Energietechnische Gesellschaft im VDE (ETG) (Ed.)

ETG-Fb. 162: VDE Hochspannungstechnik

ETG-Fachtagung, 9. – 11. November 2020, Online-Veranstaltung

ETG-Fachberichte

2020, 711 pages, 140 x 124 mm, Slimlinebox, CD-Rom
ISBN 978-3-8007-5353-6, e-book: ISBN 978-3-8007-5355-0
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Content Foreword

Die Dekarbonisierung der Energieversorgung stellt das bestehende Stromnetz vor gewaltige Herausforderungen hinsichtlich der Gewährleistung einer stabilen und sicheren Elektrizitätsversorgung. Die Hochspannungstechnik ist dabei eine Schlüsseltechnologie, um die Energiewende zum Erfolg werden zu lassen. Neben der konventionellen Drehstromübertragung steht in Deutschland die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) im Fokus des Netzausbaus der Übertragungsnetze. Ziel dieser VDE Fachtagung ist es, neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der Hochspannungstechnik umfassend zu vermitteln und zu diskutieren. Dabei sollen die Auswirkungen wie höhere Auslastungen der Betriebsmittel oder Digitalisierung auf die Bereiche Konstruktion, Herstellungsprozess, Betriebsverhalten, Alterung, Diagnose und Monitoring näher betrachtet werden. Der Entwicklung und Anwendung von neuen Werkstoffen, Auslegungs- und Prüfverfahren von Isoliersystemen und Produkten kommt dabei eine besondere Bedeutung zu.
Die ETG bündelt im VDE die Fachkompetenz der Elektrischen Energietechnik von der Erzeugung, Übertragung, Verteilung bis hin zu den vielfältigen Anwendungsfeldern in Fachbereichen und Fachausschüssen. Ungefähr 300 Experten aus Industrie, Forschung, Versorgungsunternehmen, Hochschulen und Behörden sind dort ehrenamtlich tätig und bilden damit die technisch-wissenschaftliche Basis für die Aktivitäten der ETG.

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DC-Eigenschaften von Polyvinylidenflourid (PVDF)

Authors:
Hartje, Michael; Huntke, Marius

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Trockene Freiluftendverschlüsse für VPE-Kabel in der Hochspannung: Anwendungsbereiche, Stand, Herausforderungen und Grenzen

Authors:
Weinlein, Andreas; Häring, Dominik; Peters, Ulrich; Ebert, Sebastian; Bauer, Lothar

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Modern Methods for Quality- and Condition Assessment of High Voltage Cables

Authors:
Gulski, Edward; Jongen, Rogier; Parciak, Jarosław; Sieminski, Jakub

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Realitätsgerechte Zustandsbewertung von Mittelspannungskabeln unter Verwendung der Evidenz-Theorie

Authors:
Tichelkamp, Niklas; Reske, Thorsten; Hopfer, Nikolai; Zdrallek, Markus

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Dynamic insulation temperature estimation of external gas pressure cables at discretely distributed points

Authors:
Stamenkovic, Vladimir; Felsheim, Frederic; Plath, Ronald

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Algorithms for Partial Discharge Monitoring of Medium Voltage Cable Plugs, Using a Multi-Sensor Expert System

Authors:
Boettcher, Bjoern; True, Pascal; Sinai, Ali; Menge, Matthias; Plath, Ronald; Graef, Thomas; Huecker, Thomas

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Thermal modelling of fittings for high temperature low sag conductors

Authors:
Soppe, Bastian; Frehn, Tobias; Puffer, Ralf; Krispin, Hans-Joerg; Dansachmueller, Mario; Zemke, Simon

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Electrical treeing and partial discharges in DC-XLPE under constant DC voltage and repetitive DC ramp voltage

Authors:
Esterl, Florian; Plath, Ronald; Freitag, Christian; Wagner, Andre; Zhang, Roland Dongping

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Effect of Ageing on the Dielectric properties of EPDM for HVDC Cable Joints

Authors:
Nett, Isabella; Ballweber, Tim; Bendig, Marvin; Soppe, Bastian; Freitag, Christian; Wagner, Andre; Hergert, Alexander

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Development of a Liquid Silicone Rubber for the application in HVDC Cable Accessories

