HoogspanningsNet - alles over hoogspanning op het het

Techniek

Hoogspanning en gezondheid?

Antwoord op alle vragen vind je bij het RIVM (NL) of het Departement Leefomgeving (B).

HoogspanningsNet behandelt dit thema met opzet niet zelf. (Waarom niet?)

Geknetter en gebrom?

Geen zorgen, dat is normaal.

Sitebeheer

Meteorologiestudent Wageningen

31 mei 2024 Altijd is er wel ergens een hittegolf bezig, maar zuidoostelijk Azië krijgt het al maanden voor de kiezen en sinds afgelopen week is India aan de beurt. Het land met 1,4 miljard inwoners zucht onder een ongekende hittegolf. Airco's kunnen het draaglijker maken, maar die vragen veel stroom. Houdt het stroomnet dat, en hoe?

Wie op de weerkaarten kijkt ziet dat het westen van India ligt te bakken onder een standvastig hogedrukgebied dat voorlopig niet wijken wil. Met de zon recht boven je hoofd en overal asfalt (er wonen 1,4 miljard mensen in India) is het met name in de grote steden niet uit te houden. New Dehli leek met 53 graden eventjes het temperatuurrecord te hebben verbroken, maar dat berustte op een meetfout. Het bleek 'slechts' 49 graden te zijn. Tja, en niet altijd is dat droge hitte. Op het moment van dit schrijven (nacht in India) staat bij Brahmapur een honderden kilometers groot onweerscluster een feestje te bouwen bij een nachttemperatuur en een dauwpunt van beide 34 graden. Ga er maar aan staan.

In landen met koude klimaten wordt in de winter de meeste stroom gebruikt. Niet voor verlichting maar voor verwarming. Zo zijn we in Nederland en België gewend dat de grootste piekvragen op koude winteravonden optreden, als we stoken en koken. Het vraagt om veel transport vanaf thermische centrales naar de eindgebruikers. In hete klimaten is dat andersom, daar wordt sinds de opkomst van betaalbare airconditioning de meeste stroom midden overdag gebruikt op de heetste dagen. De opkomst van zonnepanelen heeft ervoor gezorgd dat de productie van stroom tijdens zonnige hete dagen niet meer alleen door centrales hoeft te gebeuren, zodat het probleem opschuift van productie naar transport omdat de meeste panelen niet rechtstreeks op het dak van de verbruikers liggen, maar in grote zonneparken.

Een hoogspanningsnet werkt het lekkerste in koud weer. Okee, niet elk type koud weer (hoogspanningslijnen en ijzel zijn gezworen vijanden) en grondkabels merken geen seizoensgang, maar koude lucht is bevorderlijk voor de transportcapaciteit van luchtlijnen en het koelvermogen van transformators. Op een winterdag met een stevige oostenwind kan een koppeltrafo zijn warmte makkelijker kwijt dan op een hete windstille zomerdag. In India zit het stroomnet een beetje gammeler in elkaar dan in West Europa. Geforceerde koeling is duur en het voegt kwetsbaarheden toe. Er wordt vaak gekozen voor natuurlijke koeling door de trafo op de wind te zetten. Die aanpak werkt meestal goed tot je de grenzen van het systeem verkent met niet eerder vertoonde temperaturen. Wanneer de transformators op hun tenen lopen toptemperatuur draaien verkort dat de levensduur van de interne isolatie. De kans op falen is ook groter. Valt één component uit, dan worden de anderen nog zwaarder belast en voor je het weet ontstaan er cascadestoringen.

India bestaat uit vijf gesynchroniseerde netblokken en de hitte teistert vooral het westelijk en noordelijk netblok. Stort zo'n netblok in, dan kan het eenvoudig een paar dagen duren om de stroom te herstellen. Dat is levensgevaarlijk bij zulke temperaturen. Het is netbheerder PGCI Powergrid en onderliggende regionale netbeheerders er dan ook alles aan gelegen om de vraag te verminderen. Het stil leggen van industrie en operationele maatregelen (het opschorten van gepland onderhoud) is nodig om de kans op problemen te verkleinen. Ondanks dat soort maatregelen mag men verwachten dat in de goed gekoelde controlezalen van PGCI alsnog het zweet in de handjes van de bedrijfsvoering staat nu de piekvraag in het land boven 350 GW uitkomt.

