23.08.2013 Views

Brochure 'Elia, een wereld vol energie'

Brochure 'Elia, een wereld vol energie'

Brochure 'Elia, een wereld vol energie'

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Elia <strong>een</strong> <strong>wereld</strong><br />

<strong>vol</strong> energie


Inhoud<br />

> Elia: centraal in de elektriciteitsmarkt<br />

> Netbeheerder : <strong>een</strong> opdracht met veel facetten<br />

> Onze elektriciteit: driefasige wisselstroom<br />

><br />

De weg van de elektriciteit<br />

De bovengrondse lijnen<br />

De ondergrondse kabels<br />

> Een groot Europees net<br />

><br />

Het Elia-net : <strong>een</strong> spinnenweb van<br />

verbindingen en knooppunten<br />

> 24 uur op 24 het elektrische systeem beheren<br />

> De veilige werking van het net ondersteunen<br />

> Een net in permanente e<strong>vol</strong>utie<br />

> De ontwikkelingsprojecten van A tot Z beheren<br />

><br />

Een professioneel onderhoud voor<br />

<strong>een</strong> betrouwbaar net<br />

> De hoogspanningsverbindingen<br />

> De hoogspanningsstations<br />

> De hoogspanningselementen<br />

> De laagspanningsinstallaties<br />

> Veilig in de omgeving van hoogspanning<br />

><br />

Hoogspanning en elektrische en magnetische<br />

velden<br />

Elia <strong>een</strong> <strong>wereld</strong> <strong>vol</strong> energie<br />

p. 1<br />

p. 2<br />

p. 3<br />

p. 4<br />

p. 4<br />

p. 6<br />

p. 8<br />

p. 10<br />

p. 11<br />

p. 12<br />

p. 13<br />

p. 14<br />

p. 15<br />

p. 16<br />

p. 18<br />

p. 20<br />

p. 24<br />

p. 26<br />

p. 27


Elia<br />

centraal in de<br />

elektriciteitsmarkt<br />

Frankrijk<br />

Nederland<br />

Luxemburg…<br />

IMPORT<br />

Elektriciteitsproducenten<br />

ELIA<br />

Transmissie<br />

380 tot 30 kV<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

In <strong>een</strong> vrije elektriciteitsmarkt moeten de marktspelers (binnen- en<br />

buitenlandse producenten en leveranciers) met elkaar kunnen<br />

concurreren. Om dit mogelijk te maken, moeten al deze marktspelers<br />

op <strong>een</strong> zelfde objectieve en transparante wijze de elektriciteitsnetten<br />

kunnen gebruiken om energie te vervoeren tot bij de<br />

verbruikers. Elia is de onafhankelijke transmissienetbeheerder die<br />

dit vervoer over het Belgische hoogspanningsnet mogelijk maakt.<br />

Elia is de beheerder van het Belgische hoogspanningsnet, van 380 kV<br />

tot 30 kV. Het bedrijf speelt <strong>een</strong> centrale rol in de elektriciteitsmarkt<br />

en de energievoorziening van ons land.<br />

Het net van Elia is de onmisbare schakel om de elektriciteit van<br />

de elektriciteitsproducenten in binnen- en buitenland tot bij de<br />

verschillende soorten verbruikers te brengen.<br />

Elia vervoert elektriciteit op hoogspanning over zijn net van de<br />

elektriciteitscentrales naar de industriële grootverbruikers, die<br />

rechtstreeks op het hoogspanningsnet zijn aangesloten en naar de<br />

installaties van de distributienetbeheerders, die de energie verder<br />

verdelen op midden- en laagspanning, tot bij de KMO’s en de<br />

gezinnen.<br />

Elia onderhoudt het hoogspanningsnet en bouwt het verder uit<br />

om aan de behoeften van de markt en de gem<strong>een</strong>schap te blijven<br />

<strong>vol</strong>doen.<br />

Door zijn centrale en unieke plaats in de elektriciteitsmarkt, is Elia<br />

ook uitstekend geplaatst om de rol van marktfacilitator op zich te<br />

nemen. Dat betekent dat Elia alles in het werk stelt om <strong>een</strong> vlotte<br />

doorstroming van energie mogelijk te maken en de vrije concurrentie<br />

in <strong>een</strong> open elektriciteitsmarkt zo goed mogelijk te laten<br />

spelen. Elia biedt de marktspelers diensten aan die de toegang tot<br />

het net en de markt zo vlot mogelijk maken.<br />

Distributie<br />

van 15 kV<br />

tot 230V<br />

Frankrijk, Nederland<br />

Luxemburg…<br />

EXPORT<br />

Grote en<br />

middelgrote<br />

industrie<br />

KMO’s,<br />

professioneel<br />

Huishoudelijk<br />

Decentrale<br />

productie<br />

1


2<br />

NETBEHEERDER<br />

<strong>een</strong> opdracht met<br />

veel facetten<br />

Het beheer van het hoogspanningsnet kan men vergelijken met<br />

het beheer van <strong>een</strong> wegennet, met snelwegen, grotere en kleinere<br />

banen en de nodige verkeerswisselaars ertussen. Er moet<br />

op worden toegezien dat het verkeer vlot verloopt, dat er g<strong>een</strong><br />

opstoppingen zijn en dat het verkeer op veilige wijze in goede<br />

banen wordt geleid. Hiervoor zorgen de dispatchings, de ‘verkeersleiders’.<br />

Een wegennet moet ook regelmatig onderhouden<br />

worden om in goede staat te blijven. En om aan de toenemende<br />

verkeersstromen tegemoet te komen zal het wegennet moeten<br />

worden uitgebreid waar nodig.<br />

Dit alles geldt ook voor het hoogspanningsnet.<br />

Als transmissienetbeheerder voor de elektriciteit in België heeft<br />

Elia <strong>een</strong> wettelijk vastgelegde opdracht. De netbeheerder moet<br />

immers alle marktspelers die dit wensen op <strong>een</strong>zelfde objectieve<br />

en transparante wijze toegang verlenen tot zijn net. Deze<br />

marktspelers zijn binnenlandse en buitenlandse producenten,<br />

distributienetbeheerders, elektriciteitsleveranciers en traders.<br />

Elia staat in voor de ontwikkeling en het onderhoud van de<br />

hoogspanningsinfrastructuur en zorgt voor de betrouwbare doorstroming<br />

van de elektriciteit over zijn net. Elia zorgt ook voor de organisatie<br />

van de energietransporten over zijn net: het organiseert<br />

de toegang op transparante en objectieve basis voor alle netgebruikers.<br />

Elia speelt daarbij ook <strong>een</strong> belangrijke rol in de ontwikkeling<br />

van de vrije elektriciteitsmarkt, door diensten ter beschikking<br />

te stellen en initiatieven op het getouw te zetten die bijdragen tot<br />

<strong>een</strong> vlotte werking van de elektriciteitsmarkt. Bij de ontwikkeling<br />

van al zijn activiteiten heeft Elia steeds het belang van de markt,<br />

de verbruikers en de gem<strong>een</strong>schap voor ogen. Enkele voorbeelden:<br />

het creëren van <strong>een</strong> Hub, <strong>een</strong> energie-uitwisselingsplatform<br />

waar marktspelers onderling energie kunnen uitwisselen en de<br />

oprichting van de Belgische energiebeurs, die gekoppeld is aan de<br />

Nederlandse en Franse energiebeurzen en waar anoniem elektriciteit<br />

kan worden verhandeld voor levering de <strong>vol</strong>gende dag of de<br />

dag zelf. Dergelijke initiatieven dragen bij tot betere werking van<br />

de markt en tot gunstiger energieprijzen voor de verbruikers.<br />

Naast zijn activiteiten op de Belgische elektriciteitsmarkt is Elia<br />

echter ook actief op Europees vlak: Elia neemt deel aan <strong>een</strong> aantal<br />

belangrijke Europese projecten, zoals bv. de uitbreiding tot<br />

vijf landen van de marktkoppeling via de energiebeurzen.


