Norned kabel

[Jarneke]

Hoi,

Ik zat me zo af te vragen

Iedereen kent wel die kabel van nederland naar de noorse bergen om als buffer te dienen tussen piek en daluren.

Die verbinding verloopt via DC. Maar:

De netvervuiling moet toch enorm zijn daar? Wss is de schakeling wel enigzinds gesofisticeerder dan de conventionele gelijkrichtingen, maar ik kan niet echt geloven dat ze een sinus onttrekken aan het voedende net?

En bij gelijkrichting hoort een condensator -> Hoe groot zouden die capaciteiten daar zijn?

grtz!

[klazon]

En bij gelijkrichting hoort een condensator -> Hoe groot zouden die capaciteiten daar zijn?

Waarom hoort daar een condensator bij?

De koppeling van deze gelijkstroomkabel met het normale 3-fasen wisselstroomnet is inderdaad meer dan zomaar een gelijkrichter. Aan beide einden van de kabel staat een omvormer die deze omzetting verzorgt. Die omvormers kunnen in twee richtingen werken, dus de wisselstroom wordt omgezet in gelijkstroom, of andersom. Hangt er vanaf in welke richting de energie moet lopen. De omkering van de energierichting in de omvormers verloopt vloeiend, dus zonder onberbreking.

[Jarneke]

Maar ik zoek al de hele tijd op internet hoe deze gelijkrichting dan gebeurt, maar ik vind niets

Ik kan nergens een gelijkrichterschakeling vinden die een sinusstroom onttrekt. Weet jij ergens een site ofzo daarover?

[klazon]

Een gelijkrichterschakeling om gelijkspanning te maken van driefasige wisselspanning is niet zo moeilijk. Vanaf elke fase een diode naar de plus, en vanaf de min een diode naar elke fase.

Het bijzondere van deze omvormers zit er in dat het niet zomaar een gelijkrichtbrug is, maar een gestuurde thyristorbrug. Door de thyristors intelligent te sturen kun je naar believen de grootte en de richting van de energie bepalen.

Op het internet zul je er waarschijnlijk weinig of niets over vinden. Het zijn nl. gespecialiseerde installaties, die je ook niet zomaar ergens kunt kopen. Ik heb zo'n installatie wel eens in aanbouw gezien in een fabriek van Siemens. Bij het vermogen zoals dat in de Norned verbinding wordt overgebracht moet je dan denken aan apparatuur ter grootte van een gymzaal.

[Bart]

Om je een idee van grootte te geven:

http://www.abb.com/cawp/gad02181/8c5558c30...77003a33a1.aspx

[Jarneke]

Okeee... veel groter dan ik me voorgesteld had!!!

[stoker]

Waarom hebben ze voor DC gekozen?

[Jarneke]

Ik geloof omdat ze dan maar 1 kabel nodig hadden. Aarde telt voor massa.

EDIT:

Ben niet zeker als dit klopt eigenlijk nu ik op wikipedia lees, zie ik dat er toch 2 geleiders zijn

[Jan van de Velde]

http://users.khbo.be/peuteman/schakelenbijHS/hfst1.doc

4: DC-netten

Op basis van de bovenstaande uitleg mag u echter niet tot de conclusie komen dat DC bij energietransport enkel maar nadelen biedt. Het gebruik van DC is geen oude rommel, maar juist spitstechnologie.

4.1: De joule-verliezen

Laten we hier een vergelijking maken tussen energietransport via een

- enkelfasige AC-net

- driefasig AC-net

- DC-net

Het enkelfasig AC-net bestaat uit twee geleiders met elk een sectie S1. Het driefasig AC-net bestaat uit drie geleiders met elk een sectie S3. Het DC-net bestaat uit twee geleiders met elk een sectie S0. Teneinde een vergelijkingsbasis te hebben nemen we aan dat deze drie netten een zelfde hoeveelheid koper (aluminium) gebruiken. We bekomen dan ook dat

2S₁ = 3S₃ = 2S₀.

(1)

Teneinde niet enkel een vergelijkingsbasis te hebben qua kostprijs voor de geleiders, gaan we er ook van uit dat de drie types netten eenzelfde type isolatie hebben. V1 is de effectieve waarde van de spanning van het enkelfasig AC-net. V3 is de effectieve waarde van de fasespanning van het driefasig AC-net. V0 is de waarde van de DC-spanning van het DC-net. We bekomen dan ook dat

:rho: 2 V₁ = [cc] 2[wortel] 3 V₃ = V₀. (2)

We gaan er van uit dat deze drie netten eenzelfde vermogen transporteren. Het getransporteerde vermogen is gelijk aan

V₁I₁ = 3V₃I₃ = V₀I₀.

