Wissenschaftstransfer
Labor für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik
Projekte
Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Eckart Buckow
Kontakt
E-Mail: e.buckow@hs-osnabrueck.de
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Dipl.-Ing. Michael Havekost, Dipl.-Ing. Martin Kr?ger
Projektdauer
01.10.2016 - 31.10.2018
Projektfinanzierung
R?chling-Stiftung
Grundlagen und Ziele der Untersuchungen
Die europ?ische Norm DIN-EN 60270 besch?ftigt sich mit Begriffsdefinitionen und den Eigenschaften der Prüf- und Messger?te. Sie ist eine allgemeine Norm zur Messung von Teilentladungen, auf konkrete Prüfaufbauten, wie z.B. die Elektrodenform oder die Form und Gr??e der Versuchsproben wird nicht eingegangen. Diese wichtigen Parameter sind in keiner Norm geregelt. Eine ausführliche Literaturrecherche ergab keine relevanten Fundstellen zu dieser Thematik
Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Eckart Buckow
Kontakt
E-Mail: e.buckow@hs-osnabrueck.de
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Markus Bittner, B.Sc., Dipl.-Ing. Michael Havekost, Dipl.-Ing. Martin Kr?ger
Projektdauer
01/2012-12/2014
Projektfinanzierung
R?chling Stiftung Mannheim
Grundlagen und Ziele der Untersuchungen
Leistungstransformatoren spielen für die Zuverl?ssigkeit in der elektrischen Energieversorgung eine überragende Rolle. Zur Kühlung und Isolierung sind sie mit speziellem Isolier?l gefüllt. In heutigen Transformatoren werden für Leiterisolierungen Papiere oder Nomex eingesetzt w?hrend für Isolierzylinder bzw. Winkelringe Pressspan verwendet wird. Druckringe zum Einspannen der Wicklungen werden aus Blockspan oder Kunstharzpressholz (KP-Holz) gefertigt. Kunststoffe kommen dabei nicht in Frage, da sie entweder nicht für die hohen Temperaturen von teilweise über 90°C geeignet sind oder aufgrund von Lufteinschlüssen, wie z.B. im Falle von glasfaserverst?rkten Kunststoffen, zu Teilentladungen mit zerst?render Wirkung führen.
Im Fall der Druckringe treten neben den dielektrischen Beanspruchungen auch extreme mechanische Beanspruchungen auf. Zur Erreichung der mechanischen Festigkeiten werden geschichtet aufgebaute Materialien, wie Blockspan und Kunstharzpressholz, verwendet. Um bei h?heren Spannungen Teilentladungen in Lufteinschlüssen zu vermeiden, kommen ausschlie?lich mit ?l impr?gnierbare Werkstoffe in Frage.
In dem geplanten Forschungsvorhaben wurde das Verhalten langer Isolierstrecken in Kunstharzpressholz und an der Grenzfl?che von Kunstharzpressholz zum umgebenden Isolier?l genauer untersucht. Solche Isolierstrecken treten in allen Hochspannungsleistungstransformatoren auf und sind bisher weitgehend unerforscht. Durch die detaillierte Kenntnis der verschiedenen Einflussparameter auf das Durchschlag- und Gleitentladungsverhalten langer Isolierstrecken k?nnen Material- oder Auslegungsoptimierungen vorgenommen werden.
Ergebnisse
Research Report HS 170331: ?Untersuchung langer Isolierstrecken in geschichteten ?limpr?gnierten Isolierstoffen“, ein Forschungsprojekt, gef?rdert von der R?chling Stiftung in Mannheim.
Bilder zum Research Report 170331
Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Eckart Buckow
Kontakt
E-Mail: e.buckow@hs-osnabrueck.de
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Dipl.-Ing. Michael Havekost, Dipl.-Ing. Martin Kr?ger
Projektdauer
06/2007-12/2010
Projektfinanzierung
R?chling Stiftung Mannheim
Grundlagen und Ziele der Untersuchungen
Dieses Projekt umfasst eine Kombination zur Erweiterung der Hochspannungsanlagen der 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ Osnabrück und als erste Anwendung eine Erweiterung des Forschungsprojektes ?Teilentladungs- und Grenzschichtverhaltens von Kunstharzpressholz“,
Research Report HS 010625, auf gr??ere Stababmessungen.