Authors:
Hussain, Rashid; Safarowsky, Oliver; Hegge, Joachim; Hinrichsen, Volker

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Inductive Energy Harvesting for the Monitoring of Power Cable Systems

Authors:
Kattmann, Christoph; Siegel, Martin; Passow, Daniel; Beltle, Michael; Tenbohlen, Stefan

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Thermal simulation of cable accessories: Comparison of different methods

Authors:
Hoefer, Lucas; Koch, Myriam; Heckel, Marcel

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Silicon-Gel-Compound für die Nichtlinear-Resistive Feldsteuerung – zur Technischen Anwendung und Auslegung des Isoliersystems

Authors:
Bauer, Johann; Claudi, Albert; Kornhuber, Stefan; Kühnel, Stefan; Lambrecht, Jens; Wels, Sebastian

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Dielectric strength of superconducting tape arrangements in liquid nitrogen

Authors:
Franke, Steven; Schumacher, Ralph; Humpert, Christof

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Electric strength of gaseous and liquefied C4-fluoronitrile

Authors:
Wang, Zi; Kindersberger, Josef

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Determination of streamer inception and flashover at curved insulation surfaces with embedded electrodes

Authors:
Koch, Myriam; Kothe, David Christopher; Wiener, Johannes; Hoefer, Lucas; Hinrichsen, Volker

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Influence of humidity on electric strength of CO2 and C4-FN/CO2 gas mixtures

Authors:
Deschler, Johannes; Kindersberger, Josef

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Feasibility Study on the Applicability of Clean Air in Gas-insulated DC Systems

Authors:
Juhre, Karsten; Geske, Moritz; Kosse, Maria; Plath, Ronald

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Partial discharge measurement on high voltage plug-in GIS terminations based on capacitive sensors

Authors:
Kotter, Alexander; Scheiner, Andreas; Eigner, Alexander

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Research Project EMPIR 19ENG02 Future Energy

Authors:
Elg, Alf-Peter; Garnacho, Fernando; Agazar, Mohamed; Meisner, Johann; Merev, Ahmet; Houtzager, Ernest; Haellstroem, Jari; Lahti, Kari; Mier Escurra, Christian; Platero, Carlos Antonio; Micand, Thierry; Steiner, Thomas; Voss, Andreas

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Weiterentwicklung der Gas-in-Öl-Analyse durch die Berücksichtigung der Grenzfläche Öl/Gaspolster

Authors:
Riedmann, Christof; Schichler, Uwe; Häusler, Wolfgang; Neuhold, Wolfgang

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Design of experiments for characterization of a high voltage circuit generating a transient recovery voltage

Authors:
Meyer, Timo; Weber, Benjamin; Gentsch, Dietmar; Kurrat, Michael

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Evaluation of the Frequency Information Contained in PD Signals for Localization in Power Cable Monitoring

Authors:
Passow, Daniel; Beltle, Michael; Tenbohlen, Stefan; Hohloch, Jens; Siegel, Martin

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Frequency Selective Multi-Sensor System for Partial Discharge Detec-tion on Medium-Voltage Cable Connectors

Authors:
Sinai, Ali; Boettcher, Bjoern; Menge, Matthias; Graef, Thomas; Plath, Ronald; Huecker, Thomas

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Vergleich der Stoßspannungsfestigkeit verschiedener Isolierflüssigkeiten

Authors:
Homeier, Kristin; Imani, Mohammad T.; Kuhnke, Moritz; Werle, Peter

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Transient Kerr-effect Measurements of DC Electric Fields in a Mineral Oil Gap Combined with Synchronous Polarization Current Measurements

Authors:
Oeftering, Hans-Peter; Roth, Lisa; Zink, Markus H.; Kuechler, Andreas; Fritsche, Ronny; Geissler, Michael; Schlittler, Balz; Jenau, Frank

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Frequenzabhängige Verlustfaktormessung zur aussagekräftigen Zustandsbewertung an VPE-Mittelspannungskabeln

Authors:
Hadid, Suleiman; Schmidt, Uwe; Schufft, Wolfgang; Gruschwitz, Sven

53

Ermittlung des Alterungsverhaltens von Mittelspannungskabeln für ein optimiertes Asset-Management