12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

-2<br />

-4<br />

P totaal =<br />

P1 P2 P3<br />

0 60 120 180 240 300 360<br />

i 1<br />

ONZE ELEKTRICITEIT<br />

driefasige<br />

wisselstroom<br />

i 2<br />

i 3<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

De energie die in de elektriciteitscentrales geproduceerd wordt<br />

en over het hoogspanningsnet, de midden- en laagspanningsnetten<br />

wordt vervoerd, is driefasige wisselstroom. In Europa is<br />

de frequentie 50 Hertz. Dit betekent 50 periodes per seconde.<br />

Driefasige systemen hebben als voordeel tegenover <strong>een</strong>fasige<br />

systemen dat ze <strong>een</strong> effi ciënter energievervoer mogelijk maken:<br />

er is minder geleidend materiaal nodig en de alternatoren en<br />

motoren kunen <strong>een</strong> hoger rendement bereiken.<br />

Het principe van de driefazige wisselstroom blijft behouden over<br />

de verschillende spanningsniveaus tot in de laagspanningsnetten.<br />

In woningen kunnen zowel <strong>een</strong>fazige als driefazige circuits<br />

bestaan.<br />

3


De weg van<br />

de elektriciteit<br />

De bovengrondse lijnen<br />

Analoog aan het verkeersnet, zijn er in het hoogspanningsverkeersnet<br />

verschillende soorten wegen, elk gekenmerkt door <strong>een</strong> spanningsniveau.<br />

Het hoogste spanningsniveau, 380 kV, stemt over<strong>een</strong><br />

met de autosnelwegen, het 150 kV-net met de nationale wegen,<br />

het 70 kV net met de regionale wegen, enz...<br />

Om de elektriciteit op effi ciënte wijze vanuit de productieinstallatie<br />

tot bij ons thuis te voeren, speelt de wet<br />

<strong>een</strong> belangrijke rol: het vermogen is gelijk aan de spanning<br />

vermenigvuldigd met de stroomsterkte en de arbeidsfactor.


E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

Hiertoe beschikken we over <strong>een</strong> netwerk van bovengrondse<br />

lijnen en ondergrondse kabels, onderling verbonden via knooppunten<br />

(hoogspanningsstations, middenspanningsstations en<br />

laagspanningscabines).<br />

De elektriciteitscentrales leveren aan het uiteinde van de alternator<br />

<strong>een</strong> vermogen op <strong>een</strong> spanning van zo’n 20 kV. Willen<br />

we nu grote vermogens op effi ciënte wijze over grote afstand<br />

transporteren, dan zullen we dit op <strong>een</strong> zo hoog mogelijke spanning<br />

doen, om de stroomsterkte zo beperkt mogelijk te houden.<br />

Zo voorkomen we immers belangrijke energieverliezen en <strong>een</strong><br />

aantal technische problemen verbonden aan deze verliezen<br />

(opwarming). We zullen dus voor het transport over lange<br />

afstand optransformeren naar <strong>een</strong> zo hoog mogelijke spanning :<br />

380 kV, 220 kV, 150 kV. Bij <strong>een</strong> hogere spanning is immers, voor<br />

<strong>een</strong>zelfde vermogen, de stroomsterkte kleiner en blijven de<br />

energieverliezen beperkt.<br />

Om de energie nu bij de verschillende soorten verbruikers te<br />

brengen, zullen we ze terug op de spanningen moeten brengen<br />

die deze verbruikers nodig hebben.<br />

Naargelang het geval zullen één of meerdere op<strong>een</strong><strong>vol</strong>gende<br />

transformaties nodig zijn : naar 70 kV, 36 kV, 30 kV, 15 kV, 12 kV,<br />

6 kV en uiteindelijk 230 V, de spanning in onze woningen. Deze<br />

transformaties gebeuren via vermogenstransformatoren achter<strong>een</strong><strong>vol</strong>gens<br />

in de hoogspanningsstations van Elia en de middenspanningsstations<br />

van de distributienetbeheerders.<br />

De elektriciteitsnetwerken vormen zo de verbindende factor tussen<br />

producent en verbruiker.


De weg van<br />

de elektriciteit<br />

De ondergrondse kabel<br />

Om de elektriciteit op effi ciënte wijze vanuit de productieinstallatie<br />

tot bij ons thuis te voeren, speelt de wet<br />

<strong>een</strong> belangrijke rol: het vermogen is gelijk aan de spanning<br />

vermenigvuldigd met de stroomsterkte en de arbeidsfactor.


E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

Hoogspanning<br />

Middenspanning<br />

Laagspanning


8<br />

Een groot<br />

Europees net<br />

Wo Woe Wo Woe Wo Woe oe oee oesty sty s ty t ne<br />

Les Le Les L es estarquit s sta<br />

Avelin el<br />

Doel<br />

Chooz<br />

I


E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

Net zoals we met de wagen kunnen rondrijden over <strong>een</strong> groot Europees<br />

wegennet, zo is er ook <strong>een</strong> groot Europees hoogspanningswegennet:<br />

het UCTE-net (Unie voor de Coördinatie van de Transmissie<br />

van Elektriciteit), waarbinnen de elektriciteit rondstroomt.<br />

Het Elia-net maakt deel uit van dat grote Europese koppelnet<br />

van de UCTE. UCTE is <strong>een</strong> technisch samenwerkingsverband<br />

tussen de transmissienetbeheerders van 24 landen van het<br />

Europese continent, die hun netten exploiteren als één groot<br />

geheel waarbinnen de energie vrij rondstroomt. Dit UCTE-net<br />

wordt synchroon uitgebaat: dit wil zeggen dat de frequentie over<br />

geheel dit net gelijk is en dat elke schommeling, tenge<strong>vol</strong>ge van<br />

<strong>een</strong> onevenwicht tussen productie en verbruik, over geheel dit<br />

net op dezelfde wijze voelbaar is. Alle netbeheerders dragen op<br />

equivalente wijze bij tot de goede werking van dit Europese net<br />

en passen dezelfde technische exploitatiecriteria toe. Door de<br />

grootschaligheid is <strong>een</strong> grotere netstabiliteit en bevoorradingszekerheid<br />

mogelijk. Binnen zo’n groot net kan <strong>een</strong> incident<br />

zoals het plots uitvallen van <strong>een</strong> productiecentrale immers veel<br />

makkelijker worden opgevangen. Wel kan <strong>een</strong> incident zich<br />

uitbreiden tot <strong>een</strong> groter gedeelte van het net.<br />

Legende<br />

Centrales en HS-stations : Verbindingen :<br />

Hydraulische centrale<br />

Windmolenpark<br />

Thermische centrale<br />

Hoogspanningsstation<br />

Hoogspanningsstation + centrales<br />

Onvormingsstation<br />

Constructie<br />

380-400 kV transmissieverbindingen<br />

300-330 kV transmissieverbindingen<br />

220 kV transmissieverbindingen<br />

132-150 kV<br />

Gelijkstroomverbinding<br />

Interconnectie voor spanning < 220kV<br />

Spanning<br />

Tijdelijke spanning<br />

Een circuit<br />

Onder constructie<br />

Dubbel circuit<br />

Dubbel circuit met 1 circuit gemonteerd<br />

> = 3 circuits<br />

9


10<br />

SPANNING<br />

(kV)<br />

HET ELIA-NET<br />

<strong>een</strong> spinnenweb<br />

van verbindingen<br />

en knooppunten<br />

Elektrische verbindingen<br />

ONDERGRONDS<br />

(km)<br />

BOVENGRONDS<br />

(km)<br />

TOTAAL<br />

(km)<br />

380 891 891<br />

220 297 297<br />

150 410 2.014 2.424<br />

70 292 2.405 2.697<br />

36 1.922 8 1.930<br />

30 141 26 167<br />

Totaal 2.765 5.641 8.406<br />

gegevens op 31 december 2007<br />

Het hoogspanningnet dat Elia beheert beslaat zo’n 8400 km aan<br />

boven- en ondergrondse hoogspanningsverbindingen evenals<br />

<strong>een</strong> 800-tal hoogspanningsstations.<br />

De 380 kV-lijnen vormen de ruggengraat van het Belgische<br />

en Europese net. Langs deze lijnen verlopen de internationale<br />

energie-uitwisselingen. Op dit net zijn o.a. de kerncentrales van<br />

Doel en Tihange en de pompcentrale van Coo aangesloten. Elia<br />

heeft ook interconnecties met Frankrijk op 220 kV.<br />

De netten van 150 kV en lager die Elia beheert vervoeren de<br />

elektriciteit naar de belangrijke verbruikscentra. De distributienetbeheerders<br />

verdelen de energie op lagere spanningen (15 kV<br />

en lager) tot bij de KMO’s en de gezinnen.<br />

Het Eia-net is te vergelijken met <strong>een</strong> sterk vermaasd en ingewikkeld<br />

spinnenweb, bestaande uit lussen op <strong>een</strong> zelfde spanningsniveau<br />

en met andere spanningsniveaus. Op die manier is het<br />

mogelijk de verbruikers langs diverse wegen te bevoorraden, wat<br />

<strong>een</strong> grote leveringszekerheid biedt.


