DC-Hochstromprüfkreis

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Sven Schumann

Abteilungsleiter Energiesystemtechnologien

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Das DCLab ist ein neuartiges Labor zur Untersuchung von Komponenten zukünftiger Gleichstromnetze. Durch den modularen Aufbau des Labors können Dauerversuche mit hohen Nennströmen und gleichzeitig Fehlerströme, wie sie typischerweise in Gleichstromnetzen auftreten, untersucht werden. Bezogen auf Fehlerströme, können durch die Laborsteuerung nahezu beliebige Stromformen, zum Beispiel mathematische Funktionen oder auch Daten aus Fehlersimulationen, nachgebildet werden. Somit besteht die Möglichkeit Komponenten wie leistungselektronische Bauelemente, Messtechnik, Komponenten von Umrichtern, fehlerstrombegrenzende Betriebsmittel und weitere Komponenten der Gleichstromtechnik im Labor zu entwickeln und zu prüfen.

Der Prüfkreis besteht aus zwei Teilprüfkreisen; zum einen eine Hochstromquelle für die Durchführung von Dauerversuchen und zum anderen für die parametrierbare Bereitstellung hoher Kurzschlussströme eine regelbare Kondensatorbank. Die geplanten Kenndaten der Hochstromquelle sind wie folgt:

  • Maximaler Dauerstrom: In = 5.000 A
  • Maximale Ausgangsspannung: UDC = 24 V
  • Nenndauerleistung: PDC = 120 kW

Für die Erzeugung der Kurzschlussströme werden Kondensatoren verwendet, die mittels leistungselektronischer Bauelemente über eine Regelinduktivität entsprechend der frei definierbaren Regelvorgabe entladen werden. Die Hochleistungsquelle wird für folgenden Kenndaten ausgelegt:

  • Maximaler Kurzschlussstrom: Ik = 30 kA
  • Dauer des maximalen Kurzschlussstroms: TIk = 50 ms
  • Stromsteilheit: di/dt > 2 A/µs
  • Ladespannung des Energiespeichers: ULade = 8 kV
  • Ladeenergie: ELade = 1,92 MJ