Charakterisierung der DC-Leitfähigkeit von neuartigen Isolierölen

Lehrstuhl Hochspannungstechnik
Masterarbeit
Charakterisierung der DC-Leitfähigkeit von neuartigen Isolierölen unter Variation der
Elektrodenmaterialien und Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur
Aufgrund der zunehmenden ökologischen Sensibilisierung und dem Einsatz von Transformatoren in empfindlichen Umgebungen (Offshore-Plattformen, Grundwasservorkommen) wird bis heute nach neuartigen Isolierölen als Ersatz für die konventionellen eingesetzten Isolieröle auf Mineralölbasis gesucht. Als neuartige Isolieröle sind dabei synthetische- und pflanzliche-Isolieröle zu nennen, deren ökologische Verträglichkeit mit
guten elektrischen Eigenschaften kombiniert werden sollen. Synthetische und pflanzliche Isolieröle haben bereits Ihre Einsatzfähigkeit in klassischen Transformatoren bewiesen. Die Einsatzfähigkeit bei HGÜTransformatoren, auch Stromrichtertransformatoren genannt, ist hingegen noch Gegenstand aktueller Untersuchungen. Das Isoliersystem von Stromrichtertransformatoren erfährt im Gegensatz zu klassischen Transformatoren eine Mischbeanspruchung. Durch eine zusätzliche Gleichspannungsbelastung muss das Isoliersystem neu ausgelegt und dimensioniert werden.
Damit das Isoliersystem der Mischbeanspruchung angepasst werden kann, ist die Charakterisierung der DCLeitfähigkeit von alternativen Isolierölen in Variation mit verschiedenen Elektrodenmaterialien und Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur grundlegend. Der Student erhält die Aufgabe, die Leitfähigkeit mittels Polarisations- und Depolarisationsstrom-Messung zu untersuchen. Dabei werden die Isolieröle auf Mineralöl- und
Ester-Basis bei Veränderung der Elektromaterialien und der Temperatur auf Ihr Zuschalt- und Polaritätswechsel-Verhalten hin untersucht, Unterschiede herausgearbeitet und mit der Theorie abgeglichen. Die gewonnenen Ergebnisse dienen im Anschluss dazu, eine Modellnachbildung zu erstellen, welche das Verhalten physikalisch erläutert und das Vorhersagen in Abhängigkeit der Parameter ermöglicht.
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Dipl.-Ing. Patrick Rumpelt
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