24 uur op 24<br />

het elektrische<br />

systeem beheren<br />

Om <strong>een</strong> vloeiend verkeer mogelijk te maken, worden de<br />

verkeers stromen op het autowegennet bewaakt door verkeersdispatchings,<br />

die, zo nodig, kunnen ingrijpen en het verkeer<br />

omleiden. Dit is ook het geval voor de elektriciteitsstromen op<br />

het hoogspanningsnet: de Elia controlecentra zorgen hiervoor.<br />

Zij waken 24 uur op 24 over de goede werking van het elektrische<br />

systeem.<br />

Onder elektrisch systeem verstaat men het hoogspanningsnet<br />

met alle elementen om energiedoorstroming mogelijk te maken:<br />

productie-<strong>een</strong>heden die elektriciteit injecteren en verbruikers<br />

die energie afnemen op verschillende spanningsniveaus; evenals<br />

de internationale verbindingen of interconnecties die het net<br />

verbinden met de buurlanden en de verbindingen met de netten<br />

op lagere spanningen.<br />

Elia waakt 24 uur op 24 over de goede werking van het net en<br />

over het beheer van de energiestromen en regelt het evenwicht<br />

tussen productie en verbruik in de Belgische regelzone. Dit is<br />

het Belgische hoogspanningsnet dat door Elia beheerd wordt<br />

en deel uitmaakt van <strong>een</strong> groter Europees net. Ook de energieuitwisselingen<br />

met de omringende landen zijn van belang voor<br />

<strong>een</strong> zekere, betrouwbare en stabiele elektriciteitstransmissie. Dit<br />

beheer wordt echter ook op langere termijn gepland.<br />

De vier controlecentra (‘dispatchings’) van Elia zijn de verkeersleiders<br />

die het hoogspanningsnet 24 uur op 24 bewaken en<br />

besturen. De nationale dispatching bevindt zich in Linkebeek;<br />

de drie regionale dispatchings liggen in Antwerpen (Merksem),<br />

Brussel en Namen. De nationale dispatching beheert de grensoverschrijdende<br />

verbindingen en is exclusief verantwoordelijk<br />

voor het 380 kV-koppelnet. Hij regelt het globale evenwicht<br />

tussen productie en verbruik in de Belgische regelzone (het Belgische<br />

net) en coordineert de werking tussen de drie regionale<br />

centra.De regionale dispatchings waken elk in hun regio over<br />

de netten op lagere spanningen (220 kV tot 30 kV). Zij staan in<br />

rechtstreeks contact met de industriële verbruikers die op het<br />

Elia-net zijn aangesloten en voeren veel schakelingen uit.<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

De dispatchings kunnen op schermbeelden elk onderdeel van<br />

het net bekijken: elke verbinding en elk hoogspannings station<br />

met de railstelsels, de koppelingen en de transformatoren is<br />

weergegeven en kan in detail bekeken worden om van op<br />

afstand in te grijpen.<br />

De dispatchings beschikken voor alle verbindingen en hoogspanningsstations<br />

ook over cijfermatige real time gegevens<br />

inzake de belangrijke parameters die <strong>een</strong> stabiele en kwaliteits<strong>vol</strong>le<br />

stroomlevering uitmaken:<br />

> het evenwicht van de Elia-regelzone;<br />

> de frequentie (deze is over geheel het Europees net dezelfde);<br />

> de actieve energie;<br />

> de reactieve energie<br />

> de spanning.<br />

Zij beschikken even<strong>een</strong>s over de real time gegevens van alle<br />

productie-installaties die injecteren in het Elia-net.<br />

De dispatchings kunnen ingrijpen in de topologie van het net en<br />

kunnen wijzigingen in de productie van de centrales (van actief<br />

en reactief vermogen) vragen. Zij kunnen ook verbruikers afschakelen<br />

die hiertoe met Elia <strong>een</strong> contract hebben afgesloten.<br />

De dispatchings kunnen onmiddellijk van op afstand hoogspanningselementen<br />

in en uit dienst nemen en zo de topologie van<br />

het net wijzigen. Dit gebeurt om congesties (overbelasting) te<br />

vermijden of om werken uit te voeren. Door de verscheidene<br />

rails (zie verder) in <strong>een</strong> hoogspanningsstation te koppelen of te<br />

ontkoppelen, kan de dispatching inspelen op de wisselstroomweerstand<br />

of impedantie. Faseverschuivers, ook dwarsregeltransformatoren<br />

genoemd, maken het ook mogelijk om de stromen<br />

beter te spreiden en zo congesties te vermijden. Deze transformatoren<br />

zorgen voor <strong>een</strong> verschuiving van de fasehoeken tussen<br />

de drie fasen en werken zoals <strong>een</strong> soort kraantje, dat de energiestromen<br />

kan ‘doseren’.<br />

11


12<br />

De veilige werking<br />

van het net<br />

ondersteunen<br />

Zoals de weggebruikers <strong>een</strong> verantwoordelijkheid hebben om<br />

de verkeersveiligheid te waarborgen, moeten ook de netgebruikers<br />

bijdragen tot de betrouwbare werking van het net.<br />

Om <strong>een</strong> zekere en kwaliteits<strong>vol</strong>le energietoelevering aan alle verbruikers<br />

mogelijk te maken, moet de werking van het hoogspanningsnet<br />

van Elia <strong>een</strong> beroep kunnen doen op ondersteunende<br />

diensten. Deze worden voor <strong>een</strong> groot deel geleverd door<br />

netgebruikers: productie-<strong>een</strong>heden en afnemers aangesloten op<br />

het net. Elia koopt deze diensten aan op contractuele basis.<br />

Een permanent evenwicht<br />

Omdat elektriciteit niet kan worden opgeslagen tenzij in batterijen,<br />

moet ze geproduceerd worden op het ogenblik van het<br />

verbruik en in precies de vereiste hoeveelheden. Is het verbruik<br />

hoger dan de productie, dan zal de frequentie dalen. Omgekeerd,<br />

zal ze stijgen wanneer er meer geproduceerd wordt dan<br />

verbruikt. Een onevenwicht in het Europese koppelnet zal over<br />

geheel dit net de frequentie op dezelfde wijze beïnvloeden. Als<br />

netbeheerder is Elia verantwoordelijk voor het globale evenwicht<br />

binnen zijn regelzone.<br />

Daar Elia zelf g<strong>een</strong> productie-installaties bezit, zal het de netgebruikers<br />

(producenten en afnemers) vragen <strong>een</strong> aantal diensten<br />

te leveren om het evenwicht in stand te houden.<br />

> primaire reserve : <strong>een</strong> onmiddellijke reserve wordt binnen de<br />

15 seconden vrijgemaakt wanneer de frequentie binnen het<br />

Europese net schommelingen vertoont door <strong>een</strong> onevenwicht<br />

tussen productie en verbruik (bijvoorbeeld door het plots uitvallen<br />

van <strong>een</strong> productie-<strong>een</strong>heid). De netbeheerder bij wie dit<br />

onevenwicht optreedt, kan rekenen op de solidaire bijdrage<br />

aan de primaire reserve van alle Europese transmissienetbeheerders.<br />

Deze wordt geleverd, tot 15 minuten na het voorval.<br />

> secundaire reserve : deze kan tussen de 15 en 30 seconden<br />

opgestart worden om het evenwicht in de regelzone (het Belgische<br />

net) te herstellen. Zij moet na 15 minuten de primaire<br />

reserve hebben vervangen.<br />

> tertiaire reserve : deze kan over <strong>een</strong> langere periode (tot 12<br />

uur) worden aangewend om langdurige onevenwichten of<br />

congesties (overbelastingen) op te vangen. Productie-<strong>een</strong>heden<br />

leveren deze reserve door energie te injecteren, afnemers<br />

door op contractuele basis gedurende <strong>een</strong> vooraf bepaalde tijd<br />

vermogen af te schakelen.<br />

Spanning op peil houden<br />

Elia moet de spanning regelen, om in alle delen van zijn net<br />

steeds <strong>een</strong> goed spanningsniveau te kunnen handhaven. De<br />

spanning is <strong>een</strong> lokaal gegeven en kan dus verschillen naargelang<br />

van de plaats in het net. Ze hangt af van verschillende<br />

factoren, waarvan sommige gebonden zijn aan het net zelf<br />

en andere te maken hebben met de netgebruikers. Zo wordt<br />

ze beïnvloed door de samenstelling van het net (luchtlijnen –<br />

ondergrondse kabels), de belasting op de verbinding en door<br />

de verscheidene types van installaties aangesloten op het net,<br />

waarvan sommige reactieve energie absorberen en andere ze<br />

daarentegen injecteren.<br />

Elia heeft in verscheidene hoogspanningsstations condensatorenbatterijen<br />

om de spanning te ondersteunen. Ook door de<br />

regeling van de transformatoren (in ‘stappen’) kan de spanning<br />

bijgestuurd worden. Elia moet ook <strong>een</strong> beroep doen op de productiecentrales<br />

om reactieve energie te leveren of te absorberen<br />

om de spanning te ondersteunen.<br />

Het net weer opstarten na black-out<br />

Wanneer geheel het Belgische net zou uitvallen door <strong>een</strong> groot<br />

incident, moeten bepaalde productiecentrales kunnen opstarten<br />

zonder eerst energie uit net nodig te hebben. Dit is de blackstartdienst,<br />

die enkele welbepaalde centrales aan Elia leveren.<br />

Op verschillende plaatsen in het net zijn er centrales die Elia deze<br />

dienst leveren.


