgrad muss dabei jedoch schrittweise erfolgen. Durch den damit zunehmenden Kabelanteil nimmt auch der kapazitive Ladestrom im Hochspannungssystem zu. Damit entsteht eine Beeinflussung des im Kurzschlussfall fließenden Stromes bzw. der Beanspruchung der Leistungsschalter.

Bei dieser Abschlussarbeit soll zunächst eine Literaturrecherche und Einarbeitung zu den Themen „transiente Überspannungen“, „Kurzschlussströme“ und „Leistungsschalter“ erfolgen. Auf Basis dieses Wissens sollen anschließend transiente Simulationen mit dem Simulationstool EMTP-ATP durchgeführt werden. Dazu ist zunächst eine Eingewöhnungsphase in das Programm vorgesehen. Anschließend sollen resultierende Abweichungen zwischen einer reinen Freileitungsstrecke, einer reinen Kabelstrecke und einer Kombination aus konventioneller Freileitung mit Teilverkabelung im Hinblick auf resultierende Überspannungen und Belastungen der Leistungsschalter untersucht werden. Dabei müssen die Belastungen bei Kurzschlusseintritt, Kurzschlusslöschung und ggf. bei Kurzunterbrechung berücksichtigt werden. Die Fehler können dabei Ein- oder Dreipolig auf der Freileitungsstrecke, oder einpolig auf der Kabelstrecke auftreten. Dabei ist eine Beeinflussung durch die Netzcharakteristik, die Konfiguration und die Kompensation zu erwarten. Als resultierende Parameter sind dann vor allem die auftretenden Leiter- und Schirmspannungen sowie die Spannungen über den Leistungsschaltern von Interesse.

• Interesse und Spaß an simulativen Aufgabenstellungen
• Motivation, sich das notwendige Hintergrundwissen selbstständig zu erarbeiten
• Erste Erfahrungen mit transienten Überspannungen / Isolationskoordination sind wünschenswert