Afbeeldingen: elektriciteitsnetten hebben minder moeite met winter dan met zomer, hitte zorgt voor verlaging van de transportcapaciteit doordat de draden heter zijn. We hebben geen kennis in India, dus we moeten het met een Amerikaans plaatje doen. Onder: een Nederlandse koppeltrafo met koelelementen ernaast opgesteld. Met deze geforceerde koeling kan de trafo veel zwaarder belast worden, maar het is wel duurder. In India wordt geforceerde koeling niet altijd toegepast.

06 mei 2024 In de buurt van Tilburg komt hij te staan: een hagelnieuw 380/150 kV koppelstation. Aansluiting ervan vraagt om een nieuwe inkomende 380 kV-lijn, maar ook om verbouwing aan een bestaande hoogspanningslijn. En dan begint het, want het bestaande mastontwerp van die lijn mag niet zomaar herbouwd worden.

Net even ten noorden van Tilburg komt een 380 kV koppelstation met een handvol vermogenstrafo's drie rails en dadelijk aansluiting op drie bovengrondse 380 kV-lijnen met in totaal acht circuits. Zoiets kennen we van station Rilland. Dat station werd eh.. nouja kijk, er was natuurlijk eh.. laten we het er maar bij houden dat de inpassing van station Rilland esthetisch suboptimaal is door de drie inkomende vakwerklijnen over hun laatste handvol mastposities door wintracks te vervangen. Of korter gezegd, man man man

Nu is Tennet ook niet gek en dat zijn landschapsarchitecten ook niet. Inmiddels is het era der wintracks tot een einde aan het komen en ook van reconstructies met afwijkende vakwerkmasten is het een en ander geleerd. Men probeert nu om reconstructies met een zo gelijk mogelijke mast uit te voeren. Daar wordt het ingewikkeld want vrijwel geen enkele mast van voor 1990 voldoet nog aan de huidige constructienormen. Geen nood, dit betekent niet dat ze onveilig zijn of technisch gemankeerd zijn, maar wel dat ze conform de andere hedendaagse NEN- en bouwnormen niet meer precies zo zouden mogen worden gebouwd als in 1960 of 1970 werd gedaan. Je kan dus niet op de zolder van de Berg met een zaklamp in je mond naar de bouwtekeningen tijgeren, het stof eraf blazen en een metaalbedrijf met een rollerbank en een boorstraat bellen om een paar nieuwe exemplaren te laten maken. 

Een nieuwe mast moet opnieuw worden doorberekend volgens de huidige normen. Het is de kunst om een mast te ontwerpen die zoveel mogelijk lijkt op het origineel. Doe je het als ingenieur heel goed, dan valt nauwelijks op dat we tegen een reconstructie aankijken. Dat is wel wat duurder en complexer dan een kant en klaar ontwerp pakken dat vorig jaar nog elders werd gebruikt, maar er anders uitziet. De ACM zal dan mopperen over ondoelmatige besteding van publiek geld, want (tja) een beter gelijkende mast is duurder en dus minder doelmatig.

Gelukkig zijn we tegenwoordig zo ver dat inpassing een belangrijkere rol heeft gekregen en een volwassen factor is geworden in wat doelmatig mag heten. Een recent voorbeeld zien we bij Kerkdorp, waar in 2021 vier deltamasten werden omgeblazen door een valwind. De herstelde masten zijn zo goed mogelijk gelijkend gemaakt op de bestaande masten uit 1967, maar voldoen aan de hedendaagse normen en 'mogen' dus gewoon. Daaruit kunnen we blij constateren: er kan meer dan we denken, als we maar willen.

Ook voor de inpassing van Tilburg 380 kV is een reconstructie nodig, en wel van de lijn Geertruidenberg – Eindhoven 380 kV, Nederlands enige driecircuit 380 kV-lijn, en door de bonkige portaalvorm onder pylon geeks ook wel bekend als de kleerkasten. Deze masten zijn behoorlijk sterk, maar in hun constructie zitten een paar kenmerken die met de kennis van vandaag anders moeten worden gedaan. Zo zijn de middelste balktraversen in het portaal gewoon vierkante kokers die op vier punten vast zitten aan beide torens. Dat lijkt heel sterk en dat is het ook, maar het zorgt er ook voor dat de mast geen centimeter kan buigen of wrikken zonder dat er staven en bouten op drukkracht worden belast. De plekken waar de balktraversen aan de torens vast zitten krijgen tijdens storm (met torsie op de hele mast) grote krachten te verwerken. Tegenwoordig zou men de balken eerder als liggers uitvoeren, kokers die alleen ter hoogte van hun plafondvlak 'hangen' of alleen ter hoogte van de bodemplaat 'liggen'.