Een net in<br />

permanente<br />

e<strong>vol</strong>utie<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

Net zoals het wegennet wordt uitgebreid om het aan te passen<br />

aan de toenemende verkeersstromen, zo wordt ook het hoogspanningsnet<br />

steeds verder ontwikkeld en verbeterd. Ook het<br />

elektriciteitsverkeer e<strong>vol</strong>ueert immers: er komen nieuwe verbruikers<br />

bij, er komt in de vrije elektriciteitsmarkt meer internationaal<br />

verkeer, ...<br />

Het net ontwikkelen en verbeteren, zodat het steeds tegemoet<br />

komt aan de – veranderende – behoeften van de markt en de<br />

gem<strong>een</strong>schap: ook dat is <strong>een</strong> belangrijke opdracht van Elia.<br />

Elia voert deze ontwikkelingen uit <strong>vol</strong>gens ontwikkelings- of<br />

investeringsplannen die ter goedkeuring aan de bevoegde<br />

(federaal of gewestelijk) worden voorgelegd.<br />

Elia investeert continu in de verbetering, vernieuwing en<br />

uitbreiding van zijn net.<br />

De voornaamste drijfveren voor de investeringen zijn:<br />

> de e<strong>vol</strong>utie van de elektriciteitsvraag in België;<br />

> de opening van de elektriciteitsmarkt door verhoging van de<br />

internationale uitwisselingscapaciteit;<br />

> de onafhankelijkheid van het net t.o.v. de lokalisatie van de<br />

productie;<br />

> de beleidsopties van de overheden met betrekking tot de<br />

energie en de duurzame ontwikkeling, o. m. de aansluiting van<br />

decentrale en hernieuwbare productie-<strong>een</strong>heden, waaronder<br />

de windmolenparken op zee;<br />

> de vervanging van oudere installaties met het oog op en<br />

hogere effi ciëntie;<br />

> de aansluiting van nieuwe klanten-netgebruikers, enz...<br />

De investeringen van Elia beantwoorden aan drie doelstellingen:<br />

> energie: waken over <strong>een</strong> betrouwbare elektriciteitstransmissie<br />

op lange termijn, rekening houdend met e<strong>vol</strong>uties in productie,<br />

verbruik en geografi sche spreiding;<br />

> milieu: opteren voor duurzame oplossingen;<br />

> economie: streven naar het meest voordelige transmissietarief<br />

voor de eindverbruiker.<br />

13


14<br />

De ontwikkelingsprojecten<br />

van<br />

A tot Z beheren<br />

Om de meest passende economische oplossingen te zoeken<br />

voor de uitbreiding en verbetering van het wegennet wordt<br />

<strong>een</strong> beroep gedaan op gespecialiseerde engineeringbureaus.<br />

Ook de verbeteringen, uitbreidingen en vernieuwingen van het<br />

hoogspanningsnet gebeuren onder leiding van het engineeringbureau<br />

van Elia.<br />

Elia’s engineeringbureau Bel Engineering beheert de ontwikkelingsprojecten<br />

van Elia van A tot Z: van de eerste studie, het concept<br />

en de keuze van de gebruikte materialen, het projectontwerp,<br />

het aanvragen en op<strong>vol</strong>gen van de verscheidene vergunningen,<br />

de keuze van de contractors, de coördinatie van de uitvoering van<br />

de werken, het toezicht op de werf tot de oplevering van het werk.<br />

De projectleiders van Bel Engineering zijn elk verantwoordelijk<br />

voor <strong>een</strong> project, van begin tot einde. Dit kan gaan om hoogspanningsstations<br />

of hoogspanningsverbindingen, zowel boven- als<br />

ondergrondse.<br />

De designers tekenen de ontwerpen uit en zorgen voor de actualisering.<br />

Zij hebben verschillende specialisaties: hoogspanning<br />

en laagspanning.


Een professioneel<br />

onderhoud voor <strong>een</strong><br />

betrouwbaar net<br />

Voor <strong>een</strong> veilig en vlot verkeer is het van belang dat onze wegen<br />

in goede staat blijven en hersteld worden wanneer er <strong>een</strong> beschadiging<br />

optreedt. Ook dit geldt voor het hoogspanningsnet.<br />

Alle onderdelen van het net worden regelmatig gecontroleerd<br />

en onderhouden door de technici van Elia om steeds optimaal<br />

te blijven functioneren en <strong>een</strong> zekere elektriciteitsvoorziening<br />

mogelijk te maken. Bij defecten of beschadiging staan de Eliatechnici<br />

op elk ogenblik van de dag paraat om in te grijpen.<br />

Elia staat in voor het onderhoud en de instandhouding van de<br />

hoogspanningsinstallaties (op de spanningsniveaus van 30 kV<br />

tot 380 kV): lijnen, kabels, transformatoren... Dit onderhoud kan<br />

worden onderverdeeld in 2 types van taken:<br />

> het preventieve onderhoud: dit zijn de geplande controles,<br />

nazichten en onderhoudsbeurten;<br />

> het curatieve onderhoud: de interventies en herstellingen bij<br />

defecten en schadegevallen.<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

Elia kan hiervoor rekenen op vier gespecialiseerde onderhoudsdisciplines<br />

:<br />

> hoogspanning : de onderhoudsactiviteiten aan de hoogspanningsinstallaties<br />

van de hoogspanningsstations : de transformatoren,<br />

vermogenschakelaars, scheiders, meettransformatoren<br />

enz...;<br />

> laagspanning : alle laagspanningsapparatuur van de hoogspanningsposten<br />

: beveiligingen, automaten, hulpsystemen,<br />

afstandsbedieningen enz...;<br />

> lijnen en kabels: het onderhoud van de hoogspanningsverbindingen:<br />

de bovengrondse lijnen met de pylonen, en de<br />

ondergrondse kabels met hun bijhorende installaties;<br />

> verder staan de onderhoudsdiensten van Elia ook in voor de<br />

algemene onderhoudswerken op de Elia-sites en in de nabijheid<br />

van de hoogspanningsinstallaties, zoals snoeiwerken,<br />

schoonmaakacties... en begeleiden ze de werken en projecten<br />

op de site.<br />

De Elia-onderhoudsspecialisten voeren in opdracht ook onderhoudstaken<br />

uit aan de hoogspanningsinstallaties van de Elianetgebruikers.<br />

Sommige elementen van het hoogspanningsnet hebben <strong>een</strong><br />

lange levensduur, zelfs tot 50 jaar. Andere elementen (met name<br />

de elektronische laagspanningsapparatuur) kennen <strong>een</strong> veel<br />

kortere levensduur en <strong>een</strong> zeer snelle technologische e<strong>vol</strong>utie.<br />

Vandaar dat het net niet all<strong>een</strong> <strong>een</strong> ruime waaier aan verschillende<br />

apparatuur telt, maar bovendien ook veel verschillende<br />

technologieën. Elia heeft daarom ook <strong>een</strong> eigen expertisedepartement<br />

met specialisten die de bijzondere onderhoudspolitieken<br />

uitstippelen voor elk type en soort apparaten. Elia heeft ook<br />

<strong>een</strong> eigen technisch opleidingcentrum, het Education Center,<br />

waar de onderhoudstechnici alle verschillende technieken kunnen<br />

aanleren en oefenen.<br />

15


16<br />

De elementen van het hoogspanningsnet<br />

In de analogie met het verkeersnet, zouden we het hoogspanningsstation<br />

vergelijken met de verkeerswisselaar. Om echter<br />

goed te begrijpen hoe het hoogspanningsnet met zijn verbindingen<br />

en hoogspanningsstations in elkaar zit en werkt, stellen we<br />

<strong>een</strong> andere interessante analogie voor, die ons toelaat meer in<br />

de details te treden: het elektrisch verdeelbord bij ons thuis of<br />

in <strong>een</strong> industriële installatie.<br />

Een elektrisch verdeelbord heeft immers dezelfde functie als <strong>een</strong><br />

hoogspanningsstation, all<strong>een</strong> kleiner en op <strong>een</strong> lagere spanning.<br />

