Einen Feldversuch mit der neuesten Generation eines supraleitenden Strombegrenzers der Nexans SuperConductors hat Vattenfall am Dienstag in seinem Kraftwerk Boxberg gestartet. Bereits die erste Inbetriebnahme eines auf Hochtemperatur-Supraleitern basierenden Strombegrenzers (HTSL-Strombegrenzer) in dem Kraftwerk im November 2009 war eine Weltpremiere gewesen.
Der große Vorteil der Supraleiter-Elemente: Sie lassen bei Kühlung auf etwa minus 200 Grad Celsius Strom quasi widerstandslos durch. Überschreitet der Strom im Supraleiter jedoch die Auslegungswerte, etwa bei einem Kurzschluss, wird aus dem idealen Leiter eine schlecht leitende Keramik, und zwar automatisch und in wenigen Tausendstelsekunden. Das bewahrt das Netz vor Schäden. Statt aber den Stromfluss wie eine Sicherung zu trennen, reduziert der Strombegrenzer ihn auf ein tolerierbares Maß. Die Störung lässt sich leicht suchen und beheben.
Nach der erfolgreichen Erprobung des ersten in Boxberg aufgestellten Strombegrenzers soll im jetzt folgenden Feldversuch erstmals ein Gerät mit supraleitenden Bandleitern anstelle massiver Teile getestet werden. Der Supraleiter ist hierbei als dünne Schicht auf ein etwa einen Zentimeter breites Edelstahlband aufgebracht. Um im Normalbetrieb den Nennstrom von 800 Ampere sicher zu transportieren, werden innerhalb des Strombegrenzers mehrere dieser Bänder parallel geschaltet.
Die bisherigen Vorteile des HTSL-Strombegrenzers bleiben auch beim Einsatz der neuen Gerätegeneration vollständig erhalten. Darüber hinaus jedoch bieten die Bandleiter erhebliche Vorzüge hinsichtlich der Verluste und auch möglicher Wiedereinschaltzeiten nach beim Auftreten eines Fehlerstromes.
„Die Wechselstrom-Verluste im Supraleiter verringern sich um 90 Prozent gegenüber dem bisher eingesetzten Material. Der Kühlleistungsbedarf wird somit stark reduziert“, erklärte Dr. Thomas Krüger, Fachmann für Elektro- und Leittechnik bei Vattenfall am Dienstag. „Die Rückkühlzeit nach einem Kurzschluss wird vom Minuten- in den Sekundenbereich verringert. Der Strombegrenzer ist somit schneller wieder einsetzbar. Somit wird der Strombegrenzer auf Grund des geringeren Kühlmittelbedarfs wirtschaftlicher.“
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Tatsächlich, so betonte Krüger, sei ein Kurzschluss im Kraftwerk Boxberg während des Einsatzes des neuen Strombegrenzers nicht zu erwarten. Seine Funktionstüchtigkeit im Kurzschlussfall sei bereits vorher in einem Prüffeld in Berlin getestet worden. Mit dem Feldversuch in der Lausitz sollen jetzt die Betriebssicherheit und die Zuverlässigkeit des Strombegrenzers im Langzeit-Einsatz nachgewiesen werden.
Quelle: Vattenfall Europe AG
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