Authors:
Reske, Thorsten; Tichelkamp, Niklas; Hopfer, Nikolai; Zdrallek, Markus

54

Integrierte lokale und verteilte faseroptische Sensorik zum flächendeckenden Online-Monitoring von Kabelanlagen und Betriebsmitteln

Authors:
Gräf, Thomas; Hicke, Konstantin; Heidmann, Gerd; Kölling, Moritz; Menge, Matthias; Vaterrodt, Klaus

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Influence of Impurities on the Electrical Conductivity in Paraffinic Model Oil

Authors:
Dotterweich, Christian; Oeftering, Hans-Peter; Zink, Markus H.; Popp, John; Sextl, Gerhard; Staab, Torsten E. M.; Berger, Frank

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Untersuchung des Alterungsverhaltens einer Papier-Öl-Isolierung bei Variation des Papier-Öl-Verhältnisses für inhibiertes Öl

Authors:
Münster, Tobias; Werle, Peter; Kinkeldey, Tobias; Hämel, Kai; Preusel, Jörg

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Support for standardisation of high voltage testing with composite and combined wave shapes

Authors:
Meisner, Johann; Gockenbach, Ernst; Saadeddine, Hanane; Havunen, Jussi; Schichler, Uwe; Elg, Alf-Peter; Garnacho, Fernando; Roccato, Paolo Emilio; Merev, Ahmet; Lahti, Kari; Backhaus, Karsten; Orrea, Andrea; Gamlin, Michael; Steiner, Thomas

59

Untersuchung zur Linearität eines berührungslosen Messsystems für Blitz- und Schaltstoßspannungen

Authors:
Schlüterbusch, Tim Christoph; Meisner, Johann; Kuhnke, Moritz; Werle, Peter

60

Large Scale Synthetic Laboratory Imitation of Transient Voltage Stresses of MMC-HVDC Links: Design Aspects on “Very Slow Front Overvoltages”

Authors:
Frobin, Saskia Josefine; Freye, Claudius; Vogelsang, Lars; Wienold, Daniel; Cimino, Alessandro; Huppertz, Jochem; Gamlin, Michael

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Partial discharges of artificial defects in cable joints under high DC voltage

Authors:
Esterl, Florian; Plath, Ronald; Freitag, Christian; Wagner, Andre; Zhang, Roland Dongping

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Erforschung wichtiger Einflussparameter auf die Alterung von Isolieröl in Transformatoren mittels Ultraschall

Authors:
Planic, Mirnes; Brammer, Gregor; Schübel, Jürgen; Küstermann, Matthias

66

Furankonzentrationen vs. Fuzzy-Logik: Ein neuer Vorschlag zu Abschätzung des DP-Wertes von Leistungstransformatoren

Authors:
Kinkeldey, Tobias; Schreiter, Sebastian; Lohmeyer, Physiker Holger; Werle, Peter; Münster, Tobias; Hämel, Kai; Preusel, Jörg

67

Möglichkeiten des Einsatzes aktueller Monitoring-Systeme von Leistungstransformatoren zur Unterstützung des Asset Managements

Authors:
Schnittker, Henning; Werle, Peter; Rohleder, Marcus; Bender, Günter; Lottner, Matthias

68

Influence of the permitted parameter variations on the determined QIEC value according to IEC 60270

Authors:
Winkelmann, Erik; Steiner, Christoph; Shevchenko, Iaroslav; Steiner, Thomas; Kaltenborn, Uwe; Schmidt, Volker

69

Reproduzierbarkeit der Ergebnisse von Teilentladungsmessungen bei Gleitentladungen nach IEC 60270 unter Gleich- und Wechselspannungsbelastung

Authors:
Hartje, Michael; Schober, Bernhard; Schichler, Uwe; Torres, Javier; Werle, Peter

70

Optical Partial Discharge Detection on Cable Accessories using Photomultiplier Modules and Silicon Photomultipliers

Authors:
Koelling, Moritz; Zamzow, Thomas; Graef, Thomas; Menge, Matthias

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Leistungsprüfungen von Hochspannungs-Vakuumschaltern

Authors:
Klingbeil, Lars; Bahr, Matthias; Brünjes, Martin; Kuschel, Mark; Weisker, Jan

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Overview about different 500 V low voltage DC-Switchgear topologies and comparison of their switch off performance

Authors:
Anspach, Frederik; Claassen, Lars; Wilkening, Ernst-Dieter; Kurrat, Michael

75

Definition of a Self-Contained MV DC Switching Module: A Feasibility Study on Serial and Parallel Connected Configurations

Authors:
Hock, Peter; Hinrichsen, Volker; Kosse, Sylvio; Heinz, Thomas; Taylor, Erik D.

