Simulation des Resonanzverhaltens von Wicklungen

Projektleitung:

• Marcel Lukahsen, Elektrotechnik (B.Sc.)

Projektteam:

• Henrik Fimpler, Elektrotechnik (B.Sc.)
• Fabian Lübbers, Elektrotechnik (B.Sc.)
• Daniel Maier, Elektrotechnik (B.Sc.)
• Jens Schulte, Elektrotechnik (B.Sc.)
• Jonas Vinke, Elektrotechnik (B.Sc.)  

Modul: Elektrotechnik-Projekt

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Eckart Buckow

In der heutigen Energieversorgung spielt die Versorgungssicherheit eine immer gr??ere Rolle. Im Jahre 2019 lag die ungeplante Ausfallzeit für das Stromnetz in Deutschland laut Bundesnetzagentur im Schnitt bei 12,2 Minuten pro angeschlossenen Verbraucher.

Die Gründe dafür beruhen unter anderem auf technischen Fehlern im Versorgungsnetz. Eine Fehlerart ist die sogenannte innere ?berspannung, die in einem versorgungstechnischen Bauteil, wie dem Transformator, auftreten kann. Ausl?ser einer solchen inneren ?berspannung sind beispielsweise Blitzeinschl?ge oder Schalthandlungen innerhalb des Stromnetzes. Tritt dieser Fall auf, kann dies den Transformator in Resonanz versetzen und durch die dabei entstehenden ?berspannungen zerst?ren. Ein Ausfall des Stromnetzes w?re die Folge.

Die Erforschung und positive Beeinflussung des Resonanzverhaltens von Transformatorenwicklungen stellt somit einen wichtigen Aspekt der Versorgungssicherheit dar.

Bisher wird das Resonanzverhalten mit einem Netzwerkmodell berechnet, was zwar eine sehr gute N?herung ist, aber einen realen Transformator nicht genau darstellt.

Dort setzt das Projektteam nun an und überprüft, ob für die genaue Erforschung des Resonanzverhaltens eine Simulationssoftware für elektromagnetische Felder, wie COMSOL Multiphysics, genutzt werden kann.