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TT: Tiefe Temperaturen

TT 18: Supraleitende Anwendungen

TT 18.2: Hauptvortrag

Donnerstag, 30. März 2000, 10:00–10:30, H19

Supraleitende Transformatoren-Chancen und Herausforderungen — •Dietrich Bonmann — ABB Transformatoren GmbH, Bad Honnef

Supraleiter besitzen zwei Eigenschaften, die das Potenzial für wesentliche Verbesserungen bei Erzeugung, Übertragung und Nutzung von elektrischer Energie in sich tragen: Sehr hohe Stromtragfähigkeit bei verschwindenden Verlusten, und einen stark nichtlinear ansteigenden Widerstand beim Übergang von supraleitenden in den normalleitenden Zustand. Diese Eigenschaften sind mit heute verfügbaren Materialien bei Temperaturen unterhalb etwa 100 K technisch nutzbar. Die potenziellen Vorteile von supraleitenden Transormatoren liegen in wesentlich reduzierten Verlusten, der Eliminierung des Isolieröls und verringerten Abmessungen. Bei Ausnutzung der resistiv strombegrenzenden Eigenschaften des für die Wicklungen verwendeten Supraleiters können zusätzlich die Amplituden von Kurzschlussströmen im elektrischen Netz vermindert werden, was eine höhere Ausnutzung von Leitungen und Schaltanlagen erlaubt. Die Wirtschaftlichkeit des supraleitenden Transformators ergibt sich aus den über seine Lebensdauer eingesparten Verlusten, den Einsparungen durch Wegfall der Ölinfrastruktur, einfacherem Transport, sowie evtl. geringerer Dimensionierung von Schaltern und Leitungen. Bei Leistungstransformatoren wird der Break-even mit konventionellen Transformatoren im Bereich oberhalb 30 MVA erwartet. Neben den im Transformator selbst liegenden technischen Herausforderungen wird auch auf die vom Betrieb im elektrischen Netz herrührenden Anforderungen eingegangen. Der Einflu* der ökonomischen Randbedingungen auf das Setzen von Entwicklungszielen soll an einem einfachen Beispiel erläutert werden.