Wie die Prüfsysteme von HIGHVOLT dazu beitragen, dass der Abschied von fossilen Brennstoffen gelingt — ein Überblick.
Kabelprüfung auf hoher See
Es werden immer mehr und sie werden immer größer: Offshorewindparks tragen wesentlich dazu bei, den Anteil an klimafreundlichem Strom im Energiemix zu erhöhen. Die Erzeugungsleistung der Windkraftgeneratoren nimmt dabei stetig zu, sodass für neue Windparks derzeit überall die Betriebsspannung der Verbindungskabel von den Windkraftanlagen zur Sammel- und Verbindungsplattform auf 66 kV erhöht wird.
Die Fachleute in der International Electrotechnical Commission (IEC) haben daher im neuen Standard IEC 63026 für Seekabel bis 72,5 kV entschieden, neben dem Soak-Test — einer 24-Stunden-Prüfung bei Nennspannung — nur noch die Resonanzprüfung für Betriebsspannungen größer 36 kV zuzulassen.
HIGHVOLT ist der einzige Anbieter eines Prüfsystems, das wetterfest ist und damit trotz widriger Bedingungen auf hoher See immer verfügbar ist.
Mobile Kabelprüfung
HIGHVOLT ist ein Pionier auf dem Gebiet der Prüfung von Kabeln auf der Basis polymerer Isolierstoffe wie vernetztem Polyethylen (VPE) im Hochspannungsbereich. Die Dresdner Ingenieure bauten das weltweit erste mobile Prüfsystem, das auf einen Lkw-Trailer passt und somit ohne Sondergenehmigung zu nahezu jedem Einsatzort kommt, auch dorthin, wo große Prüfanlagen keinen Platz haben.
So zum Beispiel in Städten und dicht besiedelten Regionen, wo immer mehr Kabel unter der Erde verlegt werden. Der Prüftrailer ist für Kabellängen von bis zu zehn Kilometern gedacht, für längere Kabel können auch mehrere Prüfsysteme parallel und seriell verschaltet werden.
Gesundheitscheck 120 Meter über dem Boden
Die mechanischen Schwingungen der Rotoren, Blitzeinschläge, häufige Lastwechsel und hochfrequente Schaltvorgänge — die Transformatoren in den Gondeln von Windkraftanlagen sind enormen Belastungen ausgesetzt. Fallen sie aus, ist es ein zeitaufwendiger und kostspieliger Kraftakt, sie zu reparieren oder gar auszutauschen. Was tun?
Am besten regelmäßig die Trafos überprüfen, um drohende Schäden frühzeitig zu erkennen. Die gängige Methode dafür ist die induzierte Spannungsprüfung mit Teilentladungsdiagnose. Doch wie soll das gehen in mehr als hundert Metern über dem Boden und wenig Platz in der Gondel?
HIGHVOLT hat ein transportables Prüfsystem entwickelt, mit dem Betreiber oder Serviceanbieter den Zustand der Isolation des Transformators direkt in der Gondel prüfen können.
XXL-Drosseln für die Energiewende
Erneuerbare Energiequellen liegen häufig fernab der Ballungszentren. Um den Strom dorthin zu bringen, wo er benötigt wird, sind immer größere Distanzen zu überwinden. Projekte mit See- und Landkabelstrecken von mehreren Hundert Kilometern nehmen daher weltweit zu.
Prominente Projekte sind die Stromtrassen A‑Link, Südlink und Südostlink in Deutschland, die das Rückgrat der Energiewende bilden. Damit beim Betrieb solcher Kabelsysteme nichts schiefgeht, müssen die Kabelstrecken vorab geprüft werden.
Fehlerquelle Nummer eins sind die Muffen, die die Kabelabschnitte miteinander verbinden. Da konventionelle Prüfsysteme hier schnell an ihre Grenzen kommen, hat HIGHVOLT spezielle XXL-Drosseln entwickelt. Die stellen bei der Resonanzprüfmethode eine viermal so hohe Leistung bei nur doppeltem Volumen zur Verfügung wie bisherige Drosseln. Die Leistung lässt sich durch Reihen- und Parallelschaltung weiter steigern, sodass Kabellängen von bis zu 200 Kilometer Länge prüfbar werden.
Operation am Herzen der Energieversorgung
Weltweit erreichen die Leistungstransformatoren ein kritisches Alter. Zugleich nehmen die Belastungen im Netz durch bidirektionale Lastflüsse infolge der Einspeisung erneuerbarer Energien zu. Mit Tests wie der induzierten Spannungsprüfung sowie Verlustmessungen im Leerlauf und unter Last lässt sich untersuchen, ob ein Service für das Betriebsmittel notwendig ist.
Oft ist es erforderlich, dafür den Leistungstransformator abzubauen, das Öl abzulassen und ihn dann unter großem logistischem Aufwand ins Werk zu transportieren.
Doch es geht auch einfacher: HIGHVOLT hat dazu ein Prüfsystem entwickelt, das auf einem Lkw-Trailer transportierbar ist und mit dem solche Hochspannungstests direkt im Umspannwerk möglich sind. So kann der Betreiber nach den Messungen entscheiden, ob ein Abtransport überhaupt notwendig ist oder günstigere Vor-Ort-Reparaturen ausreichen.
Big Brother im Kabelkanal
Wenn es im laufenden Betrieb zu Störungen kommt, hilft der HiRES Locator. Das Onlinemessgerät ist bei laufendem Betrieb an kritischen Mittel- und Hochspannungskabel angeschlossen, ortet einen Durchschlag in Echtzeit und schlägt sofort Alarm. Betreiber wissen damit, wo sie das Problem beheben müssen.
Anders ist das bei konventionellen Prüfmethoden, bei denen die Fehlerortung erst nach der Störung erfolgt. Dazu muss eine geeignete, leistungsstarke Spannungsquelle zum Kabel gebracht werden und aufwendig und zeitintensiv vermessen werden. Der HiRES Locator ist daher eine kosteneffiziente Lösung, um diese Kabelstrecken live zu überwachen.
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Thomas Steiner hilft Ihnen gerne:
t.steiner@highvolt.com