HoogspanningsNet St(r)oomcursus

Deel 4. Een getrapt netwerk van circuits

We weten inmiddels waarom een hoogspan-
ningslijn een hoge spanning voert. We weten
wat wisselstroom is, wat een driefasen-
systeem is. We weten nu ook hoe je energie 
kan verplaatsen met elektriciteit. 


In dit deel gaan we met die kennis in het
achterhoofd kijken naar het grotere geheel. 

De theorie wordt in praktijk gebracht. 
En er
is vanaf dit deel ook aandacht voor termen
en jargonwoorden. Want hoe spreek 
je
1.645.000.000 watt nou het handigste uit?

 

 

 

Zoals de inleiding al zegt, technisch hebben we de zaken nu aardig onder controle. We begrijpen hoe je met elektriciteit energie kan transporteren door middel van een driefasensysteem.

Maar dat helpt ons nog niet in de vraag waarom we precies zien wat we zien wanneer we nauwkeurig naar het grotere geheel kijken. Het hoogspanningsnet bestaat uit honderden hoogspanningslijnen die een getrapt net vormen. Leuk allemaal, maar hoe zit dat dan precies? 

4.1. Getraptheid

Het is een mooie dag en je moet een flink stuk reizen. Vanuit de trein, je autoruit of vanaf de fiets loer je over de velden heen. Gegarandeerd dat je de ene na de andere hoogspanningslijnen tegenkomt. En hoewel de meeste mensen er niet bij stil staan is iedereen wel eens hetzelfde opgevallen: ze zijn er in veel, héél erg veel ontwerpen en in alle soorten en maten.

Hoogspanningslijnen zijn net snoep: je hebt ze in allerlei smaken en van heel bescheiden tot megaformaat. 

Je hebt van die kolossale lijnen die vanaf enige afstand de aandacht trekken en die er indrukwekkend uitzien. Als je er onderdoor gaat is het een imponerend gezicht – het lijkt er bijna donker van te worden. Maar er zijn ook hele kleine lijntjes, soms zelfs zo klein dat je onwillekeurig de neiging krijgt tot bukken als je onder de draden door wil. En ook twee hoogspanningslijnen die qua afmetingen en dikte van de draden sterk op elkaar lijken hebben soms een heel ander ontwerp hoogspanningsmasten. 

De maximale transportcapaciteit (de hoeveelheid elektrische energie een hoogspanningslijn per tijdseenheid kan verzetten) verschilt per lijn. De hoeveelheid getransporteerde energie zelf is ook niet de hele dag constant. Maar de netspanning (het voltage op de lijn) is wel een constant getal: deze wordt altijd vrijwel gelijk gehouden. In totaal zijn er slechts een handjevol spanningswaarden in gebruik in Nederland en België: zes spanninsniveaus. Of, met een heel formeel woord, zes netvlakken

4.2. Netten en netvlakken in Nederland en België

Hoogspanningslijnen kunnen we discreet kunnen classificeren naar deze zes spanningen. Over het algemeen (een enkele uitzondering daargelaten) worden de hoogspanningslijnen en grondkabels (beide verbindingen genoemd) steeds groter en belangrijker naargelang de netspanning toeneemt. De grootste en zwaarste lijnen zijn de belangrijke hoofdwegen. Wat daar gebeurt heeft invloed op alles eronder. Andersom is een kleine verbinding met een veel lagere spanning ook lager in rang. Er is dus echt een hiërarchie. 

█ █ █ Het net van 36.000, 50.000- en 70.000 volt

De kleine verbindingen van 36.000, 50.000 en 70.000 volt vormen de onderste trap van het hoogspanningsnet. Verbindingen van deze netspanningen zijn het kleinst, maar ook het meest talrijk. Verbindingen met deze spanning zijn klein, meestal relatief kort en niet erg hoog. Ze kunnen een dorp of een klein stadje 'in het net hangen' en ze zijn qua uiterlijk meestal vrij gemoedelijk. Meestal zijn ze gebouwd met kleine metalen masten die weinig opvallen. Een typisch transportvermogen voor dit soort lijnen is 20 tot 60 miljoen watt.