Het elektrische vermogen komt via <strong>een</strong> of meerdere leidingen<br />

toe en wordt over verschillende elektrische circuits verdeeld, via<br />

de elektrische kabels of leidingen die zich tussen de vermogensschakelaars<br />

en bijvoorbeeld de stopcontacten bevinden. Zowel<br />

de inkomende als uitgaande feeders van het verdeelbord zijn beveiligd<br />

door vermogensschakelaars die ervoor zorgen dat defecte<br />

apparaten (ofwel het apparaat zelf, ofwel de leiding waarop het is<br />

aangesloten) afgeschakeld kunnen worden. In industriële installaties<br />

zijn deze borden dan nog <strong>een</strong>s uitgerust met meettoestellen.<br />

Het hoogspanningsnet bestaat uit enerzijds hoogspanningsverbindingen<br />

en anderzijds hoogspanningsstations.<br />

Bij de hoogspanningsverbindingen onderscheiden we twee<br />

grote families: de bovengrondse verbindingen of luchtlijnen, en<br />

de’ ondergrondse verbindingen, ook kortweg ‘kabels’ genoemd.<br />

Beide hebben dezelfde functie: de energie over <strong>een</strong> bepaalde<br />

afstand transporteren, vanuit de elektriciteitscentrales naar de<br />

hoogspanningsstations en vanuit deze stations naar de grote<br />

verbruikers en de middenspanningsinstallaties van de distributienetbeheerders.<br />

In ons verdeelbord vormen ze de circuits.<br />

De hoogspanningsstations of ‘posten’ zijn knooppunten in het<br />

net, waar de koppeling naar verscheidene verbindingen kan worden<br />

gemaakt en waar de energie kan getransformeerd worden<br />

naar verscheidene spanningsniveaus.<br />

Een hoogspanningsstation is dus vergelijkbaar met het verdeelbord<br />

in onze laagspanningsinstallatie thuis.<br />

1 draadstel<br />

waakdraad<br />

isolator<br />

rode of witte<br />

bebakeningsbollen<br />

fase (3 fasen = 1 draadstel)<br />

De hoogspanningsverbindingen


Een bovengrondse hoogspanningsverbinding wordt gerealiseerd<br />

aan de hand van draadstellen van metalen geleiders, die<br />

ondersteund worden door pylonen of masten. Een draadstel<br />

bestaat uit drie geleiders of fazes, die samen driefazige wisselstroom<br />

vervoeren. De lengte van <strong>een</strong> overspanning kan uit<strong>een</strong>lopend<br />

zijn, maar bedraagt voor de 380 kV tot 150 kV-lijnen tussen<br />

de 300 en 600 m.<br />

Naargelang van het spanningsniveau zijn er <strong>een</strong> of twee en<br />

soms ook drie of vier draadstellen.<br />

Doorgaans zijn er bovenaan nog <strong>een</strong> of twee waakdraden of<br />

wachtkabels. Zij hebben verscheidene functies :<br />

> de lijn tegen blikseminslag te beschermen;<br />

> bij <strong>een</strong> fout <strong>een</strong> deel van de foutstroom evacueren;<br />

> zij zijn vaak uitgerust met teletransmissievezels om gegevensoverdracht<br />

tussen de posten mogelijk te maken.<br />

De pylonen bestaan in verschillende dimensies en vormen, naar<br />

gelang van de wijze van aanhechting van de geleiders.<br />

Isolatorenkettingen isoleren de geleiders van de pylonen.<br />

Zij bestaan uit reeksen schotels uit <strong>een</strong> isolerend materiaal,<br />

meestal uit glas en soms uit porselein. Naargelang van de<br />

spanning, zullen er meer of minder schotels zijn.<br />

De geleiders bestaan doorgaans uit gebundelde draden van<br />

koper, aluminium of aluminiumlegeringen. Zij zijn niet omhuld<br />

met <strong>een</strong> isolatiemateriaal: de lucht eromh<strong>een</strong> dient als isolator.<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

DE BOVENGRONDSE LIJNEN DE ONDERGRONDSE KABELS<br />

Ondergrondse verbindingen worden in de ondergrond gelegd<br />

doorgaans langs infrastructuur (de openbare weg). In dat geval<br />

zijn vaak langs hetzelfde traject nog andere nutsleidingen aanwezig.<br />

Langere verbindingen lopen echter ook regelmatig langs<br />

niet-stedelijke milieus.<br />

Doorgaans liggen ze op <strong>een</strong> diepte tussen 80 cm en 1,20 m in de<br />

ondergrond.<br />

Er zijn kabels op verscheidene spanningen in het net aanwezig,<br />

tot 150 kV.<br />

De ondergrondse verbindingen bestaan even<strong>een</strong>s telkens<br />

uit drie geleiders, met eromh<strong>een</strong> <strong>een</strong> isolerende stof en <strong>een</strong><br />

beschermende mantel. Er zijn drie grote families van kabels te<br />

onderscheiden :<br />

> monopolaire kabels met <strong>een</strong> synthetische isolatie van polyethur<strong>een</strong><br />

(PRC of XLPE). Dit is de nieuwste technologie; in deze<br />

kabels worden vaak ook optische vezels ingebouwd, waarmee<br />

de temperatuur gemonitored wordt (all<strong>een</strong> voor de 150 kV<br />

-kabels).<br />

> monopolaire kabels met <strong>een</strong> papierisolatie gedrenkt in vloeibare<br />

olie. Deze techniek bestaat nog voor kabels van 150 kV en<br />

70 kV, maar verdwijnt stilaan.<br />

> tripolaire loodkabels met geïmpregneerd papier, waar de drie<br />

geleiders samen in één kabel zitten. Deze techniek bestaat<br />

voor spanningen lager dan 40 kV.<br />

Ronde aluminium<br />

geleider met<br />

geslagen draden<br />

Geleiderscherm<br />

XLPE isolatie<br />

Isolatiescherm<br />

Zwelband<br />

halfgeleidend<br />

Loodmantel<br />

PE-mantel<br />

17


18<br />

De hoogspanningsstations<br />

De hoogspanningsstations zijn dus, in onze laagspanningsinstallatie,<br />

het verdeelbord zelf.<br />

Er zijn in grote lijnen twee families van hoogspanningsstations :<br />

> de luchtgeïsoleerde hoogspanningsstations of AIS-stations<br />

(Air Insulated Stations); de stations met spanningen van 380 kV<br />

tot 36 kV van dit type zijn doorgaans openluchtstations, terwijl<br />

deze op lagere spanningen veelal in gebouwen ondergebracht<br />

worden.<br />

> de gasgeïsoleerde gepantserde stations (GIS of Gas Insulated<br />

Stations) : hier zijn alle functionele elementen in <strong>een</strong> geheel<br />

omsloten geheel ondergebracht, dat met gas (doorgaans SF6)<br />

geïsoleerd is. Door het grotere isolatievermogen tegenover<br />

lucht, kunnen deze installaties aanzienlijk kleiner uitgevoerd<br />

worden, zodat het geheel veel minder plaats inneemt.<br />

De structuur van <strong>een</strong> hoogspanningsstation<br />

Ook in het hoogspanningsstation vinden we het principe van de<br />

drie geleiders (voor de driefasige wisselstroom) terug.<br />

Een hoogspanningsstation is, ongeacht zijn type, opgebouwd<br />

rond één, twee of zelfs drie railstelsels (dus 1, 2 of 3 sets van<br />

3 rails). Deze zijn de gem<strong>een</strong>schappelijke verbinding voor de<br />

verschillende velden , die op hun beurt het vertrek vormen naar<br />

de transfos, luchtlijnen, of kabelverbindingen vanuit de hoogspanningspost.<br />

Men spreekt dan ook van: lijnveld, kabelveld, transformatorveld<br />

en koppelveld.<br />

Een station met slechts één railstelsel heeft het nadeel dat bij <strong>een</strong><br />

defect op deze rail, geheel het station buiten dienst moet.<br />

Wanneer er meer railstelsels zijn, kan er één buiten dienst<br />

worden gesteld zonder geheel het station te moeten snijden.<br />

Bovendien is het mogelijk de rails met elkaar te koppelen of te<br />

ontkoppelen en zo in te spelen op de wisselstroomweerstand.