(3)

Hierbij is I1 de effectieve waarde van de stroom welke door het enkelfasig net vloeit. I3 is de effectieve waarde van de stroom welke door het driefasig net vloeit. I0 is de DC-stroom welke door het DC-net vloeit.

Wanneer (2) ingevuld wordt in (3), dan bekomt men dat

I₁ = 3 I₃ = 2 I₀.

Met al deze gegevens is het nu interessant de joule verliezen te berekenen in deze drie netten. Hierbij is R1 de ohmse weerstand van een geleider van het enkelfasig AC-net. R1 is volgens de wet van Pouillet omgekeerd evenredig met S1. R3 is de ohmse weerstand van een geleider van het driefasig AC-net en R3 is omgekeerd evenredig met S3. R0 is de ohmse weerstand van een geleider van het DC-net en R0 is omgekeerd evenredig met S0.

De joule-verliezen zijn:

- bij enkelfasig net: P_J1 = 2 R₁ I₁².

- bij driefasig net: P_J3 = 3 R₃ I₃².

- bij DC-net: P_J0 = 2 R₀ I₀².

Reken zelf na dat: P_J3 = 0,75 P_J1.

De joule-verliezen bij een driefasig AC-net zijn slechts 75% van de joule-verliezen bij een vergelijkbaar enkelfasig AC-net. Dit verklaart meteen waarom energietransport via driefasige netten en niet via enkelfasige netten gebeurt.

Vergelijken we nu tenslotte de joule-verliezen bij een DC-net en een 3 fasig AC-net.

Reken zelf na dat: P_J0 = 0,67 P_J3.

De joule verliezen bij een DC-net zijn slechts 67% van de joule-verliezen bij een vergelijkbaar driefasig AC-net. Dat laatste verklaart waarom voor energietransport van grote hoeveelheden energie over een lange afstand (meer dan 750 km) soms overgestapt wordt op een DC-net.

[stoker]

Raar dat ze vanaf een bepaalde lengte van spanning veranderen. Terwijl de hoeveelheid draad en de verliezen beiden lineair toenemen.

Het is dan waarschijnlijk de DC installatie die pas voordelig wordt bij grotere verliezen? dus bij grotere afstanden.

[klazon]

Het gaat bij die grote afstanden niet alleen om de joulese verliezen. De overige impedanties spelen bij wisselstroom ook een rol.

Een bovengrondse lijn, waarbij de geleiders vrij ver van elkaar hangen, heeft een grote zelfinductie. Daardoor krijgt zo'n lijn boven een lengte van enige honderden kilometers zo'n grote impedantie dat je aan de andere kant domweg geen spanning meer overhoudt.

Bij een kabel liggen de aders dichter bij elkaar, en in ieder geval dichter bij aarde. Daardoor wordt de eigen capaciteit van de kabel zo groot dat je er aan het begin alleen maar laadstroom in staat te pompen, en er aan het einde geen stroom meer overblijft.

Dit zijn eigenlijk de belangrijkste redenen om bij lange verbindingen DC toe te passen, dan heb je alleen maar te maken met de ohmse weerstand.

[Jan van de Velde]

Het gaat bij die grote afstanden niet alleen om de joulese verliezen. De overige impedanties spelen bij wisselstroom ook een rol.

..//..Dit zijn eigenlijk de belangrijkste redenen om bij lange verbindingen DC toe te passen, dan heb je alleen maar te maken met de ohmse weerstand.

Begrijp ik hieruit nou goed dat de quote uit de link die ik hierboven gaf nog (lang) niet het volledige verhaal vertelt?

[Bart]

Jan, dat heb je inderdaad goed begrepen.

[Kaspace]

Om je een idee van grootte te geven:

http://www.abb.com/cawp/gad02181/8c5558c30...77003a33a1.aspx

ff rekenen... een kabel voor 700MW en er staat 450kV op: de stroom die er door heen gaat is dan 1555 Ampere.

kHad gedacht dat die stroom véél hoger zou zijn. Een lasapparaat van 300 Ampere lasstroom is niets bijzonders.

Een huis-tuin-en-keuken kabel rekent men op 5A/mm2. Die zeekabel is dan bv 300mm2, ofwel een diameter van circa 20mm dik... (exclusief isolatie).

De gebouwen met het "knopje" om het licht aan en uit te doen zijn wel èrrug groothhh.

[Bart]

De grootte heeft te maken met de spanning. In droge lucht is de doorslagspanning 10kV/cm. Dit betekent dus dat je 45 cm isolatie nodig hebt om onderdelen die onder spanning staan de scheiden van onderdelen die dat niet zijn. Let wel, dit is echt een absoluut theoretisch minimum bij droge lucht. In natte lucht kan de doorslagspanning een factor 10 lager zijn, waardoor je dus al 4.5 meter isolatie nodig hebt (per onderdeel). En dan neem ik de veiligheidsmarges nog niet eens mee.