Superledende strømbegrænsere

Strømbegrænsere er en ny komponenttype, som kan forventes at forbedre mulighederne i forbindelse med opbygning af elforsyningsnettet. Indførelse af strømbegrænsere kan bl.a. medføre besparelser for nettets øvrige komponenter og resultere i en forbedring af spændingskvaliteten i nettet. Superledere kan anvendes til at konstruere en sådan ny type komponent, som kan begrænse størrelsen af overstrømme. Der er i dag fremstillet flere modeller og prototyper af strømbegrænsere, og der foregår en fortsat udvikling for at fremstille strømbegrænsere, der kan anvendes i distributions- og transmissionsnet. Det vurderes at i løbet af 2-5 år vil de første demonstrationsanlæg være at finde i nettet. Rapporten henvender sig til alle, der ønsker et overblik over principperne for superledende strømbegrænsere og deres anvendelsesmuligheder i det danske elforsyningssystem. Der findes flere forskellige principper hvorefter en strømbegrænser kan konstrueres. I en af de simpleste konfigurationer placeres det superledende materiale i serie med hver fase, hvilket ikke giver anledning til resistans under normal drift. Under fejl overskrider strømmen superlederens kritiske strøm, og materialet skifter (quencher) til den normaltledende tilstand. Resistansen i denne tilstand begrænser strømmens størrelse. Dette princip såvel som mere avancerede principper gennemgås i rapporten. Det er på nuværende tidspunkt ikke muligt at afgøre hvilke af funktionsprincipperne, der vil kunne vinde frem, idet der er forskellige fordele og ulemper ved alle principperne. Det vises dog i rapporten at det under alle omstændigheder er væsentligt nemmere at konstruere en strømbegrænser til distributionsniveau end til transmissionsniveau. De væsentligste problemstillinger, som er forbundet med konstruktionen af superledende strømbegrænsere er: · Afsætning/oplagring af energi under fejlforløb (herunder temperaturstigning af superlederen) · Transiente overspændinger pga. strømbegrænsning før nulgennemgang · Quench-processen og problemer med inhomogenitet af det superledende materiale