
31 augustus 2017 ∙ Begin augustus verkondigde Tennet dat de nieuwe 380 kV-verbinding tussen Beverwijk en Vijfhuizen klaar was en dat er alleen nog wat tests gedaan moesten worden voordat hij in dienst zou gaan. Dat klinkt als klein bier, maar een nieuwe verbinding testen is ingewikkelder dan het klinkt.
Daar staat ie dan: je spiksplinternieuwe hoogspanningslijn. Alleen nog even schouwen of er nergens een aarding op een hondenbotje is blijven zitten en dan kan de duim omhoog om de vermogensschakelaars om te zetten, toch? Nou, het is in de praktijk net ietsje ingewikkelder.
Het klopt dat de verbinding zelf relatief snel gekeurd is, want die bestaat vrijwel volledig uit relatief simpele, robuuste hardware. Wel wordt er een isolatietest gedaan (hebben alle fasen individueel een hoge weerstand hebben t.o.v. elkaar en aarde), er wordt een coronatest gedaan (neemt de veldsterkte en het aantal deelontladingen nergens teveel toe), er is een overspanningstest nodig (hiermee wordt gekeken of de lijn de vereiste overspanningsvastheid heeft). Ook de karakteristieke eigenschappen van de verbinding en de fasen individueel moeten in kaart worden gebracht (zelfcapaciteit, inductie, golfgedrag en DC en AC-weerstand).
De uiteinden van de verbinding lopen binnen op zogeheten lijnvelden. Daar staat een veelheid aan componenten die als primaire, secundaire en tertiaire apparatuur worden aangeduid. Net als in de lijn zelf worden de primaire componenten onderworpen aan een isolatietest, coronatest en overspanningstest. De weerstand van alle verbindingen en contacten wordt gemeten, net als hun karakteristieken. Die zijn nodig voor het instellen van de beveiligingen, die nauwkeurig op de lijneigenschappen moeten worden afgestemd. Immers, op de lijnbeveiliging moet je blind kunnen vertrouwen. De stroom- en spanningstrafo's, de vermogensschakelaars en de netscheiders moeten uitgeprobeerd worden. Daarna moet het hele spul nogmaals worden getest, nu samen met de reeds aanwezige lijnvelden voor andere verbindingen op het station. Niets mag elkaar in de weg zitten en de software mag geen conflicten geven. Men kan begrijpen dat dit een complex stukje werk is waarbij zo nu en dan toch nog wat hobbels aan het licht komen.
We vervolgen met een integrale beveiligingstest: de samenwerking van de beveiligingen op ieder station het aangesloten lijnveld moet tiptop in orde zijn. De beveiligingen aan de uiteinden van de lijn moeten communiceren met elkaar. (Tennet gebruikt op lijnvelden een zogeheten lijndifferentiaalbeveiliging en een distantiebeveiliging, deze vereisen communicatie met de andere zijde(n) van de lijn.) De communicatie met andere stations moet werken, ook hier moet de coördinatie van de beveiligingen in orde zijn en de stations moeten elkaars tripcommando's kunnen ontvangen.
Goedgekeurd? Dan is het nu wachten op een stabiele netsituatie in het omliggende hoogspanningsnet. Het gaat om een toestand die "garandeert" dat er geen grote stromen kunnen gaan lopen bij inschakeling van de lijn. Een nieuwe verbinding heeft een beetje hetzelfde effect als een nieuwe autoweg: tot op zekere hoogte is voorspelbaar wat dit met de verkeersstroom in de omgeving gaat doen (sluipverkeer, toe- en afname van de drukte), maar die voorspelbaarheid is niet absoluut. Men neemt geen risico's en wacht een moment af waarop het net zogezegd tegen een stootje kan. Ook in het onverhoopte geval dat de nieuwe lijn toch een kortsluiting geeft, mag het omliggende net daar ook niet onstabiel door raken.
Dan eindelijk kan de sequentie van indienstname zelf worden gestart. Hoe dat precies in zijn werk gaat? Dat bespreken we een andere keer. We beperken ons nu tot uitsluitend de allerlaatste stap: het ontkurken van de champagne op de berg in Arnhem op 28 augustus. Tot zover bij HoogspanningsNet bekend hebben zich daar geen tripcommando's bij voorgedaan.