Hoogspanningslijnen van 50.000 volt in Nederland liggen voor het overgrote deel ondergronds, maar er zijn ook nog steeds bovengrondse exemplaren. Meestal zijn ze behoorlijk oud (links), zoals deze bij Wageningen uit 1929. Rechts zien we een zogeheten driehoeksmast voor 70.000 volt bij Brume (foto door Tom Börger). Zoals je ziet vallen deze kleine verbindingen niet echt op en ze geven een landelijk, tam gevoel.

50.000 volt tref je alleen in Nederland aan. Deze verbindingen bevinden zich op de grens van wat je nog hoogspanning noemen mag, zodat ze met een weinig fantasievolle term ook wel het tussenspanningsnet genoemd worden: tussen hoog- en middenspanning in. Een niveau lager dan deze verbindingen vinden we het lokale middenspanningsnet, met diverse spanningen tussen 10.000 volt en 25.000. Verbindingen van 50.000 volt liggen voor het overgrote deel ondergronds. Wanneer je er toch eentje bovengronds tegenkomt is het doorgaans een kleine en oude verbinding. 

In België heeft men een vergelijkbaar net. Daar staat er 70.000 volt op. Deze lijnen zijn beduidend vaker bovengronds te vinden dan hun evenbeelden in Nederland. In sommige delen van België zijn ook netten van 36.000 volt aanwezig. Deze netten zijn eigenlijk overgebleven restanten van oude lokale stadsnetten, maar op plekken waar een fatsoenlijk net van 36.000 volt ligt, is het meestal niet nodig om ook 70.000 volt aan te leggen. Vandaar dat deze netten, hoewel eigenlijk relicten uit vroeger tijden, nog steeds actief worden gebruikt en soms zelfs uitgebreid worden.

Op netkaarten worden de verbindingen van dit spanningsniveau meestal met geel (50.000 volt) en oranjebruin (70.000 volt) ingetekend. Paars voor 36.000 volt is nergens vastgelegd, maar wel bruikbaar vanwege contrast met andere spanningen.

 

  Het net van 110.000 en 150.000 volt

Een niveau of trap hoger bevinden zich de netten van 110.000 volt (in het relatief dunbevolkte noorden van Nederland) en 150.000 volt (in de rest van Nederland en in principe in geheel België). De verbindingen van dit niveau zijn op te vatten als de provinciale wegen. Ze hebben dikkere draden en kunnen aanmerkelijk meer vermogen aan dan de verbindingen 50.000- en 70.000 volt: meestal een keer of vijf tot tien zoveel.

110.000 volt (links) treffen we alleen in het relatief dunbevolkte noorden van Nederland aan. De rest van Nederland en geheel België gebruikt in principe 150.000 volt (rechts) waar net iets meer vermogen overheen kan. De netten van deze spanningen zijn uitgebreid, divers in bouw- en ontwerp en de decennialange ontwikkeling ervan (de tijdgeest zie je soms weerspiegeld in het ontwerp van de hoogspanningsmasten!) is razend interessant voor iedereen die van nethistorie houdt.

Een zichzelf respecterende hoogspanningslijn van 150.000 volt kan een elektrisch vermogen transporteren dat zo rond de 250 miljoen watt ligt, hoewel de variatie tussen verbindingen zeer groot kan zijn.  Verbindingen met deze spanningen worden op netkaarten meestal met zwart (110.000 volt) en blauw (150.000 volt) ingetekend. Ze zijn minder talrijk dan de verbindingen van 50.000 en 70.000 volt, maar met name in Nederland valt dat niet op. Omdat ze veel vaker bovengronds zijn uitgevoerd dan de verbindingen van 50.000 volt, lijkt het net of er hier juist meer van zijn. Dat is dus schijn.
 

█ █ Het net van 220.000 en 380.000 volt

De bovenste trap van het hoogspanningsnet wordt gevormd door de grootste en zwaarste verbindingen, die een netspanning van 220.000 volt hebben (het noorden van Nederland en in Wallonië) of zelfs 380.000 volt (geheel Nederland en België).
Deze verbindingen vormen de snelwegen in het hoogspanningsnet.

