Technische Ausstattung

Zur Durchführung von Forschungsaktivitäten und für das Studium stehen unserem Institut mehrere hochspezialisierte Labore, Messräume und technisch ausgestattete Werkstätten zur Verfügung. Dazu gehören beispielsweise eine Hochspannungshalle, ein Labor für Smart Grid, Netz- und Betriebsmitteldiagnostik, ein Außenlabor für Energiespeicheranwendungen

und Intelligente Netze sowie ein Labor für Energietechnik.

Bereits seit mehreren Jahren bestehen enge Beziehungen zum Energie Campus Nürnberg (EnCN), die sich in teils mehrjährigen erfolgreich durchgeführten Forschungsvorhaben darstellt.

GROßGERÄTE UND ANLAGEN

  • Hochspannungsprüffeld
    Im Prüffeld (10m x 7,5m x 4m) können Anlagenkomponenten bis 2,5m x 2,5m (maximale Bodenlast: 1000 kg /m2 ) vermessen werden. Die maximalen Prüfspannungspegel betragen dabei 350 kV AC; 425 kV DC; 520 kV BIL und 450 kV SIL. In einem Teilfeld können anwendungsspezifische Sondermessungen (MWB Baukastensystem) bis 200 kV durchgeführt werden. Anwendungsfälle sind Kapazitäts- und Verlustfaktormessungen, Scheringbrücke, Ölprüfungen usw.
  • Prüffeld für Hochleistungsprüfungen
    Untersuchungen an Prüfanordnungen bei Strömen bis zu ca. 2000 A und 30 kV
  • Hochstromprüffeld
    Untersuchungen an niederimpedanten Leiteranordnungen bis ca. 10.000 A
  • Hybridspeichersystem
    Durch den Verbundbetrieb mehrerer physikalisch unterschiedlicher Speicherarten können prinzipbedingte Nachteile spezifischer Speicherarten untersucht und deren kombinatorische Betriebsweise optimiert werden. Mittels eines Smart-Grid Hochleistungs-Simulators können hierbei unterschiedlichste reale Belastungsszenarien nachgebildet werden.
  • Klimakammer
    Einsatz von Mess- und Analyseverfahren bei unterschiedlichen Prüfbedingungen

MESS- UND DIAGNOSESYSTEME

  • Hochgenaue Mess- und Analysesysteme für Teilentladungen
    Anwendungsgebiete:
    Transformatorprüfungen, Vor-Ort-Prüfung und Fehlerortung an Kabeln, Messungen an rotierenden Maschinen, Gasisolierte Schaltanlagen (GIS, Labormessungen an allen Arten von Mittel- und Hochspannungskomponenten)
    Zielstellung:
    Erfassung problematischer Bereiche in Isoliersystemen (Lunker, Bläschen, unvollkommene Isolierung), Trenderfassung, Ortung, Parameterabhängigkeiten, mechanische Verschiebungen, Alterungserscheinungen
  • Hochpräzise Messung von Verlustfaktoren, Leistungsfaktoren und Kapazitäten
    Anwendungsgebiete:
    Starkstromkabel und Kabelgarnituren, Kondensatoren, Durchführungen, Verteiltransformatoren, Leistungstransformatoren und Messwandler, Rotierende Maschinen (Motoren und Generatoren), Forschung und Entwicklung, Einrichtungen im Bereich der Messtechnik
    Zielstellung:
    Messung dielektrischer Eigenschaften von Isoliersystemen (Verlustfaktor, Leistungsfaktor, Kapazität etc.), Trenderfassung, Parameterabhängigkeiten, Feuchtigkeit, Alterungserscheinungen
  • Systeme zur dielektrischen Frequenzanalyse von Isoliersystemen
    (Dielectric Response Analysis)
    Anwendungsgebiete:
    Leistungstransformatoren, Messwandler, Durchführungen, Kabel, Rotierende Maschinen, RBP-, RIP- und RIS-Durchführungen
    Zielstellung:
    Zustandsanalyse und Bewertung von Isoliersystemen, Details zum Wassergehalt und zur Ölleitfähigkeit, Frequenzverhalten von Verlustfaktoren, Kapazität und Isolationswiderstand, Polarisationsindex (PI), DAR usw.
  • Gleichspannungsbasiere Anaysen von Isoliersystemen 
    PDC, IRC und RVM Messungen unter definierten klimatischen Bedingungen
    Anwendungsgebiete:
    Ermittlung von elektrischen Materialeigenschaften an Isolierfolien, Ölpapieren etc.
    Zielstellungen:
    Bewertung von Isolationsmedien hinsichtlich ihres Polarisations- und Isolationsverhaltens, Messungen im Zeit- und Frequenzbereich unter definierten Randbedingungen
  • Messungen an Batteriesystemen
    Ladezustands- (SOC) und Alterungsanaysen (SOH)
  • Belastungstests und- simulationen an Batteriesystemen
    Durchführung von Belastungstests an Batterien und Batteriesystemen (Umax: 80 V ; Imax: 200 A; Pmax: 5 kW)
  • Impedanzspektroskopie von Batterien
    Durchführung von Impedanzspektroskopie-Untersuchungen an Batterien zur Zustands- und Alterungsdiagnostik, Frequenzbereich: 0,1 Hz bis 5 kHz; Spezialanwendungen für 10 µHz bis 5 kHz und frei parametrierbare Lastprofile.

SOFTWARE UND SIMULATION

  • Programmsysteme für Lastfluß- und Kurzschlussstrom-Untersuchungen
    Anwendungsprogramme: SINCAL, DIGSILENT, NEPLAN, SIMULINK Power System Toolbox, eigenentwickelte Programmsysteme, etc.
  • Programmsysteme zur transienten Simulation von Enerigesystemen
    Anwendungsprogramme: MATLAB, SIMULINK, eigenentwickelte Programmsysteme, etc.
  • Kurzuschlussstromberechnung
    Programm zur Berechnung von dreiphasigen Kurzschlussströmen in ausgedehnten koaxialen Anordnungen
    (z.B. Generatorableitungen, GIL und GIS)
  • Gasdurchschlagsprogramm
    Berechnung der Durchschlagspannungen in beliebigen, schwach inhomogenen (Emittel/Emax > 0,2) Anordnungen für Luft, SF6, CO2, N2 und deren Gemische bei Drücken von 1 bar bis 25 bar
  • Simulation physikalischer Felder
    Programme zur Berechnung von elektrischer, magnetischer- und thermischer Felder (Comsol, Maxwell, …)

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