Ein neues Messsystem soll künftig frühzeitig Gleichströme im Hochspannungsnetz erkennen, die Transformatoren beschädigen und Stromausfälle auslösen können. Entwickelt wurde die Technologie von der TU Graz gemeinsam mit der ARTEMES GmbH aus Eibiswald. Das faseroptische System misst Gleichstromkomponenten direkt auf Hochspannungsebenen von 220 bis 380 Kilovolt und liefert Netzbetreibern präzise Echtzeitdaten.

Neue Messtechnik für Hochspannungsleitungen

Das an der Universität Graz entwickelte Messsystem kann unerwünschte Gleichströme im Wechselstromnetz rechtzeitig erkennen. Solche Gleichströme können Transformatoren schwer beschädigen und in der Folge zu Stromausfällen führen. Projektleiter an der TU Graz ist Reinhard Klambauer, das System selbst entstand in Zusammenarbeit mit der ARTEMES GmbH, deren CEO Werner Schöffer ist.

Das faseroptische Messsystem erfasst Gleichstromkomponenten direkt auf Hochspannungsebenen zwischen 220 und 380 Kilovolt. Es misst dabei gleichzeitig den normalen Betriebsstrom sowie hochfrequente Störungen im Netz. Dadurch erhalten Netzbetreiber präzise Echtzeitdaten über den Zustand der Leitungen und können auf Auffälligkeiten reagieren, bevor Schäden an der Infrastruktur entstehen.

Sonnenstürme als Auslöser für Netzstörungen

Grundsätzlich arbeiten Stromnetze mit Wechselstrom. Umspannwerke sind mit Transformatoren ausgestattet, die darauf ausgelegt sind, die Spannung in Wechselstrom hoch- oder hinunterzutransformieren. Gelangt zusätzlicher Gleichstrom in dieses System, verschiebt sich der Arbeitspunkt des Transformators, was zu Belastungen und im ungünstigen Fall zu Beschädigungen führen kann.

Solche unerwünschten Gleichströme im Netz werden unter anderem als geomagnetisch induzierte Ströme bezeichnet. Sie können durch Sonnenstürme erzeugt werden. Bei koronalen Massenauswürfen kann die Teilchendichte im Sonnenwind stark ansteigen, was wiederum Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld und damit auf lange Übertragungsleitungen haben kann. Da Hochspannungsnetze über weite Strecken verlaufen, gelten sie als besonders empfänglich für derartige induzierte Ströme, die sich dem regulären Wechselstromfluss überlagern.

Frühzeitige und präzise Messungen gelten in diesem Zusammenhang als zentrales Element, um Netzbetreibern die Möglichkeit zu geben, rechtzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen und größere Ausfälle im Versorgungsnetz zu vermeiden.