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12.02.2014
1
Hochspannungstechnik als Grundlage für die zukünftige
Entwicklung von Übertragungsnetzen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe SCHICHLER
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement Technische Universität Graz
13. Symposium Energieinnovation Institut für Elektrizitätswirtschaft und Energieinnovation
Technische Universität Graz Graz, 12.-14.02.2014
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2
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Hochspannungstechnik - Isolierstoffe und Isoliersysteme: Beanspruchungen und Eigenschaften - Elektrische Felder: statisch und transient - Hochspannungsprüfungen (AC, DC, SI/LI) - Hochspannungsmesstechnik - Elektrische Betriebsmittel Übertragungsnetze: Gegenwart und Ausblick - Erste Gleichstromübertragung, 1882 - Erste Drehstromübertragung, 1891 - HGÜ-Anwendungen - HVDC GIS/GIL - UHV: 1100 (1200) kV AC - Alternative Isoliergase - GIL und Freileitungen
Übersicht
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3
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Hochspannungs- technik
Beanspruchung von Isolierstoffen und
Isoliersystemen
Eigenschaften von Isolierstoffen und Isoliersystemen
Elektrische Felder (statisch und transient)
Elektrische Betriebsmittel
Hochspannungs- messtechnik
Hochspannungs- prüfungen
Physik
Informationstechnik
Verfahrenstechnik
Maschinenbau
Mathematik
Chemie
Elektrotechnik
Elektronik
Materialwissenschaften
Hochspannungstechnik - Übersicht
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4
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Elektrische Feldberechnung mit FEM-Tools
Wechselspannung Gleichspannung Polaritätswechsel
Untersuchung des Öl/Papier-Isoliersystems eines HGÜ-Transformators
Que
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5
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Grundlagenforschung an Isolierstoffen
Untersuchungen an alternativen Isoliergasen
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6
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Hochspannungsprüfung an VPE-Kabeln
Materialtests, Qualitätssicherung und Untersuchung der Lebensdauer
Que
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1
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Hochspannungsprüfungen
500-kV-HGÜ-Isolatorketten mit Mastnachbildung 800-kV-Durchführung
Que
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Entwicklungsprüfungen an Prototypen
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8
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Blitzeinschlag und Blitzschutzmaßnahmen
Spannungsbeanspruchung und Schutz von Betriebsmitteln bzw. Gebäuden
Que
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TU G
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9
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Zustandsbewertung an Betriebsmitteln
Diagnosemessungen für die Ermittlung des Betriebszustands
(Alterungsverhalten der Isoliersysteme)
Que
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Hochspannungstechnik und Übertragungsnetze
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11
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Länge = 57 km, U = 2 kV, P = 1,5 PS
Erste Gleichstromübertragung: Miesbach - München, 1882
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12
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Erste Gleichstromübertragung: Miesbach - München, 1882
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
später: 15.000 Volt
Erste Drehstromübertragung: Lauffen - Frankfurt/Main, 1891
Que
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Drehstromgenerator in Lauffen mit Schalttafel
Erste Drehstromübertragung: Lauffen - Frankfurt/Main, 1891
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Erste Drehstromübertragung: Lauffen - Frankfurt/Main, 1891
Que
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Erste Drehstromübertragung: Lauffen - Frankfurt/Main, 1891
Que
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17
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
ø 230 mm, ölgefüllt
175 km, 3000 Masten, 9000 Öl-Isolatoren, 60 t Kupferdraht (Ø 4 mm)
Erste Drehstromübertragung: Lauffen - Frankfurt/Main, 1891
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
HGÜ - Ergebnis des Netzentwicklungsplans
Que
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
HGÜ - Hybridtower
Que
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20
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
HGÜ - Feldversuch in Datteln (Hybridtower)
Que
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21
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
HGÜ Xiangjiaba - Shanghai, China: ± 800 kV DC, 2.100 km, 6.400 MW
HGÜ - Anlagentechnik
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22
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
40 m
HGÜ - Freileitung für ± 800 kV DC
57 m
Que
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3
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23
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
DC GIS
DC GIL Bedarf
HGÜ - HVDC GIS/GIL
Que
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24
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
kapazitiv resistiv
Feldverteilung
AC DC
Que
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DC GIS
DC GIL
HGÜ - HVDC GIS/GIL
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25
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
DC GIS
DC GIL
DC GIS
DC GIL
HGÜ - HVDC GIS/GIL: Entwicklungsprüfung
Que
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3
Que
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AB
B, 2
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26
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
1100 kV Jin Dong Nan Substation, China (seit 2009 in Betrieb)
UHV 1100 kV AC
Que
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27
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
1200-kV-Teststation in Bina, Indien und 1200-kV-Hybrid-GIS (ABB)
UHV 1200 kV AC
ca. 1000 m
Que
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28
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Reduzierung der max. Feldstärke um 30 % >>> GIS-Durchmesser kleiner
Zukünftige GIS mit Funktionswerkstoffen (FGM)
Que
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29
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
GIL im Kavernenkraftwerk Wehr, Schluchsee, 1974 380 kV, 2000 A, 700 m, 100% SF6
Gasisolierte Übertragungsleitung (GIL)
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30
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
N2/SF6-Mischgas: 80% / 20% GIL München, 380 kV, 2014
GIL der 2. Generation
Gasisolierte Übertragungsleitung (GIL)
Que
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
GIL Kelsterbach, Frankfurt/Main 380 kV, 2750 A, 950 m, erdverlegt, 2011
Gasisolierte Übertragungsleitung (GIL)
Que
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32
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
100% SF6 0,5 MPa Gehäuse Ø 400 mm
20% SF6 / 80% N2 0,5 MPa Gehäuse Ø 560 mm
100% N2 0,5 MPa Gehäuse Ø 1600 mm
20% SF6 / 80% N2 0,7 MPa Gehäuse Ø 400 mm
100% N2 2,0 - 2,5 MPa Gehäuse Ø 400 mm
Gasisolierte Übertragungsleitung (GIL)
Que
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200
3
![Page 33: Hochspannungstechnik als Grundlage für die zukünftige ...€¦ · CIGRE, 2013. 27 Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014 Institut für Hochspannungstechnik](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022052805/605b948852f4ea5a5e11538c/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Novec 1230TM 1,7 49 1 low BP, Toxicity NEU:
SF6 und alternative Isoliergase
Que
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, 201
3
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34
Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Optimierte 380-kV-Freileitungen
(Mastbild und Seildurchhang)
Freileitungen
Que
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Uwe SCHICHLER 13. Symposium Energieinnovation, Graz, 12.02.2014
Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
380-kV-Freileitung mit Raumbedarf einer 110-kV-Trasse durch optimierte Verbundisolatoren (ESKOM, Südafrika)
Freileitungen
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Energiewende und Hochspannungstechnik
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Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement
Hochspannungstechnik ist Basis für Übertragungsnetze
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