E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

De elementen van <strong>een</strong> hoogspanningsstation<br />

In grote lijnen zijn de elementen van <strong>een</strong> hoogspanningsstation<br />

onder te verdelen in 2 grote groepen:<br />

> de hoogspanningselementen<br />

Dit zijn de stroomvoerende elementen van het hoogspanningsstation.<br />

> de laagspanningselementen<br />

Dit zijn de zogenaamde hulpinstallaties die instaan voor alle<br />

functies van controle, sturing en beveiliging van de hoogspanningselementen.<br />

19


20<br />

De hoogspanningselementen<br />

Het railstelsel<br />

De railstelsels vormen in het hoogspanningsstation het gem<strong>een</strong>schappelijke<br />

aansluitingspunt tussen de verschillende velden<br />

(vertrekken) en hun hoogspanningselementen (scheiders,<br />

vermogensschakelaars, meetapparatuur) waarlangs de verscheidene<br />

verbindingen en transformatoren aangesloten zijn.<br />

In luchtgeïsoleerde stations of buitenposten worden de railstelsels<br />

uitgevoerd onder de vorm van gespannen kabels of <strong>een</strong><br />

buizenstelsel.<br />

In open binnenposten (36 kV, 30 kV, middenspanning) bestaan<br />

de railstelsels uit koperen staven.<br />

Elk railstelsel bestaat op zijn beurt uit drie fazen (rails).<br />

Doorgaans staan de drie fazen in lijn naast elkaar opgesteld.<br />

De scheiders<br />

De scheider is het <strong>een</strong>voudigste onderbrekingsapparaat. Hij<br />

heeft in hoofdzaak twee functies:<br />

> via <strong>een</strong> zichtbare onderbreking <strong>een</strong> isolerende afstand creëren<br />

tussen twee punten van <strong>een</strong> elektrisch circuit;<br />

> de aansluiting van <strong>een</strong> circuit aan <strong>een</strong> bepaalde bron mogelijk<br />

maken door <strong>een</strong> veld aan te sluiten op het ene of het andere<br />

railstelsel.<br />

Een scheider kan enkel spanning onderbreken zonder stroom<br />

en stroom onderbreken zonder spanningsverschil. Hij mag<br />

daarom enkel buiten belasting worden gemanipuleerd.<br />

Er zijn verscheidene types van scheiders, <strong>vol</strong>gens van de wijze<br />

waarop de onderbreking tot stand komt. Voor de spanningsniveaus<br />

van 380 kV tot 70 kV zijn ze van het type pantograaf, semipantograaf<br />

of rotatief.<br />

Voor de spanningsniveaus 36 kV tot middenspanning, worden<br />

scheiders van het type met bewegend mes gebruikt.


De aardscheider<br />

Aardscheiders of aardmessen zijn vaste aardingsinstrumenten<br />

die in het hoogspanningsstation aanwezig zijn. Zij zorgen voor<br />

de aansluiting of onderbreking aan het aardnet in het station. Zo<br />

kan en installatie aan het aardpotentiaal aangesloten worden,<br />

om werken in alle veiligheid mogelijk te maken.<br />

De vermogensschakelaar<br />

In ons elektrisch verdeelbord is het ook de vermogensschakelaar<br />

of zekering die deze functie vervult.<br />

De vermogensschakelaar kan in het circuit waar hij in serie is<br />

geschakeld, elke stroom onderbreken of inschakelen. Dit kan<br />

buiten belasting, onder normale belasting of bij <strong>een</strong> foutstroom<br />

het geval zijn.<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

Er zijn verschillende types, naargelang van het spanningsniveau<br />

en de constructie. In tegenstelling tot de automaat in ons verdeelbord,<br />

waar de thermische en elektromagnetische bescherming de<br />

stroomwaarden controleert, kan de vermogensschakelaar in het<br />

hoogspanningsstation enkel schakelen maar niet beveiligen.<br />

De vermogenstransformator<br />

Wanneer ons elektrisch verdeelbord <strong>een</strong> apparaat met <strong>een</strong> ander<br />

spanningsniveau moet voeden (bijvoorbeeld 24 V) dan gebruiken<br />

we <strong>een</strong> transformator (bv. <strong>een</strong> beltransfo) om de spanning te<br />

verminderen. Dit is, in het hoogspanningsstation, de rol van de<br />

vermogenstransformator.<br />

Vermogenstransformatoren dienen om de spanning van één<br />

bepaald net (bv. 150 kV) om te zetten naar deze van <strong>een</strong> ander<br />

net (bv. 36 kV) en dit met <strong>een</strong> hoog rendement (99 %).<br />

Een vermogenstransformator is opgebouwd rond <strong>een</strong> magnetische<br />

kern met <strong>een</strong> primaire en secundaire wikkeling; elk met <strong>een</strong><br />

verschillend aantal windingen.<br />

Het vermogen aan de primaire kant is gelijk aan het vermogen<br />

dat aan de secundaire kant wordt geleverd.<br />

21


22<br />

I 1<br />

U 1 N 1 N 2<br />

U 1 x I 1 = U 2 x I 2<br />

De spanning is evenredig aan het aantal windingen; de stroom is<br />

omgekeerd evenredig aan de spannngsverhouding.<br />

U 1 /U 2 = N 1 / N 2<br />

dus<br />

U 2 = N 2 / N 1 x U 1<br />

en<br />

I 2 = N 1 /N 2 x I 1<br />

I 2<br />

U 2<br />

Het nominaal vermogen van <strong>een</strong> transfo is weergegeven in MVA.<br />

In het hoogspanningsnet vinden we transfo’s van 380/220 kV,<br />

380/150 kV, 220/70 kV 150/70 kV en 150/36 kV en transfo’s die<br />

naar middenspanning transformeren: 220 kV/MS, 150 kV/MS,<br />

70 kV/MS en 36 kV/MS.<br />

De koppeling van <strong>een</strong> transformator (zijn primaire en secundaire<br />

wikkeling) gebeurt doorgaans <strong>vol</strong>gens twee basissystemen : ster-<br />

ster of ster-driehoek.<br />

In grote lijnen zijn de transfo’s 380/220 kV, 380/150 kV, 220/70 kV,<br />

150/70 kV en 150/36 kV in ster-ster koppeling uitgevoerd. Dit<br />

betekent dat de primaire en secundaire windingen op dezelfde<br />

wijze gekoppeld zijn. Een aantal 150/36 of 30 kV transfo’s en<br />

van de transfo’s naar middenspanning (220 kV/MS, 150 kV/MS,<br />

70 kV/MS en 36 kV/MS) zijn in ster-driehoekkoppeling uitgevoerd.<br />

Een transformator kan in verscheidene ‘stappen’ geregeld worden<br />

om de spanning op <strong>een</strong> optimaal niveau te regelen.<br />

Transformatoren moeten gekoeld worden. Dit gebeurt aan de<br />

hand van oliecirculatie en door ventilatoren.