De zwaarste hoogspanningslijnen in Nederland en België dragen 380.000 volt en ze domineren het landschap vanaf grote afstand. Deze verbindingen zijn zo zwaar dat ze per stuk hele landsdelen van stroom kunnen voorzien. Links een verbinding van 220.000- en 380.000 volt bij Zwolle en rechts 380.000 volt bij transformatorstation Van Eyck in België, gefotografeerd door Peter Schokkenbroek.

Het zijn grote tot ronduit enorme hoogspanningslijnen van een aanzienlijke lengte die hele landsdelen met elkaar verbinden. Dit net wordt ook wel het landelijk koppelnet genoemd en de circuits van deze lijnen hebben een transportcapaciteit die in de miljarden watts loopt. Voor 220 kV-verbindingen zijn capaciteiten van 900 miljoen watt gangbaar en de zwaarste verbindingen van 380.000 volt kunnen in Nederland en België zelfs ruim 2,5 miljard watt aan. Dat is genoeg voor een heel landsdeel of een stad met meer dan een miljoen inwoners.

4.3. Herken de spanning

Je kan in een wip leren herkennen met wat voor hoogspanningslijn je te maken hebt, ook zonder de borden te lezen. Het formaat van de masten, al dan niet gebundelde fasedraden, het mastontwerp en de dikte van de draden zegt al heel veel. Maar met name de isolators vertellen het. De lengte van de isolatorkettingen is een directe, betrouwbare maat voor de netspanning.

De isolators zijn de groene kettingen waarmee de stroomdraden aan de stalen masten hangen. Ze dragen de draden, maar er kan geen stroom doorheen – ze isoleren de draden dus van het geleidende, metalen mastlichaam. Hoe hoger de spanning op de draden, hoe meer isolatie er nodig is en hoe langer de benodigde isolatorkettingen zijn. 

Iedereen die het kunstje kent kan direct zien wat de spanning op de verbinding ongeveer is en in welke klasse deze dus zit. Kijk nog eens naar de foto van de masten bij Zwolle, in de alinea over 220.000- en 380.000 volt. Als het goed is zie je drie verschillende lengtes isolatorkettingen: de kortste kettingen dragen draden voor 110.000 volt (aan de onderste armen van de combinatielijn links op de foto), de langste kettingen dragen 380.000 volt (die hangen er in twee driehoekvormen precies boven) en de andere hoogspanningslijn rechts heeft isolatorkettingen die er qua lengte min of meer tussenin zitten: die dragen draden voor 220.000 volt.
Meer oefenen? Probeer het maar eens uit met andere foto's in deze cursus of op deze site en word een pro.

4.4. Irritant grote getallen

De spanningen op het hoogspanningsnet zijn zo hoog dat het flink grote getallen zijn. Lange rijen nullen achter de getallen. In de praktijk is dit vooral lastig en daarom worden deze getallen doorgaans niet als losse getallen worden uitgesproken of geschreven. Dat doen we wel vaker. Je gewicht druk je ook niet uit in gram: 'ik wil vijftienduizend gram afvallen' klinkt indrukwekkend, maar je zal het zelden horen. 'Ik wil vijftien kilogram afvallen.' is daarentegen heel normaal. (Je lijvige buurvrouw zegt het immers iedere nieuwjaarsdag opnieuw.) Kilo staat in dit geval voor duizend, net zoals een kilometer of, juist, een kilovolt. 150.000 volt wordt dus geschreven als 150 kV. Spreek uit: honderdvijftig kilovolt of nog korter, honderdvijftig kaa-vee

Een spanning van 380.000 volt wordt in de praktijk vaak afgekort en uitgesproken als driehonderdtachtig kaa-vee (of nog korter) drie-tachtig kaa-vee. De afkorting kV gaat voor alle netspanningen op.

Niet alleen voor netspanning kennen we een afkorting. 300.000.000 watt is natuurlijk wel wat lang. Maar de factor 1000 (erg handig om 150.000 volt af te korten naar 150 kV) is in dit geval nog niet eens sterk genoeg: 300.000 kW (kilowatt) is nog steeds een draak van een getal. Gelukkig kunnen we onze toevlucht nemen tot nog zwaardere afkortingen, zoals een factor miljoen. Je krijgt dan 300 MW (megawatt).