Liggende balk waarvan de bovenste staven niet vastzittenVoor moderne afspanportalen zoals Segberg (net over de Duitse grens bij Emmen) en de Waalportalen is dit al zo gedaan. Voor de nieuw te bouwen reconstructiemasten in Geertruidenberg – Eindhoven is nog niet bij ons bekend hoe dit wordt aangepakt, maar we vermoeden een manier die lijkt op ófwel de onderste hangmatvormige balken op het portaal bij Segberg, óf zoiets als de Waalportalen waarbij de balk wel vierkant lijkt maar niet boven en onder vast zit op de hoeken. Op dit moment worden bij Tilburg de eerste fundaties gebouwd voor de reconstructiemasten. Het zal niet lang meer duren voordat we ook bij deze masten kunnen zien hoe een hedendaagse remake van een mast uit de jaren 60 eruit gaat zien. 

Afbeeldingen: Boven: mast van de Kleerkastenlijn zoals ze in 1966 zijn gebouwd. Midden: herbouwde driecircuitdeltamast conform het ontwerp van de PGEM, maar gebouwd in 2023.Op de railing na is de gelijkenis prima. Onder: detail van de Waalportalen, met de net-niet-bevestiging van het traverseplafond (enorme vergroting hier).  

19 april 2024 Vandaag werd de handtekening gezet onder het ontmantelen van de aardgaswinning in Groningen. Dat heeft ook gevolgen voor het hoogspanningsnet in de provincie Groningen – en niet alleen vanwege duurder gas voor stroomopwek. Wat gaan we doen met al die netaansluitingen voor de NAM?

In 1959 werd in het Groningse Slochteren aardgas aangeboord. Het bleek het grootste gasveld op land in Europa te zijn. Over alles wat er in de decennia daarna goed ging, mis ging en beter had gekund laten we ons niet uit op deze site. Met het gas kwam ook een industrie op gang om het te winnen, te raffineren (ontzwavelen), het op te slaan in ondergrondse aardgasbuffers en het te verpompen in een splinternieuw gasnet met hogedrupijpleidingen. Al die dingen vragen om stroom. Zware compressors van de Gasunie om gas met grote hoeveelheden onder hoge druk te verpompen of om ontstane warmte of kou door compressie en expansie van gas met drukverandering weer op te lossen zijn installaties die tientallen megawatts kunnen vragen. Met het groter worden van de aardgasindustrie, de winlocaties en de vermogensvraag werd het eind jaren 80 onhoudbaar op 20 kV. Hier moest een 110 kV-oplossing komen.

In de jaren 90 kregen drie ondergrondse aardgasbuffers (Norg, Grijpskerk, Zuidwending) en acht grote winlocaties een aansluiting op 110 kV. Wie op de netkaart kijkt ziet in de provincie Groningen dan ook heel wat klantaansluitingen voor de NAM en de Gasunie. De buffers en compressors kregen een aansluiting rechtstreeks vanaf een trafostation, meestal redundant. Voor de winlocaties gold dat hun vermogensvraag kleiner was en dat hun continuïteit minder van belang was. Zulke locaties kregen de goedkoopste oplossing, meestal was dat een schakelbare aftak zo dichtbij als maar kon op een plaatselijke hoogspanningslijn. 

Dat bleek in vier gevallen de Heveskeslijn te zijn, een oude hoogspanningslijn tussen Groningen Hunze en Delfzijl. In 1966 was deze gebouwd om vanuit de Hunzecentrale (Noorderlicht) elektriciteit te transporteren naar een aluminiumsmelter in Delfzijl met de naam Heveskes. In de loop van enkele decennia veranderden de tijden. Heveskes werd Aldel, kreeg een aansluiting op het nieuwere 220 kV-station Weiwerd, ging driemaal failliet en de derde keer definitief. Inmiddels wordt het terrein gesaneerd. In Groningen verdween de Hunzecentrale. Zo werd de Heveskeslijn een normale verbinding waarin de richting van het vermogen nu juist in de richting van Groningen-stad liep. Deze lijn leende zich goed voor een aantal aftakkingen met grondkabels naar de NAM-locaties. In vier andere gevallen was rechtstreekse aansluiting op Kropswolde of Meeden mogelijk, maar voor locatie Menterwolde werd een aftak gemaakt op de 110 kV-lijn Kropswolde – Meeden.