Afbeeldingen: een testopstelling voor de 380 kV GIS-schakelinstallatie op station Beverwijk (boven), foto door Tennet. Meer zulke foto's zijn te vinden op de facebookpagina die Tennet bijhoudt over het project Randstad Noordring (aanrader). Onder: de verbinding zelf moet hardwarematig in orde zijn: losse draden zijn uit den boze. Foto door Tom Börger.
15 september 2015 ∙ Een aantal dagen geleden maakte Tennet bekend een nieuwe 'superkabel' te gaan uitproberen, zie het persbericht van Tennet zelf. Maar omdat verschillende media er verschillende dingen over verkondigen, kreeg onze mailbox een flinke load deze week: 'Waarom is dit niet al veel eerder gedaan?'
De nieuwe 'superkabel' draagt geen S in een driehoek en hangt ook niet aan hoogspanningsmasten met een cape. Ook de capaciteit zal geen wereldrecord worden. 'Superkabel' is een media-aanduiding voor supergeleidende grondkabel.
Je hebt materialen die geen elektriciteit geleiden (isolators) en materialen die dat wel doen (geleiders). Maar ver buiten onze leefwereld op kamertemperatuur heb je ook supergeleiding. Dat is iets wonderlijks en alles wat je in de St(r)oomcursus over netverliezen hebt geleerd kan je bij supergeleiding vergeten: elektriciteit ondervindt geen enkele hinder en kan dan vrijwel onbeperkt door een zeer dunne draad. Dat klinkt ideaal om hoogspanningskabels van te maken. Maar supergeleiding treedt pas op bij extreem koude temperaturen. Een supergeleidende kabel moet worden ontworpen als een holle buis met de geleider in het midden en gevuld met extreem koude vloeistof, zoals vloeibare stikstof of vloeibaar helium. Beneden een bepaalde temperatuur vindt het sprongpunt plaats: ineens verdwijnt de elektrische weerstand, de warmteontwikkeling en zelfs het externe magnetisch veld.
Supergeleiding is al bijna een eeuw bekend. Maar waarom ligt de wereld dan nog niet vol met zulke ideale kabels? Simpel: omdat ze ingewikkeld, duur en nog niet voldoende betrouwbaar zijn voor toepassingen waarbij betrouwbaarheid bovenaan staat. In een hoogspanningsnet is het niet verstandig om je lot in handen te leggen van een techniek die zich nog niet bewezen heeft en die aanzienlijk duurder, ingewikkelder en complexer is dan een gangbare XLPE-kabel, of laat staan een robuuste luchtlijn.
De koeling mag absoluut niet uitvallen, want als de geleidertemperatuur boven het sprongpunt komt, valt de supergeleiding in één klap weg. Loopt de stroom dan nog, dan is het einde oefening voor de kabel. Verder is er een probleem met het geleidermateriaal: dat is keramisch en laat zich maar moeilijk tot een draad vormen. (Rol maar eens een Ming-vaas op zonder hem te breken!) En hoewel de kabel zelf geen extern magnetisch veld genereert, is hij de andere kant op wel degelijk gevoelig voor magnetische velden die van buitenaf de kabel binnendringen. Wordt de invloed van zo'n extern veld te sterk, dan verdwijnt de supergeleiding ondanks de lage temperatuur alsnog. En dan heb je de praktische problemen ook nog. Wat gebeurt er bij graafschade? Hoe repareer je hem? Hoe voorkom je doortransport?
Veel vragen dus. Maar het is belangrijk om bovenop nieuwe technische ontwikkelingen te blijven zitten en daar letterlijk en figuurlijk ruimte aan te bieden. Dat laatste kan Tennet niet worden ontzegd. In het Duitse Essen loopt al een project van RWE met een dergelijke kabel (10 kV), maar Tennet is de eerste die het met hoogspanning van 110 kV wil gaan proberen. De komende jaren wordt gezocht naar een twee tot vier kilometer lang tracé in een stedelijke omgeving (waar weinig graafruimte is en waar magneetvelden klein moeten blijven). Tennet heeft een ronkend persbericht online staan waarin men meer details kan vinden. Mastengekken zijn bevreesd maar ook benieuwd.
Afbeeldingen: Boven: het Ampacity-project van RWE bij Essen maakt gebruik van een grondkabel van fabrikant Nexans, die op een grote coaxkabel lijkt (zie hier voor meer details). Bij hoogspanning lijkt het meer voor de hand te liggen om drie losse kabels met telkens één geleider te nemen, zoals ook meestal gebeurt bij reeds lopende projecten met gangbare XLPE-kabels (onder). Foto door forumlid ET.