Isoliersysteme für HVDC Transformatoren (? 800 kV) - Stand der Technik und Entwicklungstrends

Abstract:
Für die Energieübertragung über große Entfernungen (> 1000 km) wurde in den vergangenen Jahren in der Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ, HVDC) ein neue "Ultra-High-Voltage-Übertragungsebene" (UHGÜ, UHVDC) 800 kV entwickelt. Ein wichtiges Betriebsmittel dieser Übertragungsstrecken ist der HGÜ Transformator der in Verbindung mit den Ventilbrücken in den Umrichterstationen eingesetzt wird. Die Entwicklung und Fertigung dieser Transformatoren stellte eine außergewöhnliche Herausforderung dar. Das Design unterscheidet sich signifikant vom Design konventioneller Transformatoren. Insbesondere das Design des Isoliersystems stellt eine große technische Herausforderung dar. Neben den Impuls- sowie Wechselspannungsbeanspruchungen muss das Isoliersystem die Gleichspannungs- sowie Umpolbeanspruchungen beherrschen. Nach der Entwicklung der ersten 800-kV-HVDC-Transformatoren weltweit wurde direkt der nächste Schritt für die Entwicklung einer zweiten Generation von 800-kV-Transformatoren eingeleitet. Innerhalb von weniger als 2 Jahren wurden die beiden ersten 800-kV-Transformatorentypen erfolgreich geprüft. Zukunftsstrategien der Energieversorgungsunternehmen großer Flächenländer (z. B. China) sehen weitere Entwicklungen in Richtung einer 1000-kV-Gleichspannungs-Übertragungsebene vor.