Nu de winning wordt ontmanteld blijven de buffers voorlopig nodig. Je kan er immers eerst nog geïmporteerd gas in kwijt. De compressorstations ook als we het hoofdtransportnet waterstofgeschikt willen maken. Maar de dagen van de acht winlocaties zijn geteld. Deze worden ontmanteld en uiteindelijk blijft er niets anders achter als een leeg weiland dat na vele decennia terugkeert naar de verpachter – een weiland met een 110 kV-aansluiting.

En daar wordt het interessant. Het lot van deze acht aansluitingen is voor zover bekend wisselend. Een aantal aansluitingen zullen gewoon afgeschakeld zijn waarbij er nog geen besluit is genomen over de toekomst. De kabel op Tjuchem wordt daadwerkelijk uitgegraven en voor locatie Paauwen gaf kabelbedrijf Alsema BV aan dat in ieder geval de laatste vijftig meter worden verwijderd, waarna de rest van de kabel vooralsnog slapend achterblijft. Hoeveel van deze aansluitingen verdwijnen er echt, wie blijft slapend achter? Krijgt eentje ervan alsnog een kans voor bijvoorbeeld een zonnepark? Tennet heeft het beleid dat ze graag van aftakkingen voor klanten af willen, maar hoe hard is dit streven voor schakelbare aftakken die reeds bestaan, en in het licht van een bijna schreeuwende behoefte om capaciteit? Bovendien zijn er ook een paar bij die wel op een trafostation zitten en dus zonder operationele bezwaren een klant kunnen gaan faciliteren.

Het einde van de aardgaswinning valt precies in een tijdperk waarin ook van alles is gaan schuiven in het hoogspanningsnet. Hier bij HoogspanningsNet sluiten we niet uit dat er nog wel eens verrassende dingen kunnen gebeuren met een paar van deze voormalige NAM-aansluitingen.

Afbeeldingen: schakelbare aftak zoals er een stuk of zes zijn gebouwd voor de NAM in de jaren 90, hier het exemplaar Menterwolde. Midden: warmtewisselaars vragen veel vermogen, zulke objecten gebruikt de NAM ook. Onder: gedeelte van de netkaart met klantaansluitingen voor de NAM. Er zitten er een aantal getakt op hoogspanningslijnen, maar ook een paar die vanaf trafostations komen. Met name deze laatste exemplaren lijken kansrijk voor hergebruik.

02 April 2024 Uiteraard betrof het artikel gisteren over de eerste ‘regenboogspanningslijn’ een aprilgrap. Voorlopig komt er geen regenboogcircuit en ook geen diversiteitsquotum voor masten in een verbinding. Voor wie ‘m nog nalezen wil, we laten hem nog een paar dagen staan en dan gaat ie naar het archief zodat Google niet helemaal gek wordt bij het indexeren.


01 april 2024 – Hoogspanningscircuits duidt men we van oudsher aan met kleuren. Zwart en wit, maar ook rood, geel, blauw of paars. Toch wordt per circuit steeds maar één kleur gebruikt. Het past niet meer in deze tijd. In het vorige KCD, veertien maanden geleden door de consultatie gekomen, werd het voorstel gedaan om tegemoet te komen aan meer diversiteit. Inmiddels is in de omgeving van Amsterdam het eerste regenboogcircuit in gebruik genomen. Het betreft een 140 kV-circuit vanaf de Hemweg naar Haarlem, een bewust gekozen tracé om symbolisch extra waarde te geven aan doorbreking van de voormalige hegemonie: hem weg, naar haar. De circuitborden zijn ROGGBP+ proof. Extra handig, voor vrijschakeling bij onderhoud kan voortaan gewoon een standaard regenboogvlag gebruikt worden.

‘s Lands eerste regenboogspanningslijn is slechts het begin. Diversiteit heeft meer gevolgen voor het hoogspanningsnet.

Zo is het niet meer vanzelfsprekend dat hoogspanningslijnen telkens met één mastontwerp gebouwd worden. Een lijn met tonmasten bevat (tja) alleen maar tonmasten en als er een mast vervangen moest worden werd altijd weer eenzelfde mast gekozen. Er komt een lijndiversiteitsquotum: voortaan mogen nieuwe hoogspanningslijnen nog voor slechts een kwart uit hetzelfde mastmodel bestaan, en maximaal 1,4 kilometer achter elkaar. De rest moet bestaan uit masten van een ander ontwerp, uit buismasten of uit hergebruikte masten.

Door elke mastpositie de ruimte te geven anders te zijn wordt maximale diversiteit in het polderlandschap bereikt.