Een vermogen van 953.000.000 watt kan ook worden uitgedrukt als 953 MW, spreek uit 953 megawatt.

4.5. Van MW naar MVA

We moeten wel even een formaliteit afhandelen: de aanduiding MW wordt bij toepassingen in elektriciteitstransport meestal geschreven als MVA (mega-volt-ampère), waarbij de W dus nog als zijn losse twee componenten volt en ampère wordt opgevat. De reden is dat er op het hoogspanningsnet verschijnselen bestaan die ervoor zorgen dat het zogeheten effectief overgedragen vermogen niet altijd precies gelijk is aan de som van spanning en stroomsterkte. (De oorzaken, zoals blindstroom en transportverliezen, vallen buiten de Stroomcursus.) Gelukkig zijn die verschillen vrij klein zodat het voor deze cursus voldoende nauwkeurig is om gewoon als vuistregel aan te nemen dat een MVA gelijk is aan een MW.

4.6. Load en loadflow

Er is naast MVA nog een andere term voor de lopende stroom. Een echt jargonwoord, genaamd de load of de loading. Load lijkt misschien op het woord lading (zoals bij een statisch geladen object), maar het betekent in de hoogspanningswereld eerder zoiets als vracht. Je zou het kunnen zien als de vracht elektrisch vermogen die op een zeker moment wordt getransporteerd.
Transporteert een hoogspanningsverbinding veel vermogen, dan is de load op deze verbinding hoog. Staat ie er echter een beetje werkloos bij omdat er op dat moment weinig stroom nodig is, dan is de load laag. Aangezien de spanning (het voltage) op een hoogspanningslijn vrijwel constant wordt gehouden, wordt de load bijna volledig bepaald door de stroomsterkte.

De load is de stroom die door een circuit loopt, los van de spanning en de richting van het vermogen.

Hoogspanningsverbindingen zijn zo ontworpen dat ze in beide richtingen gebruikt te kunnen worden.
Immers, het is slechts afhankelijk van aan welke kant de generator staat. De elektronen bewegen in iedere draad telkens heen en weer, zodat er geen enkele technische reden is om het vermogen niet eens een keertje de andere kant op te laten lopen.

Staat de generator nou links of rechts van deze lijn? Dat maakt in principe niets uit, zoals je ziet. De hoogspanningslijn gedraagt zich er niet anders om en een hoogspanningsnet heeft dus geen vooraf vastgelegde geografische richting.

De waterleiding zegt: je kan het water naar links of naar rechts door een leiding sturen, maar de buis zelf maakt het niet uit in welke richting de vloeistof stroomt. In jargon heet de stroming van het elektrisch vermogen in een bepaalde richting de loadflow.

De loadflow is de grootschalige geografische richting waarin vermogen door een lijn of een netwerk loopt.

Wanneer er op de ene dag veel stroom naar landsdeel A moet worden getransporteerd terwijl het de volgende dag juist andersom moet, dan is dat geen enkel probleem. Op deze manier kan steeds ieder station van stroom worden voorzien, onafhankelijk van of een bepaalde centrale een dag stil ligt, er een aantal verbindingen zijn afgeschakeld voor onderhoud en of een windmolenpark nu wel of geen energie levert. Doordat de verbindingen een vermaasd net vormen, is er altijd een weg beschikbaar. En welke kant die weg op gebruikt wordt is afhankelijk van wat er op dat moment nodig is.

We zien dat hoogspanningslijnen op een kaart bijzonder veel op een wegennet lijken. En net zoals je op de meeste wegen allebei kanten op kan, zo werkt het op hoogspanningslijnen ook. De ene dag kan het grootschalig transport richting het zuiden lopen, maar een dag later kan het zomaar omgekeerd zijn.

Uiteraard is er wel enige controle nodig. Er moet op worden toegezien dat de elektriciteit niet in een te grote hoeveelheid door één verbinding wil lopen zodat die overbelast raakt. Ook moet voorkomen worden dat een kleine verbinding als een sluipweggetje kan fungeren voor een vermogen dat daar veel te groot is voor is en dat eigenlijk over een zwaardere lijn van een hogere orde dient te lopen – een verschijnsel dat doortransport heet.
Verder, als er ergens kortsluiting zou ontstaan wil alle stroom daar meteen langs omdat het de weg van de minste weerstand is. Dat kan storingen veroorzaken, zodat een verbinding of station met een kortsluiting meteen moet worden afgeschakeld om zo de rest van het net in de normale toestand te houden.

