J. Dorn, Siemens AG; in Köln. Technik-Dialog: Konverter
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- Fanny Kruse
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1 J. Dorn, Siemens AG; in Köln Technik-Dialog: Konverter
2 Funktion einer HGÜ Konverter-Station = HGÜ Umrichter-Station + z.b. z.b. 400 kv AC ±380 kv DC Wechselstrom/ -spannung Umwandlung der elektrischen Strom- und Spannungsform Gleichstrom/ spannung Page 2 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
3 Hauptkomponenten einer HGÜ Umrichter-Station + AC Schaltanlage Transformatoren Stromrichter = Umrichter DC Schaltanlage Kühlanlage Wechselstrom/ -spannung Gleichstrom/ spannung Page 3 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
4 Beispiel einer AC Schaltanlage einer HGÜ Umrichter-Station AC Schaltanlage einer HGÜ Station in Georgien Page 4 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
5 Beispiel von Transformatoren einer HGÜ Umrichter-Station Transformatoren einer HGÜ Station des Projekts Inelfe Page 5 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
6 Beispiel einer DC Schaltanlage einer HGÜ Umrichter-Station DCSchaltanlage der HGÜ Station in San Francisco (Projekt Transbay) Page 6 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
7 Funktionsprinzip des Stromrichters / Umrichters U dp U ac Stark vereinfachte Prinzipdarstellung des Multilevel-Prinzips U dn Eigenschaften: Kleine Spannungssprünge Geringe Spannungsanstiege beim Schalten Page 7 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
8 Prinzip des Modularen Multilevel Umrichters U dp U ac Genauere Darstellung des Multilevel-Prinzips Eigenschaften: Kleine Spannungssprünge Geringe Spannungsanstiege beim Schalten Geringe Schalthäufigkeit der Halbleiter Vorteile: U dn Nahezu ideale Strom- und Spannungsformen (kaum Verzerrungsanteile) Geringe elektromagnetische Störfelder und geringere Stromrichtergeräusche Geringe Verlustleistung Page 8 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
9 Hauptkomponenten des Umrichters Leistungshalbleiter: IGBTs (spezielle Transistoren) Kondensatoren Typische Ausführungsform Hauptbestandteile Silizium, Metalle (Aluminium, Kupfer), Keramik, Kunststoff Polypropylenfolie, Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Kunststoff/Vergussharz Weitere Anwendungen Industrieantriebe (Pumpen, Lüfter) Lokomotiv- und Triebzugantriebe, Elektrobusse Page 9 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
10 Modularer Aufbau des Stromrichters (1) Source: Siemens AG Page 10 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
11 Modularer Aufbau des Stromrichters (2) Source: Siemens AG Page 11 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
12 Kühlung des Stromrichters Beim Betrieb des Stromrichters entstehen in den Halbleitern elektrische Verluste in Form von Wärme Um eine Überhitzung der Halbleiter und elektronischen Komponenten zu vermeiden, erfolgt eine Flüssigkeitskühlung mittels entionisiertem Wasser Kühlkreislauf ist als Zweikreiskühlung ausgeführt Innerer Kühlkreislauf mit deionisiertem Wasser Äußerer Kühlkreislauf mit Wasser zugesetztem Glykol als Frostschutz Halbleiter mit Kühlkreislauf mit Wärmetauscher Kühlkreislauf Verlustwärme entionisiertem mit Glykol Wasser Rückkühler Page 12 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
13 Hauptkomponenten einer HGÜ Umrichter-Station + AC Schaltanlage Transformatoren Stromrichter = Umrichter DC Schaltanlage Kühlanlage Wechselstrom/ -spannung Gleichstrom/ spannung Page 13 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
14 Größenvergleich Umrichterhalle Höhe RheinEnergieStadion Köln (Oberkante Dachkonstruktion) 33,2 m Höhe Umrichterhalle einer typischen Anlage ca. 20 m Page 14 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
15 Siemens HGÜ Historie und Referenzen Neptune Moyle Western Link BritNed Storebælt Etzenricht Dürnrohr Wien Südost EstLink 2 Black Sea Transmission 2013 Hudson 1977/2004/2018 Nelson River 1984 Poste Châteauguay 2019 Nemo 2016 Western Alberta 2019 Transmission Link BorWin Ethiopia Kenya Trans Bay Cable SylWin1, BorWin2, Interconnector HelWin1, HelWin2 1997/2004 Celilo 1995 Sylmar East 2015 INELFE 2012 COMETA Ultranet East DC Link Project Adani 1987 Virginia Smith 2005 Lamar 2012 Jinping-Sunan 2014 Hami-Zhengzhou 1989 Gezhouba-Nan Qiao 2010 Xiangjiaba- Shanghai 2004 Guizhou- Guangdong 2008 Guizhou- Guangdong II 2000 Tianshengqiao- Guangzhou 2014 Xiloudu- Guangdong 2009 Yunnan- Guangdong 2015 Nuozhadu- Guangdong hellgrau: 1 Station von anderem Hersteller 1995/ / / Welsh Belo Monte 1 Acaray Cahora Bassa Ballia-Bhiwadi East-South BtB Bangladesh Thailand- Basslink Interconnector Malaysia 2014 Inter Island Connector Pole 3 Page 15 November 2015 EM TS Siemens AG 2015 All rights reserved.
16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Jörg Dorn Head of R&D Transmission Solutions Günther-Scharowsky-Str Erlangen
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