Ook voor individuele masten komt er meer vrijheid. Neem lijnhoeken. Die worden traditioneel alleen door hoekmasten gemaakt. Dat is niet eerlijk. In het buitenland is men verder, want in bijvoorbeeld Frankrijk, Noorwegen en Amerika zijn zogeheten running- of flying angles al normaal. Een lijnhoek kan dan ook door een steunmast worden gemaakt. Zo wordt een 140 jaar oud rollenpatroon doorbroken. Wintracks waren in Nederland hun tijd vooruit, want zij maken al sinds 2010 running angles tot 14⁰. Dit principe blijkt ook met vakwerkmasten te kunnen. In Overijssel is dit getest en daar blijkt dat ook een vakwerksteunmast prima in staat is een lijnhoek te maken.

Zo zien we, het is geen kwestie van je constructie of je een hoekmast of steunmast bent. Het is een keuze.

Er zijn dingen waar de strijd voor meer inclusie nog niet gestreden is. Het diversificeren van de elektriciteit zelf bijvoorbeeld. Echte diversiteit betekent dat iedere opwekker zichzelf kan zijn en dat we naast groene stroom ook ruimte moeten bieden aan kolenstroom, aan oliestook en aan nucleair vermogen. En er is op dit moment ook nog geen werkend maatschappelijk stroomnet denkbaar met slechts één hiërarchisch netvlak.

Hoogspanning was van oudsher een bolwerk van wisselstroom. Een gelijkstroomquotum (streven: 50% gelijkstroom in het koppelnet) hielp niet afdoende. Er is nu gekozen voor een anonieme consultatie. Ingenieursbedrijven mogen met verbindingsontwerpen komen en de netbeheerder moet blind kiezen op basis van technische afwegingen. Hij mag niet meer vooraf zien of het om een ontwerp voor wisselstroom of gelijkstroom gaat en of het mastmodel een buitenlandse naam heeft. Ook de financiële ruimte mag niet meer verschillen voor gelijkstroom of wisselstroom, voor beide wordt precies hetzelfde budget uitgetrokken. Zo moet een verbinding met chainettes of darrieusmasten evenveel kans krijgen als eentje met hamerkoppen.

Nu de regenboogcircuits, flying angles en de steeds diversere hoogspanningslijnen ons land veroveren blijft er één vraag over: blijven we bij HoogspanningsNet niet enorm achter? Ook wij moeten mee. We hebben inmiddels een ontwerp, maar de uitrol ervan in de netkaart zal pas in release 14 worden gerealiseerd.  

Afbeeldingen: regenboogspanningslijn met een ROGGBP+ circuit en randstaafschildering. Voor vrijschakeling kan voortaan een standaard regenboogvlag gebruikt worden. Onder: steunmasten in een rol als hoekmast is niet langer een probleem, in een divers net (streefdatum 2038, 14 jaar van nu) moet minstens 30% van alle hoekposities bestaan uit running angles uitgevoerd door steunmasten.

26 maart 2024 In de buurt van Lelystad is bij werkzaamheden aan een van de hoogspanningslijnen een arm (traverse) naar beneden geknikt. Er hebben zich geen ongevallen voorgedaan, wel zat de snelweg A6 enige tijd dicht.

Omroep Flevoland heeft een item met een kort interview met Jorrit de Jong, met een aantal foto's van de situatie.

Op dit moment zijn er werkzaamheden aan de gang in de betreffende verbinding. Het gaat om Lely – Dronten 150 kV. De lijn met driecircuit-deltamasten is dezelfde als waarin twee jaar geleden een kortsluiting ontstond op trafostation Olsterpad. Die kon toen niet op tijd worden afgeschakeld waardoor de draden in één circuit vanaf Lelystad veel te heet werden. Die beschadigde draden worden nu vervangen en waarschijnlijk is bij die werken iets misgegaan tussen de tweede en de derde reguliere mastpositie, op een plek die onder pylon geeks bekend staat als De Apenkooi (netkaart hier). Over de precieze oorzaak is het nu nog specularen. Mogelijk stond een lierwagen voor het intrekken van de nieuwe draden op een net iets te gewaagde plek zodat de krachten op de traversetop te groot werden.

Wel is duidelijk dat het slechts een ongemak is, bestaande uit een tijdelijk gesloten snelweg. Er is geen stroomstoring geweest en er zijn geen persoonlijke ongevallen. Het beeld hieronder is een archieffoto van de betreffende plek en mast (linker deltamast, rechter circuit daarin). Klik voor vergroting.

Locatie probleem met traverse