ECCOFLOW fördert Anwendungen und Test
Strombegrenzer für Smart Grids
Die Strombegrenzer ermöglichen Netz- und Kraftwerksbetreibern, die Netze künftig weniger überdimensioniert auszulegen sowie besser zu schützen und zu verschalten als bisher. Im Rahmen des ECCOFLOW-Projekts fördert die EU die Fertigung und den Test von Strombegrenzern im europäischen Netz.
»In Kraftwerken können Strombegrenzer signifikante Kostenreduzierungen erzielen, falls sie im Falle von Neu- oder Umbauten schon in der Planung berücksichtigt werden.«, erklärt Dr. Joachim Bock, Direktor Marktentwicklung HTS-Systeme bei Nexans und Vorstand des Industrieverbandes Supraleitung (ivSupra).
Wegen der zunehmenden Einspeisung aus erneuerbaren Energien fallen ihre Vorteile auch für den Aufbau von Smart Grids ins Gewicht. Denn in Smart Grids müssen eine Vielzahl von Stromerzeugungsquellen an unterschiedlichen Stellen und in unterschiedliche Spannungsebenen ins Netz integriert werden. Mit Strombegrenzern lassen sich solche komplexen Netze optimieren, sie erhöhen damit die Zuverlässigkeit und die Effizienz von Smart Grids. Der bessere Schutz vor Fehlerströmen ermöglicht höhere Übertragungsleistungen mit der existierenden Netztechnik, ohne dabei die Betriebssicherheit zu verringern.
Eine wichtige zukünftige Anwendung für HTS-Strombegrenzer könnte auch die Koppelung von 110-kv-Netzgruppen werden. Das 110-kV-Netz ist in Gruppen unterteilt, die um hohe Kurzschlussströme zu vermeiden. Transformatoren aus dem 220-kV- oder 380-kV-Netz speisen die Gruppen. Die Anzahl der Transformatoren bemisst sich danach, ob nach einem Ausfall noch genügend Redundanz vorhanden ist. Über den Einbau von Strombegrenzern könnten bisher getrennte Netzgruppen miteinander gekoppelt werden, so dass einige Transformatoren überflüssig würden, was ganz erheblich Kosten einsparen würde.
Die Schutzeinrichtung stellt auch sicher, dass aus lokalen Störungen keine kaskadenartigen Netzausfälle entstehen, deren Wahrscheinlichkeit in konventionell geschützten Netzen mit der Auslastung wächst. Genau diese Gefahr kommt aber künftig auf die Netze zu.
Sehr attraktiv sind supraleitende Strombegrenzer aber ebenso auf der Mittelspannungsebene, da es hier außer der Überdimensionierung nur den Explosionsbegrenzer, der das Netz im Fehlerfall pyrotechnisch trennt, als Schutzreinrichtung gibt. Erste kommerzielle Systeme sind bereits installiert, doch sie sind typischerweise den speziellen Netzanforderungen am jeweiligen Einsatzort angepasst. Wegen der grundsätzlichen Bedeutung des Themas fördert seit 2010 die EU im Rahmen des ECCOFLOW-Projekts die weitere Entwicklung und Fertigung des resistiven supraleitenden Strombegrenzers sowie seinen Test an verschiedenen Stellen im europäischen Netz.
Dieser Begrenzer basiert auf den supraleitenden Bändern der zweiten Generation und soll dadurch besonders kompakt und verlustarm sein. Das ECCOFLOW-Projekt, an dem insgesamt 13 Partner beteiligt sind, koordiniert Nexans. Das System wird Ende 2011 im Nexans-Werk Hürth montiert und im Rahmen eines etwa sechsmonatigen Testprogramms in einer Umspannstation von Endesa in Palma de Mallorca (Spanien) installiert. Es handelt sich dabei auch um das erste Mehrzweck-Gerät, das für die Anwendungen an verschiedenen Einsatzorten innerhalb des europäischen Netzes geeignet ist. Nach Abschluss der Installation in Mallorca ist ein Langzeittest im Netz von Vychodoslovenska Energetika (VSE, gehört zur RWE-Gruppe) in Košice (Slowakei) geplant, wo der Begrenzer unmittelbar hinter einem Transformator installiert werden soll.
»Beim ECCOFLOW-Projekt geht es nicht darum, Begrenzer für einzelne Netze zu entwickeln und auf diese abzustimmen. Wir möchten vielmehr eine neue Generation von Mehrzweck-Geräten schaffen, die flexibel in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden können, und dieses System vom Prototypen in die Phase der Vorproduktion begleiten«, sagt Dr. Joachim Bock, Leiter Verkauf und Marktentwicklung für den Bereich HTS-Systeme von Nexans.
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