4.7. Koppelnet, transportnet, deelnetten, netopeningen…

Hoogspanningslijnen die beide kanten op kunnen werken vormen een verbinding tussen twee of meer stations. Maar als je netten van een verschillende spanning zomaar bovenop elkaar bouwt en op willekeurige plekken aan elkaar verbindt, krijgen we dus een probleem met doortransport. Dat zou het onmogelijk maken om het net te beheren of om het stabiel te houden. Overal zouden storingen ontstaan. Om doortransport of schade door overbelasting van kleine verbindingen te voorkomen, zijn netopeningen aangebracht. Vergelijk ze met een brug die open staat. 

Een netopening (symbool van het oranje haakje tussen de 150 kV-stations Teersdijk en Cuijk) voorkomt sluipverkeer van vermogen door de blauwe 150 kV-lijn tussen Dodewaard en Boxmeer; vermogen dat nu door de zwaardere rode 380 kV-lijn heen zal moeten. In feite is deze netopening gewoon een openstaande schakelaar op transformatorstation Teersdijk, die alleen dicht gaat bij werkzaamheden of calamiteiten om een storing af te wenden.

Door netten van een lagere spanning een geografische begrenzing en maximale omvang te geven (bijvoorbeeld zo groot als een provincie) en deze netten alleen met elkaar te koppelen door middel van bovenliggende netten, wordt voorkomen dat er verbindingen in het net overbelast raken. In die zin lijkt het net sterk op de reeds genoemde boomtak of op een bloemkool. Zo'n onderliggend gedeelte van het net dat zelfstandig kan functioneren, maar alleen met anderen is verbonden door een koppelverbinding, wordt een deelnet genoemd. Deelnetten zijn door middel van transformatorstations onderling verbonden via zwaardere hoogspanningslijnen van een hogere orde: een koppelnet

Deelnet ArnhemDeelnet Vijfhuizen

Een deelnet (hier twee 50 kV-deelnetten, Arnhem en Vijfhuizen) vormt als het ware een net dat 'onder een ander net hangt'. Deze deelnetten maken via een strategisch geplaatst 150 kV-station contact met het provinciale 150 kV-net. Op zijn beurt is het weergegeven 150 kV-net ook weer een deelnet dat onder het nog zwaardere 380 kV-net is gehangen- Op die manier zijn er verschillende, getrapte netvlakken aanwezig.

Het zal je niet verbazen dat de zware hoogspanningslijnen van 220 kV en 380 kV het landelijk koppelnet van Nederland en België vormen. Een trap eronder vinden we de verbindingen van 150 kV en 110 kV. Ook deze hebben een koppelfunctie, maar dan op provinciaal- of soortgelijk niveau (want de provinciegrenzen zijn niet altijd de deelnetgrenzen). Daar vormen zij enerzijds een koppelnet voor de onderliggende netten in dit gebied, maar vanuit het hele land gerekend zijn het juist een handvol deelnetten die via het overkoepelend landelijk koppelnet zijn verbonden. Kijken we nog een trap lager, in de orde van 50 kV en soms een lokaal middenspanningsnet, dan herhaalt zich dit opnieuw.

Een net is meestal een koppelnet voor onderliggende netten van een lagere orde, maar juist een deelnet gezien vanuit een bovenliggende net van een hogere orde.

Wordt het allemaal een beetje abstract? Kijk dan eens naar het voorbeeld hierbeneden.

