Das perfekte Wetter für eine Kabelprüfung!

Lange Seekabel in Offshore-Windparks lassen sich künftig nur noch per Resonanz­verfahren prüfen. Dafür gibt es jetzt ein Prüfsystem, das auch widrigen Bedingungen vor Ort standhält.


So kann’s gehen: Kurz vor der Wintersaison tritt ein unbekanntes Pro­blem in einem Offshore-Windpark auf. Keiner kann noch so rasch vor Ende der Saison und bei diesem Wetter eine Hochspannungsprüfung vor Ort durchführen. Monatelang blasen also die Winterstürme und versetzen die Rotoren in Dauerschwung — doch niemand hat etwas davon.

Die erzeugte elektrische Leistung kann an Land nicht genutzt werden. Das schlechte Wetter und die niedrigen Temperaturen erlauben keine Arbeiten vor Ort, sodass die Techniker bis mindestens April warten müssen, um vor Ort den Grund der Störung herauszufinden. Unterdessen schielt der Anlagenbetreiber ständig auf seinen Kalender: An jedem einzelnen Tag, an dem er keine Leistung ins Netz einspeisen kann, verliert er Geld. Wann wird es endlich wieder Sommer?

Was es also braucht, sind praktikable, wetterfeste Offshore-Prüfsysteme.

Konventionelle Prüfsysteme zur Untersuchung von Kabeln sind nicht für die Bedingungen einer Offshore-Plattform ausgelegt. Sowohl salzhaltige Luft als auch Regen, Schnee oder heftiger Seegang schließen einen sicheren Betrieb aus. Bewährte Möglichkeiten bei Vor-Ort-Prüfungen an Land, wie zum Beispiel der Einsatz von Zelten, helfen hier nicht weiter. Ebenso ist der Transport von Material und Mensch mit Spezialschiffen oder Helikoptern schwierig und muss lange im Voraus geplant werden. Die Zeitfenster, in denen die Windparks überhaupt erreichbar sind, betragen nur ein paar Monate im Jahr. Was es also braucht, sind praktikable, wetterfeste Offshore-Prüfsysteme.

Neuer Prüfstandard

Die Leistungsfähigkeit der Windkraftgeneratoren nimmt generell zu. Darum wird derzeit überall die Betriebsspannung der Verbindungskabel von den Windkraftanlagen zur Sammel- und Verbindungs­plattform auf 66 Kilovolt erhöht. Das Design dieser Kabel entspricht eher einem Hochspannungs- als einem Mittelspannungskabel, weshalb sich die Fachleute der International Electrotechnical Commission IEC im neuen Standard IEC 63026 entschieden haben, neben dem SOAK-Test — einer 24-Stunden-Prüfung bei Nennspannung — nur noch die Resonanzprüfung für Betriebsspannungen größer 36 Kilovolt zuzulassen.

Alternative Prüfmethoden können bei diesen Kabeln nur sehr schwer Montagefehler an Muffen und Endverschlüssen finden — diese sind jedoch in über der Hälfte der Fälle die Ursache für Störungen!

RESONANZ­PRÜFVERFAHREN

Das Resonanzprüf­verfahren bildet die Beanspruchung eines Kabels im Normalbetrieb bei Nennspannung und annähernder Netzfrequenz nach. Hierfür wird ein Schwingkreis aus Prüfdrossel (Induktivität) und Kabelprüfling (Kapazität) aufgebaut. Die variable Frequenz (10—500 Hertz) der Prüf­anlagen­einspeisung wird automatisch auf die der Resonanz­frequenz des Prüfkreises eingestellt, was die notwendige Einspeise­leistung minimiert.

Störungsursachen bei Offshore-Kabel­systemen

Über die Hälfte aller Störungs­fälle geht auf Installations­fehler zurück. Resonanz­prüfungen erkennen diese zuver­lässig.

Keine Korrosion

Aus diesen beiden Gründen — Seewetter und Standardisierung der IEC — hat HIGHVOLT nun ein Offshore-Prüfsystem entwickelt, das die Anforderungen für die Vor-Ort-Prüfung auf hoher See erfüllt. Die Technologie basiert auf den bewährten HIGHVOLT-Resonanz­prüfsystemen, die schon lange hundertfach überall auf der Welt im Einsatz sind.

Die Ingenieure in Dresden haben jedes einzelne Bauteil auf seine Tauglichkeit für den Offshore-Einsatz geprüft.

Die Anpassungen finden sich in den Details: Die Ingenieure in Dresden haben jedes einzelne Bauteil auf seine Tauglichkeit für den Offshore-Einsatz geprüft und gegebenenfalls ertüchtigt oder neu entwickelt. Beispiele dafür sind die Verwendung korrosionsfreier Materialien, denen Salzwasserspritzer nichts anhaben, geschirmte und offshore-zertifizierte Steckverbinder sowie ein gasisoliertes Modul zur sicheren und störungsfreien Verbindung von Anlagen­komponenten und Spannungsmessung.

Mit diesem Prüfsystem von HIGHVOLT gewinnen Anlagenbetreiber, Kabelhersteller und Prüfdienstleister die nötige Flexibilität, um die Funktion komplexer elektrischer Offshore-Infrastruktur durchgehend sicherstellen zu können.

Und sollte kurz vor Ende der nächsten Prüfsaison mal etwas zwacken, verfügen sie nun über das geeignete Mittel, die Anlagen noch schnell zu überprüfen, den Fehler zu beheben und die Kraft der Winterwinde voll zu nutzen.


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Katja Vogt beantwortet gerne Ihre Fragen:
 k.vogt@highvolt.com

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