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Edge Devices, Sensors, Cloud for High Voltage Switchgears

Authors:
Dohnke, Oliver; Demmer, Daniela; Groth, Rudolf

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Laboruntersuchungen zum Alterungsverhalten von Mittelspannungs-Netzstationen

Authors:
Dalamaras, Petros; Zdrallek, Markus; Gross, Ulrich; Janocha, Sebastian; Schulze, Heike; Koch, Volker; Straube, Axel; Gawlitta, Ralf; Johae, Christopher; Richters, Jürgen; Gücking, Matthias; Müller, Steffen; Keller, Steffen; Nienaber, Timo; Rekowski, Christoph; Werner, Lars

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Electrothermal Finite Element Analysis of a Pluggable High Voltage Surge Arrester

Authors:
Spaeck-Leigsnering, Yvonne; Koch, Myriam; Bergfried, Christian; Gjonaj, Erion; De Gersem, Herbert; Heckel, Marcel

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Nachhermetisierung von luftatmenden Transformatoren

Authors:
Bräsel, Olaf; Sasum, Ute

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Gas-in-Öl-Analyse und Bewertung von synthetischem Ester im Betrieb

Authors:
Schütt, Carolin; Atanasova-Hoehlein, Ivanka

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Investigation of the gas-solid insulating system in DC GIS exposed to AC-DC mixed voltage for offshore bipole applications at ±525 kV DC

Authors:
Kosse, Maria; Klein, Christoph; Frey, Katharina; Kuettinger, Christian; Haupt, Thomas; Foehr, Matthias

85

Long-Term Tests of a DC Gas Insulated Transmission Line (DC GIL) embedded in Temporally Flowable Backfill: Soil-Mechanical and Thermic Interaction

Authors:
Neidhart, Thomas; Lerch, Maximilian; Wiesinger, Doris; Hallas, Martin; Hinrichsen, Volker; Tenzer, Michael

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PD measurements on a DC gas-insulated transmission line (DC GIL) conducted in the frame of the Prototype Installation Test according to recommendation of CIGRE JWG D1/B3.57

Authors:
Neumann, Claus; Hallas, Martin; Hinrichsen, Volker; Gross, Detlev; Geske, Moritz; Tenzer, Michael

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Entwicklungsstand, Vor-Ort-Erfahrungen und Ausblick zu SF6-freien Hochspannungsschaltanlagen

Authors:
Kuschel, Mark; Helbig, Dirk; Kunde, Kerstin; Kosse, Sylvio; Pohlink, Karsten; Prucker, Udo; Teichmann, Jörg

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Entwicklung von SF6-freien Clean Air-Messwandlern und Power VTs

Authors:
Prucker, Udo; Bähr, Sebastian; Neder, Frank; Müller, Sebastian

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Influence of Dielectric Window on the Performance of Window-type UHF PD Sensors

Authors:
Beura, Chandra Prakash; Beltle, Michael; Tenbohlen, Stefan

93

Anwendung eines Fuzzy-Logik-Algorithmus für die Lebensdauerabschätzung von Transformatoren im Betrieb

Authors:
Schreiter, Sebastian; Kinkeldey, Tobias; Lohmeyer, Holger; Werle, Peter; Münster, Tobias; Hämel, Kai; Preusel, Jörg

94

Localization Algorithm Based on Reflection Coefficient Function Measurements for Internal Incipient and Short Circuit Faults in Transformer Windings

Authors:
Seifi, Sahand; Rahimbakhsh, Mahdi; Werle, Peter; Shayegani Akmal, Amir Abbas; Mohseni, Hossein; Gockenbach, Ernst; Hinrichs, Thomas; de Boer, Joachim

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Ion Current Density for a Bipolar HVDC Transmission Line Analysed by Numerical Simulations

Authors:
Huber, Philipp; Kortenbrede, Jens; Jenau, Frank

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Comparison of Current Carrying Capacities and Investment Costs of Directly Buried HVDC Cable and GIL Transmission Systems