Netschema (voorbeeld)

We zien hier een schematisch getekend hoogspanningsnetwerk met een koppelnet (380 kV) met daaronder een aantal deelnetten van 110 kV en 150 kV. Onder de laatste hangt opnieuw een net van lagere orde, 50 kV. Stations zijn horizontale balken, hoogspanningslijnen zijn de verticale lijnen met soms een transformator. Netopeningen zijn de oranje vlaggetjes. Centrales kunnen in principe in ieder station zijn aangesloten, het vermogen komt dus niet "van bovenaf" uit de 380 kV het net in, maar het wordt tegelijk op alle spanningsniveaus binnenin het gehele net op verschillende plekken toegevoegd.
Stel je nu eens voor dat je van plek A naar plek B wilt. Waar moet je dan langs? Is die netopening in het 110 kV-net wel nodig? En zo ja, kan je een reden bedenken waarom? Wat gebeurt er als verbinding D uitvalt? En wat moet er gedaan worden als een van de twee invoedende transformators bij E uitvalt, terwijl het overgebleven exemplaar te weinig capaciteit heeft om in zijn eentje de volle last van station E te dragen?

Het zogeheten veilig stationsvermogen, overbelasting, doortransport, netstrategie en de netcontrole, samen met berekeningen en handelingen met meerdere oplossingen (en gevaren) zijn de dagelijkse kost voor de netbeheerders.

Bij een calamiteit is het soms nodig om een netopening te sluiten, tijdelijk vermogen rond te leiden of om er een transformator bij te schakelen. Maar altijd zien we dat deelnetten telkens niet oneindig groot mogen worden en met elkaar dienen te worden gekoppeld met een bovenliggend koppelnet, om te voorkomen dat het deelnet kwetsbaar wordt.

Een individuele driefasenstroomkring tussen twee stations heet een circuit.
Met één of meer circuits bouw je een hoogspanningslijn of verbinding.
Een direct verbonden verzameling verbindingen en stations van dezelfde spanning vormen een deelnet.
Deelnetten zijn verbonden door een net van hogere orde: een koppelnet.
Om alles onder controle te houden, mogen deelnetten niet te groot worden.

Ziezo. Dat is heel deel vier samengevat in een paar zinnen. (Waarom deden we dat eigenlijk niet meteen?)

4.8. Het onderliggende distributienet

We zien hoe sterk het hoogspanningsnet eigenlijk lijkt op het wegennet. Het verschil is dat doortransport bij een wegennet wel mondjesmaat mogelijk is: je kan ook via de kleine weggetjes naar de andere kant van het land komen. (Sterkte daarbij, maar dat terzijde.) Deze wijze van sluipverkeer kan echter niet op een hoogspanningsnet. Wil je van Zeebrugge naar Enschede, dan moet je een groot stuk daarvan via de 380 kV-koppelnetverbindingen reizen. Een andere weg is er niet.

Alle verbindingen die in staat zijn om load twee kanten op te kunnen transporteren, dus zowel deelnetten als koppelnetten, worden gezamenlijk het transportnet genoemd.  

Twee kanten op denken is de normaalste gang van zaken op het hoogspanningsnet. Maar op het niveau van 50 kV en 36 kV wordt het soms problematischer om de richting van de loadflow om te kunnen draaien. Vanaf deze trap en lager is de richting van de loadflow meestal eenrichtingsverkeer naar de gebruiker toe. Dat is historisch gegroeid. Over deze netten wordt het vermogen van een centraal startpunt gedistrubueerd (verspreid of verdeeld) naar de eindgebruikers toe. Alle verbindingen die deze functie hebben worden tezamen het distributienet genoemd. 

Op een transportnet kan de loadflow in elke richting lopen. Op een distributienet kan de loadflow meestal maar één kant op: vanaf een plek waar het distributienet aan een transportnet is gehangen en uitsluitend richting de gebruikers.

In de praktijk is de grens niet zo scherp als de definitie hierboven doet vermoeden. De transformators en draden van een distributienet kunnen meestal met relatief weinig moeite worden omgebouwd om twee kanten op te werken. Maar niet altijd. Bij een distributienet kunnen we er niet altijd vanuit gaan dat zogeheten teruglevering vanaf de individuele gebruikers grootschalig probleemloos kan. Hier ligt nog een uitdaging voor de toekomst, waarin huishoudens geacht worden afwisselend consument en producent te worden. Op dit probleem komen we in deel vijf nog terug.

Rechts zien we een hoekmast voor 380 kV die onderdeel vormt van het landelijk koppelnet. Links zien we een hoogspanningslijn die 150 kV voert. Vanuit 380 kV geredeneerd maakt de 150 kV-verbinding deel uit van een lokaal onderliggend deelnet, maar vanuit het ondergrondse 10 kV-net is de verbinding van 150 kV juist een koppelnet. Het is maar net of je omhoog of omlaag kijkt in de hiërarchie.

