Supraleitende Strombegrenzer im Kraftwerk

  • 09. September 2011

Strombegrenzer der zweiten Generation aus extrem leistungsfähigen Hochtemperatur-Supraleitern geht in den Praxistest.

Für Kraftwerke und Stromnetze sind Kurzschlüsse teuer. Bereits beim Bau der Anlagen muss jede Komponente auf die maximal mögliche Belastung bei einem Kurzschluss ausgelegt werden. Kommt es dann tatsächlich zu einem Zwischenfall, verursachen Ausfallzeiten und beschädigte Systemkomponenten zusätzliche Kosten. Ein neuartiges System zur Beherrschung von Kurzschlüssen, das wesentlich die Sicherheit, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von elektrischen Anlagen in Kraftwerken und beim Ausbau der Stromnetze erhöhen kann, ist in einer neuen Bine-Informationsschrift beschrieben.

Bei den supraleitenden Strombegrenzern (SSB) sind einzelne Supraleiter-Bänder bei weitem nicht in der Lage, den im Prototyp erforderlichen Nennstrom von 800 A zu tragen

Abb.: Bei den supraleitenden Strombegrenzern sind einzelne Supraleiter-Bänder bei weitem nicht in der Lage, den im Prototyp erforderlichen Nennstrom von 800 A zu tragen. Deshalb sind mehrere dieser Bänder parallel geschaltet. (Bild: KIT)

Supraleitende Strombegrenzer (SBBs) beeinflussen im Normalbetrieb den Stromfluss nicht, da sie dann ohne nennenswerten Widerstand sind. Steigt die Stromdichte über einen Schwellenwert, bricht die Supraleitung zusammen und es baut sich schlagartig, innerhalb von Millisekunden ein elektrischer Widerstand auf. Damit lassen sich die Auswirkungen von Kurzschlussereignissen begrenzen. Verschiedene Anlagendesigns ermöglichen es, derartige Komponenten auf die spezifischen Anforderungen vor Ort einzustellen. Supraleitende Strombegrenzer der ersten Generation basieren auf keramischen Materialien. Etliche Prototypen werden derzeit in verschiedenen Einsatzorten erprobt. Beim anstehenden Ausbau der Stromnetze in Deutschland können derartige Strombegrenzer teure Nachrüstungen vermeiden und die Integration neuer, dezentraler Kleinkraftwerke wie etwa Windparks erleichtern.

Ein supraleitender Strombegrenzer wurde 2009 erstmals im Kraftwerk Boxberg in der Oberlausitz eingesetzt. An gleicher Stelle soll in Kürze ein System der zweiten Generation auf Basis von Metallbändern mit einer dünnen Beschichtung aus extrem leistungsfähigen supraleitenden Materialien getestet werden. Die Projektinfo „Supraleitende Strombegrenzer im Kraftwerk“ ist kostenfrei beim Bine-Informationsdienst erhältlich.

BINE / OD

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