Authors:
Balzer, Constantin; Hallas, Martin; Hinrichsen, Volker; Neumann, Claus; Koch, Hermann

99

Specific Characteristics of Particle Traps for Application in DC gas-insulated transmission lines (DC GIL)

Authors:
Berg, Thomas; Juhre, Karsten; Fedtke, Tom; Koch, Hermann; Neumann, Claus

100

Safety clearance between high voltage test systems and parts of air-insulated substations in operation

Authors:
Braeunlich, Reinhold; Bruegger, Thomas; Storf, Guenter; Straumann, Ueli; Koetz, Hendrik

101

Analysis of the near field attenuation of an electrically long transmission line

Authors:
Franke, Markus; Erni, Daniel; Hirsch, Holger

102

Untersuchungen zu vogelkotinduzierten Überschlägen an Langstabisolatoren

Authors:
Pischler, Oliver; Schwalt, Lukas; Schichler, Uwe; Varli, Kübranur; Steevens, Stefan

103

Möglichkeit der Gesamtkostenoptimierung von Energiesystemen mit Hilfe von Metalloxid-Überspannungsableitern

Authors:
Schubert, Matthias; Liesenfeld, Niklas; Koch, Thomas; Gronbach, Peter; Kuschel, Mark

104

Transient Investigations of Earthing and Equipotential Bonding Sys-tems for HVDC Power Transmission Cables

Authors:
Füuernschuss, Martin; Pichler, Moritz; Schuerhuber, Robert; Renner, Herwig; Pack, Stephan; Schmautzer, Ernst

105

Design Challenges of a ±50 kV Battery Energy Storage System (BESS) for MVDC Grids

Authors:
Bastidas Erazo, Pablo; Schichler, Uwe; Zeller, Peter

106

Praxiserfahrungen aus dem Einsatz der akustischen Teilentladungsdetektion an gasisolierten Höchstspannungsschaltanlagen

Authors:
Hopfer, Nikolai; Dalamaras, Petros; Zdrallek, Markus; Glaser, Thomas; Kaptue Kamga, Alain

107

Experimental investigation of dielectric properties of alternative insulation gases for medium voltage switchgear

Authors:
Kothe, David Christopher; Hinrichsen, Volker; Ermeler, Kristian; Kalter, Achim

108

Partial discharge characteristic of fixed protrusions in HVDC-GIS

Authors:
Wenger, Philipp; Beltle, Michael; Tenbohlen, Stefan; Riechert, Uwe

109

Stromübertragungs-Produkte und -Systeme für flexible Netze der Zukunft – verbunden mit Internet, digitalen Zwillingen und intelligent

Authors:
Heinecke, Matthias; Dornig, Mathias; Fritsche, Ronny; Helbig, Dirk; Schulz, Richard; Singh, Puneet

110

Gas-in-Öl-Analyse unter Einbeziehung der höherwertigen Kohlenwasserstoffe C4 und C5

Authors:
Homeier, Kristin; Werle, Peter; Hahn, Michael; Wilke, Dorit

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Vor-Ort-Messung der Hysteresekurve von Leistungstransformatoren zur verbesserten Modellierung und Simulation transienter Vorgänge

Authors:
Kath, Christoph; Velasquez, Juan; Wenig, Simon; Beckler, Simon; Reisbeck, Jörg; Sapetschnig, Rene

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Verfahren zur invasiven und nichtinvasiven Verifikation von Wandlern und Spannungsteilern

Authors:
Lübke, Alexander; Velasquez, Juan; Wenig, Simon; Butterer, Christoph; Mayer, Heiko

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Entwicklung eines neuartigen Sensors zur Ermittlung des aktuellen Zustands der Papierisolierung von Transformatoren

Authors:
Münster, Tobias; Werle, Peter; Kinkeldey, Tobias; Hämel, Kai; Preusel, Jörg

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Analysis of Fault Location Methods for HVDC Transmission Systems Using Overhead Lines and Cables

Authors:
Lenz, Marwin; Oprea, Liliana; Popescu, Victor; Hibberts-Casw, Richard

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DC-DC Intersystem Faults in Parallel Partially-Cabled HVDC Links

Authors:
Duellmann, Patrick; Koehler, Hendrik; Ruffing, Philipp; Puffer, Ralf

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