Meettransformatoren<br />

Zoals reeds vermeld kunnen verscheidene meetinstrumenten<br />

op de verschillende circuits worden aangesloten. Om ze aan te<br />

sluiten zijn vaak transformatoren nodig die het mogelijk maken<br />

de meetwaarden te verkleinen tot waarden die aanvaardbaar zijn<br />

voor het meettoestel. Dit is in het hoogspanningsstation de rol<br />

van de meettransformatoren.<br />

Spanningstransformatoren (ook wel potentiaaltransformatoren<br />

of kortweg TP’s genoemd en stroomtransformatoren,<br />

(ook intensiteitstransformatoren of kortweg TI’s genoemd) zijn<br />

toestellen die de spanning en de stroom reduceren tot het<br />

meetbereik van de verschillende meettoestellen. Zo kan men de<br />

spanning en stroomsterkte in de hoogspanningscircuits meten<br />

Zij hebben vaak <strong>een</strong> aantal kernen en secundaire windingen die<br />

toelaten verschillende soorten metingen te doen, voor verscheidene<br />

doeleinden.<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

Deze dienen onder meer voor de lokale metingen van het<br />

synoptisch bord in de relaiszaal, of ze leveren telemetingen die<br />

worden verwerkt tot cijfermatige parameters ten behoeve van<br />

de dispatchings.<br />

Overspanningsafl eider<br />

De overspanningsafl eider of bliksemafl eider is <strong>een</strong> apparaat dat<br />

de verscheidene hoogspanningselementen beschermt tegen<br />

sterke spanningsgolven, zowel van atmosferische aard (bliksem)<br />

als tijdelijke overspanningen tijdens schakelingen. Zij worden<br />

vooral gebruikt om de transformatoren en de overgangen van<br />

luchtlijnen naar ondergrondse verbindingen te beschermen<br />

tegen gevaarlijke overspanningen.<br />

Condensatorenbatterijen<br />

Condensatorenbatterijen kennen g<strong>een</strong> parallel in ons laagspanningsverdeelbord.<br />

Zij dienen om de spanning te ondersteunen<br />

en op <strong>een</strong> correct niveau te houden, wat in onze elektrische<br />

installatie thuis niet nodig is.<br />

Aangezien reactieve energie moeilijk te transporteren is, is het<br />

van belang de geabsorbeerde reactieve energie te compenseren<br />

zo dicht mogelijk bij de verbruikers ervan. Condensatorenbatterijen<br />

bestaan uit <strong>een</strong> groot aantal condensatoren, in serie parallel<br />

geschakeld, die deze reactieve energie compenseren. Ze staan in<br />

verscheidene hoogspanningsstations opgesteld.<br />

23


24<br />

De laagspanningsinstallaties<br />

Zoals aangegeven voor de vermogensschakelaar, vormen de<br />

thermische en elektromagnetische overstroombewaking de<br />

elementen die toelaten om de stromen te bewaken. Als deze<br />

te groot worden zal <strong>een</strong> uitschakelbevel <strong>vol</strong>gen. Het equivalent<br />

van deze overstroombewaking in het hoogspanningsnet wordt<br />

gevormd door de beveiligingen.<br />

Om de werking van <strong>een</strong> hoogspanningsstation mogelijk te<br />

maken is <strong>een</strong> hele reeks hulpfuncties nodig. De eigenlijke hoogspanningsinstallaties<br />

maken het mogelijk elektriciteit op hoge<br />

spanningen te laten transiteren maar beschikken niet over de<br />

informatie om op gepaste wijze in te grijpen; bijvoorbeeld om bij<br />

<strong>een</strong> incident <strong>een</strong> circuit te onderbreken.<br />

Hiertoe dienen de hulpdiensten van het hoogspanningsstation,<br />

waarvan het merendeel in de relaiszaal opgesteld staan. Het zijn<br />

laagspanningsinstallaties, met verscheidene functies.<br />

De beveiligingen<br />

Een beveiliging dient om snel en op selectieve wijze <strong>een</strong> beschadigd<br />

of gebrekkig netelement uit te schakelen. Er zijn vele soorten<br />

beveiligingen. Sommige beveiligingen dienen om individuele<br />

netelementen (<strong>een</strong> lijn, kabel, transformator ...) te beveiligen,<br />

andere dienen om grotere gehelen zoals de railstelsels in hun<br />

geheel te beveiligen.<br />

De meettransformatoren (TI’s en TP’s) zorgen voor de meetgegevens.<br />

De voornaamste beveiligingen zijn:<br />

> beveiligingen tegen overstromen en kortsluiting, met onder<br />

meer impedantiebeveiligingen en diff erentieelbeveiligingen.<br />

Verder onderscheiden we:<br />

> back-up beveiligingen: deze zorgen voor de uitschakeling van<br />

alle vermogensschakelaars op <strong>een</strong> railstelsel, wanneer één<br />

van de vermogensschakelaars van dit railstelsel weigert af te<br />

schakelen op <strong>een</strong> bevel van zijn beveiligingen.<br />

> wederinschakelaars van luchtlijnen: deze zorgen voor<br />

<strong>een</strong> onmiddellijke automatische wederinschakeling bij <strong>een</strong><br />

uitschakeling van <strong>een</strong> luchtlijn. Indien de fout blijvend is, zal<br />

de lijn onmiddellijk daarna weer uitschakelen; bij <strong>een</strong> voorbijgaande<br />

fout (door bliksem) kan de lijn na de wederinschakeling<br />

weer normaal in dienst blijven. Is de fout er echter nog<br />

steeds dan zal er <strong>een</strong> defi nitieve uitschakeling <strong>vol</strong>gen. We<br />

zullen met andere woorden slechts één maal trachten opnieuw<br />

in te schakelen daar <strong>een</strong> fout niet steeds <strong>een</strong> tijdelijke blikseminslag<br />

zonder beschadiging is maar even goed door <strong>een</strong><br />

werfkraan, luchtballon, … kan veroorzaakt zijn die in onze lijn<br />

is terechtgekomen. We kunnen wel stellen dat het gebruik van<br />

wederinschakelaars de netveiligheid (continuïteit van levering)<br />

verhoogt.


Lokale en afstandsbesturing<br />

De besturing en controle van <strong>een</strong> hoogspanningsstation gebeurt<br />

hoofdzakelijk op afstand, vanuit de dispatching. Hiertoe beschikt<br />

de dispatcher over alle nuttige informatie over de toestand van<br />

de elementen, via de metingen. De dispatcher kan bepaalde<br />

bevelen tot in- of uitschakeling geven. Een aantal handelingen<br />

kunnen echter enkel lokaal (in het hoogspanningsstation zelf)<br />

worden uitgevoerd; bovendien moeten alle schakelingen ook<br />

lokaal kunnen gebeuren, als back-up van de dispatching.<br />

De meeste bedieningen in het station gebeuren vanuit <strong>een</strong><br />

centraal punt, het synoptisch bord in de relaiszaal, dat geheel<br />

de post schematisch (<strong>een</strong>dradig) voorstelt. Hier zijn ook alle<br />

alarmen van het station gegroepeerd.<br />

Vergrendelingen<br />

De vergrendelingen hebben als doel foute handelingen (schakelingen)<br />

te vermijden. Er zijn zowel mechanische vergrendelingen,<br />

op de apparaten zelf, als elektrische vergrendelingen op de<br />

afstandsbesturing.<br />

Tellers, registratietoestellen<br />

In de stations worden ook de verscheidene tellingen gedaan,<br />

nodig voor de exploitatie van het net en de facturatie. Deze zijn<br />

voornamelijk onderverdeeld in real-time tellingen en kwartuurtellingen.<br />

Ook zijn er verscheidene registraties gedaan zoals de<br />

perturbografi e, de registratie van de spanningskwaliteit, ...<br />

Deze zijn belangrijk onder meer voor de analyse van incidenten<br />

en fouten.<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

Hulpdiensten<br />

Om de werking van al deze functies mogelijk te maken, moet<br />

het hoogspanningsstation over de nodige energiebronnen<br />

op laagspanning beschikken. Zij omvatten voornamelijk de<br />

110 V DC en de 380 V AC voeding.<br />

De vitale elementen, de bedienings- en signalisatiekringen, de<br />

beveiligingen en de voeding van motoren in de hoogspanningstoestellen,<br />

werken op gelijkstroom.<br />

Zij worden gevoed door batterijen die worden opgeladen door<br />

wisselstroom. Dit is nodig om in geval van <strong>een</strong> stroomonderbreking<br />

in het station alle bedieningen te kunnen uitvoeren.<br />

De 380 V AC voeding dient voornamelijk voor verlichting, verwarming<br />

enz van de post en de gebouwen.<br />

Telecommunicatie<br />

Ook in het hoogspanningsstation zijn telecommunicatie-uitrustingen<br />

aanwezig die het station met het Elia-telecommunicatienet<br />

verbinden. De datatransmissie betreft onder meer de uitwisselingen<br />

met de dispatching, de gegevensuitwisseling tussen de<br />

afstandsbeveiligingen, het opnemen en verwerken van tellingen<br />

en metingen enz.<br />

25


26<br />

Veilig in<br />

de omgeving van<br />

hoogspanning<br />

Bij alle werken gelden de vitale zeven<br />

1.<br />

Voorbereiden<br />

2. Vrijschakelen<br />

3. 3. Vergrendelen tegen wederinschakeling<br />

4. 4. Meten van afwezigheid van<br />

spanning<br />

5. Aarden en kortsluiten<br />

6. Afbakenen van de veilige<br />

werkzone<br />

7.<br />

Installatie vrijgeven<br />

Het belangrijkste risico bij hoogspanninginstallaties is elektrisering<br />

of elektrocutie (<strong>een</strong> elektrisering met dodelijke afl oop)<br />

door overslag. Bij hoge spanningen kan dit zelfs gebeuren<br />

zonder <strong>een</strong> rechtstreekse aanraking: het niet respecteren van de<br />

veiligheidsafstand is reeds <strong>vol</strong>doende om <strong>een</strong> overslag teweeg<br />

te brengen. Hoe hoger de spanning, hoe groter ook de afstand<br />

die men moet bewaren. Vuistregel is rekening te houden met<br />

1 cm per kV. Dit is echter moeilijk in te schatten. Elia vraagt het<br />

publiek dan ook steeds <strong>een</strong> afstand van 10 meter te behouden<br />