Ergebnisse
Research Report 11-BA-MB: Untersuchung des Grenzschichtverhaltens von elektrisch hoch belastetem ?limpr?gnierten Kunstharzpressholz unter Berücksichtigung einer Anisotropie (Bachelorarbeit Markus Bittner, HS-Osnabrück 2011/10)
www.ieeexplore.ieee.org: Bittner M., Buckow E., Geers H.-J., Havekost M., Kr?ger M.: The Anisotropic Dielectric Constant of Oil-Impregnated, Laminated Compressed Wood and the Effect on the Electric Field Distribution, IEEE Electrical Insulation Magazine Volume 28 Number 6, Nov./Dec. 2012
Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Eckart Buckow
Kontakt
E-Mail: e.buckow@hs-osnabrueck.de
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Dipl.-Ing. Michael Havekost, Dipl.-Ing. Martin Kr?ger
Projektdauer
01/2001-12/2004
Projektfinanzierung
R?chling Stiftung Mannheim
Grundlagen und Ziele der Untersuchungen
Die Zuverl?ssigkeit von Leistungstransformatoren spielt in der elektrischen Energieversorgung eine sehr gro?e Rolle für die Verfügbarkeit. Trotz eines hohen erreichten Standards versucht man, die Zuverl?ssigkeit weiter zu steigern und vorhersagbar zu machen. Zur Erreichung dieses Zieles ist eine genaue Kenntnis des Verhaltens der in einem Transformator eingesetzten Isolierstoffe notwendig. Einer der in ?lgefüllten Leistungstransformatoren verwendeten Isolierstoffe ist Kunstharzpressholz, das aus dünnen mit Kunstharz verklebten Buchenholzschichten besteht. Kunstharzpressholz wird im Leistungstransformatorenbau im Bereich der Wicklungsenden in Form von Druckringen, Drucksegmenten und Kl?tzen zur ?bertragung der Presskr?fte auf die Wicklungen sowie für Leitungshalterungen eingesetzt. In diesen Bereichen treten hohe elektrische Feldst?rken auf. Neben dem bekannten Durchschlagverhalten von Schichtpressholz ist das Teilentladungsverhalten und das dielektrische Verhalten an der Grenzschicht zwischen dem Schichtpressholz und dem Transformatoren?l von Bedeutung. Mit den geplanten Untersuchungen soll das Wissen auf diesen Gebieten durch wissenschaftliche Untersuchungen erweitert werden.
Ergebnisse
Research Report HS 040602: Einfluss des Materials und der Oberfl?chenbeschaffenheit auf den Gleitentladungseinsatz an Grenzfl?chen mit Transformatoren?l.
Research Report HS 010625: Einfluss der Normal- und Tangentialkomponente der elektrischen Feldst?rke auf den Gleitentladungseinsatz an Grenzfl?chen KP-Holz/?l und Nomex/?l.
Laborausstattung
Das Labor für Hochspannungstechnik an der 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ Osnabrück wurde 1964 als Teil der damaligen staatlichen Ingenieurschule Osnabrück erbaut und eingerichtet und 45 Jahre in seiner ursprünglichen Form betrieben. Im Jahr 2009 erfolgte eine Grunderneuerung. Neben der Durchführung von baulichen Modernisierungsma?nahmen wurden die alten Hochspannungserzeuger im gro?en Prüffeld durch eine 1200-kV-Blitz- und Schaltsto?anlage und eine 400-kV-Anlage inklusive der zugeh?rigen Steuerungstechnik ersetzt.
Seit mehr als 25 Jahren wird in Kooperation mit einer Vielzahl von internationalen Partnern im Labor für Hochspannungstechnik das Teilentladungsverhalten von ?limpr?gnierbaren Isolierstoffen untersucht. Für diese Untersuchungen stehen je nach Art der zu untersuchenden Prüflinge verschiedene Versuchsaufbauten zur Verfügung. Die eigentliche Messung von Teilentladungen erfolgt mit dem Messsystem MPD 600 der Firma OMICRON bei einem Grundst?rpegel kleiner als 1 pC. Für das normenkonforme Aufbereiten von Materialproben steht eine automatisierte Impr?gnieranlage zur Verfügung.
Die elektrische Durchschlagfestigkeit von festen Isolierstoffen kann nach EN 60243-1 für Untersuchungen mit Wechsel- und Blitzsto?spannung durchgeführt werden. Die maximal m?gliche Prüfspannung h?ngt bei diesen Messungen von den dielektrischen Eigenschaften des zu untersuchenden Materials und des umgebenden Mediums ab.
Die Bestimmung der Dielektrizit?tszahl und des Verlustfaktors von Isolierstoffen erfolgt mit Hilfe einer als Immersionskondensator ausgeführten Schutzring?elektrodenanordnung sowie dem Verlustfaktormesssystem MI 600 der Firma OMICRON.
Für die Kontrolle der ?lqualit?t bei laufenden Untersuchungen stehen ein ?lprüfger?t DTA 100C der Firma Baur und ein Feuchtemessger?t der Firma Mettler Toledo zur Verfügung.