4.9. De spanningscascade

Een kort uitstapje over de grenzen heen. De netspanningen die we in Nederland en België gebruiken (380 kV, 150 kV, et cetera) zijn niet universeel op de wereld. In regionale transportnetten is de variatie alleen nog maar groter. De vertrapping die is aangebracht in de spanning van grote, zware koppelverbindingen, transportverbindingen, distributielijnen en uiteindelijk de stopcontacten thuis wordt de spanningscascade genoemd. Die kan per land of zelfs per deelnet verschillen. Vergelijk het met de toegestane maximumsnelheden op een wegennet. Dat verschilt ook per land.

Het opstijgende deel (centrales en opspantransformators) worden altijd buiten de spanningscascade gelaten, zodat die alleen 'omlaag' wordt beschouwd en dus begint met de spanning op de zwaarste koppelnetverbindingen. In grote delen van het westen en zuiden van Nederland is de cascade 380 – 150 – 50 kV – MS (middenspanning, 25 kV tot 3 kV), maar in het Westland en Brabant is het 380 – 150 kV – MS. Daar ontbreekt de stap van 50 kV. Het oosten van het land doet het met 380 – 110 kV – MS. Het noorden heeft daar nog een stap van 220 kV tussen zitten en voert daardoor het Duitse systeem. In België is 380 – 220/150 – 70/36/30 kV – MS de gangbare situatie, hoewel er op sommige plekken niveaus weggelaten zijn.

Ook daar is een netkaart goed voor: simpelweg door de verschillende kleuren af te lezen op de legenda kan je zien hoe het bovenste deel van de spanningscascade in een bepaald gebied in elkaar zit en waar de netten met elkaar verbonden zijn. We zien nu duidelijk dat Brussel en de regio Namen-Courcelles verschillen.

Op de wereld zijn er een aantal cascades die populairder zijn dan anderen. De cascade 400/380 – 230/220 – 110 kV (gezien als het van oorsprong Duitse systeem) is in noordwest-Europa erg populair. De stap 220 – 110 kV is zelfs de meest gemaakte stap op de hele wereld: er is geen continent waar je geen 220 – 110 kV aantreft. Een andere grote, veelgebruikte cascade is 400/380 – 150 – 66 – 33 kV. Die lijkt veel op wat België hanteert. In het oosten van Europa, in de voormalige USSR en in Amerika wordt het niveau tussen 110 kV en 150 kV vaak samengenomen zodat daar veel 132 kV-verbindingen zijn. Ook zijn in die landen de afstanden en centrales veel groter, zodat zich vaak nog een trap boven 380 kV bevindt. Je kan daar ook 500 kV of zelfs 750/765 kV aantreffen. En het kan nog hoger: in China en Japan zijn enkele verbindingen van maar liefst 1000 kV in dienst. En de allerhoogste spanning in actieve dienst vinden we in Kazachstan, waar tussen Ekibastuz en Kokchetav één lange, zeer zware verbinding staat die zelfs 1150 kV als bedrijfsspanning voert. 

Samenvatting: kan je de volgende vragen beantwoorden?

  1. Welke netspanningen kan je vinden in het landelijk koppelnet? En welke zijn er nog meer in Nederland en België?
  2. Wat betekenen de termen '220 kV' en '900 MVA' en hoe spreek je ze uit?
  3. Wat is doortransport? En hoe probeert men dat te voorkomen?
  4. Wat is een spanningscascade?
  5. Wat zijn het transportnet en het distributienet? En wat kan een transportnet wel, wat een distributienet niet kan?

Omhoog kijken zal nooit meer hetzelfde zijn… maar we zijn er nog niet.
We weten nu hoe een hoogspanningsnet werkt, het het hiërarchische net is opgebouwd en hoe we al die grote getallen uit moeten spreken. Maar wat we nog steeds niet hebben gedaan is kijken naar hoe ervoor gezorgd wordt dat er in totaal altijd precies de juiste hoeveelheid vermogen in het net aanwezig is: de netbalans. Leer erover in het volgende deel van de cursus.