(rechtstreeks of onrechtstreeks) van hoogspanningslijnen en<br />

–stations met naakte geleiders en in het bijzonder oplettend<br />

te zijn bij sporten en recreatie die <strong>een</strong> risico met zich brengen:<br />

hengelen, vliegeren, parachutespringen, paragliding enz...<br />

Voor de mensen die in de nabijheid van hoogspanningsinstallaties<br />

moeten werken gelden bijzondere instructies om de risico’s<br />

van elektrisering of elektrocutie te voorkomen en te beletten<br />

dat ondergrondse verbindingen kunnen worden geraakt bij<br />

graafwerken.<br />

Elia besteedt veel aandacht aan het sensibiliseren en informeren<br />

van alle mogelijke betrokkenen : aannemers, hulpdiensten,...<br />

Het spreekt vanzelf dat ook voor de eigen werknemers van Elia,<br />

en de contractors die werken uitvoeren aan de Elia-installaties<br />

veiligheid eerste prioriteit is.<br />

De veiligheidsvoorschriften die Elia hanteert voor de eigen werknemers<br />

en ook voor de aannemers en contractors die aan de Eliainstallaties<br />

werken uitvoeren, zijn dan ook uiterst streng.<br />

Alle personen die werken voor Elia uitvoeren moeten <strong>een</strong> bijzondere<br />

opleiding inzake de veiligheidsinstructies in hoogspanningsstations<br />

en/of bij hoogspanningslijnen hebben ge<strong>vol</strong>gd.<br />

Naast het risico van overslag, wordt ook bijzondere aandacht<br />

besteed aan inductiespanning. Deze kan aanwezig zijn op<br />

elementen die zelf spanningsloos zijn gesteld, onder invloed van<br />

elementen onder spanning in de nabijheid. Inductiespanning<br />

kan oplopen tot 1/10e van de nominale spanning! Aarden is<br />

daarom van essentieel belang.<br />

Daarnaast wordt uiteraard ook aandacht besteed aan alle andere<br />

mogelijke risico’s (op hoogte werken, vallen en struikelen, vallende<br />

voorwerpen enz...) die werken aan industriële installaties<br />

met zich kunnen brengen.<br />

Het gebruik van de vereiste persoonlijke en collectieve beschermingsmiddelen<br />

maakt daarom integraal deel uit van de veiligheidsprocedures.<br />

G<strong>een</strong> enkel werk mag worden aangevat zonder de formele<br />

werktoelating, die precies weergeeft hoe tewerk moet worden<br />

gegaan, welke veiligheidscontroles tijdens elke fase van de werken<br />

moeten worden uitgevoerd en welke persoonlijke beschermingsmiddelen<br />

moeten worden gedragen. De technici van Elia<br />

waken steeds over de naleving van alle veiligheidsprocedures.<br />

Bij alle werken gelden de vitale zeven.<br />

Al deze maatregelen moeten ervoor zorgen dat de werken<br />

steeds in alle veiligheid kunnen verlopen.


Hoogspanning<br />

en elektrische en<br />

magnetische velden<br />

Elektromagnetisch spectrum<br />

Hoge frequentie<br />

Lage frequentie<br />

N S<br />

Ioniserende<br />

straling s<br />

Ultravioletstraling<br />

Zichtbaar Z licht<br />

Infraroodstraling<br />

Radiofrequentie<br />

en e microgolven<br />

Elektrische en<br />

magnetische<br />

wisselvelden<br />

w<br />

Statische S elektrische en<br />

magnetische<br />

velden v<br />

E L I A E E N W E R E L D V O L E N E R G I E<br />

Elektrische en magnetische velden zijn overal rondom ons aanwezig.<br />

Sommige zijn van natuurlijke oorsprong, andere ontstaan<br />

door de technologieën ontwikkeld door de mens.<br />

Elektrische velden ontstaan wanneer er <strong>een</strong> spanning aanwezig<br />

is; er hoeft daarom nog g<strong>een</strong> stroom aanwezig te zijn. Zij worden<br />

gemeten in V/m. Hoe groter de voedingsspanning van <strong>een</strong> toestel,<br />

hoe sterker het elektrisch veld dat het voortbrengt.<br />

Een magnetisch veld ontstaat wanneer er <strong>een</strong> elektrische lading<br />

aanwezig is, dus wanneer er elektrische stroom vloeit.<br />

De magnetische velden worden gemeten in Tesla (T) of microtesla<br />

(μT).<br />

Hoe hoger de frequentie (het aantal golven per seconde), hoe<br />

korter ook de golfl engte en hoe groter de energie die het veld<br />

genereert.<br />

Het elektromagnetisch spectrum geeft van laag naar hoog de<br />

verschillende elektromagnetische golven en hun frequenties<br />

weer. Het gaat van 0 tot ongeveer 6.10 21 . Naarmate de frequentie<br />

groter wordt en de golfl engte kleiner, zullen ook de eff ecten<br />

van het elektromagnetisch veld veranderen: van g<strong>een</strong> zicht- of<br />

voelbare eff ecten (elektriciteit, radio), over thermische eff ecten<br />

(televisie, microgolven, radar, infrarood licht) tot <strong>een</strong> impact op<br />

de moleculaire verbindingen (ultraviolet licht, ioniserende straling,<br />

kosmische straling...).<br />

Het elektromagnetisch veld van onze elektriciteit op wisselstroom<br />

is met zijn 50 Hz van zeer lage frequentie en heeft <strong>een</strong><br />

zeer lange golfl engte (6000km).<br />

Voor alle elektrische en magnetische velden geldt ook dat ze in<br />

kracht verzwakken naarmate men er verder van verwijderd is.<br />

Zo bedraagt de maximale waarde van het elektrisch veld van<br />

<strong>een</strong> 380 kV-lijn op 1,5 m van de grond zo’n 5 tot 8 kV/m. Deze<br />

waarde daalt snel wanneer de afstand vergroot: op 20 m afstand<br />

is dit elektrisch veld al 10 keer zwakker.<br />

Het magnetisch veld onder dezelfde hoogspanningslijn kan op<br />

1,5 m tot enkele tientallen μT bedragen; aan de grond bedraagt<br />

het doorgaans al niet meer dan 3 μT.<br />

Daar ondergrondse verbindingen <strong>een</strong> isolerend metalen omhulsel<br />

hebben, brengen ze g<strong>een</strong> elektrisch veld voort. Het magnetisch<br />

veld wordt echter niet tegengehouden. In verhouding tot<br />

<strong>een</strong> luchtverbinding, neemt het wel sneller af met de afstand.<br />

De aanbeveling van de Europese Unie en de ICNIRP (International<br />

Commission on Non-Ionising Radiation protection - Internationale<br />

Commissie voor Bescherming tegen Niet-Ioniserende<br />

Straling) geven als aanbeveling voor blootstelling van het publiek<br />

aan elektrische en magnetische velden <strong>vol</strong>gende maximale<br />

waarden :<br />

Magnetische velden : 100 μTesla<br />

Elektrische velden : 5 kV/m<br />

Voor meer informatie, consulteer de Elia-brochure “Elektrische en<br />

magnetische velden en hoogspanning”.<br />

27


Colofon<br />

> Concept, redactie en eindredactie:<br />

Elia, departement Communicatie<br />

> Foto’s: Elia en Stock.xchng<br />

> Infografi e: De Visu Digital Document Design<br />

> Grafi sche vormgeving en drukbegeleiding:<br />

De Visu Digital Document Design<br />

> Verantwoordelijke Uitgever:<br />

Jacques Vandermeiren, Keizerslaan 20, 1000 Brussel<br />

www.elia.be


Elia<br />

Keizerslaan, 20<br />

B-1000 Brussel<br />

Tel: +32 2 546 70 11<br />

Fax: +32 2 546 70 10<br />

Website: www.elia.be<br />

e-mail: info@elia.be

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!