Sebastian Stadler, Leiter Marketing & Sales, Grid...
Transcript of Sebastian Stadler, Leiter Marketing & Sales, Grid...
© ABBSlide 1March 13, 2015
Erdverkabelung im Bereich der HGÜ-Leitungen
Sebastian Stadler, Leiter Marketing & Sales, Grid Systems, ABB AG 14.03.2015
© ABBSlide 2March 13, 2015
Wer wir sindWeltweit führend bei Energie- und Automationstechnik
~150.000Mitarbeiter
Vertreten
in
Ländern+100
Entstanden
19881988 durch die Fusion von
Technologieunternehmen aus der
Schweiz und Schweden
Umsatz(2013)
Milliarden42$
© ABBSlide 3March 13, 2015
Inhalt
Hochspannungskabel – Entwicklung & Anwendungsgebiete
Erdverkabelung bei Hochspannungs-Gleichstrom-Projekten
525 kV kunststoff-isoliertes Gleichstromkabel
Zusammenfassung
© ABBSlide 4March 13, 2015
HochspannungskabelEntwicklung und Anwendungsgebiete
© ABBSlide 5March 13, 2015
Grundlegendes zur HGÜWas ist ein HGÜ System ?
AC-Ü
bert
ragu
ngsn
eetz
HVDC Classic
HVDC Light
Freileitungen
MI-See- oder Landkabel
XLPE See- oder Landkabel
HVDC Classic
HVDC Light
gesteuerter Leistungsfluss
AC-Ü
bert
ragu
ngsn
etz
AC-Ü
bertragungsnetzAC
-Übertragungsnetz
© ABBSlide 6March 13, 2015
HochspannungskabelReferenzprojekte im Bereich HGÜ-Erdkabel (XLPE)
Projekt Land Projektart Jahr Spannung Länge*Trasse / Kabel
Anzahl Muffen
Gotland SE Interkonnektor 1998 ± 80 kV 70 km / 150 km ~ 150
Directlink AU Interkonnektor 1999 ± 80 kV 65 km / 390 km ~ 430
Murraylink AU Interkonnektor 2002 ± 150 kV 180 km / 360 km ~ 400
Estlink EE / FI Interkonnektor 2006 ± 150 kV 31 km / 62 km ~ 100
BorWin1 DE Offshore Wind 2009 ± 150 kV 75 km / 150 km ~ 200
EWIP UK Interkonnektor 2014 ± 250 kV 76 km / 152 km ~ 200
South-West Link SE Embedded DC 2014 ± 300 kV 195 km / 780 km ~ 550
DolWin1 DE Offshore Wind 2014 ± 320 kV 90 km / 180 km ~ 220
DolWin2 DE Offshore Wind 2015 ± 320 kV 90 km / 180 km ~ 230
NordBalt SE / LT Interkonnektor 2015 ± 300 kV 50 km / 100 km ~ 130
Gesamt: > 900 km / > 2.500 km > 2.500
© ABBSlide 7March 13, 2015
HochspannungskabelKabeltypen
Landkabel
Seekabel
Gleichstrom MI-Kabel XLPE-Kabelbis 525 kV bis 525 kV
XLPE-Kabel Wechselstrombis 420 kV
© ABBSlide 8March 13, 2015
ErdverkabelungImpressionen von deutschenHGÜ-Baustellen
© ABBSlide 9March 13, 2015
Arbeiten auf der Baustelle (DolWin2, Kunde: TenneT)Grabenaushub
Civil works - Trenching
1.5m
0.7m
~2.5m
DIN 4124 - „Baugruben und Gräben –Böschungen, Verbau, Arbeitsraumbreiten“
safety Zone
site access
© ABBSlide 10March 13, 2015
Arbeiten auf der Baustelle (DolWin2, Kunde: TenneT) HDD Bohrungen
safety Zone
site access
entry pit
© ABBSlide 11March 13, 2015
Arbeiten auf der Baustelle (DolWin2, Kunde: TenneT) Baustraßen und Verlegung
rollers
© ABBSlide 12March 13, 2015
Arbeiten auf der Baustelle (DolWin2, Kunde: TenneT) Kabelzug, Landkabelverlegung
© ABBSlide 13March 13, 2015
Arbeiten auf der Baustelle (DolWin2, Kunde: TenneT) Kabelzug, Landkabelverlegung
© ABBSlide 14March 13, 2015
Arbeiten auf der Baustelle (DolWin2, Kunde: TenneT) Mit Sand verfüllen – „Absanden“
© ABBSlide 15March 13, 2015
Arbeiten auf der Baustelle (DolWin2, Kunde: TenneT) Muffenmontage (1)
© ABBSlide 16March 13, 2015
Arbeiten auf der Baustelle (DolWin2, Kunde: TenneT) Muffenmontage (2)
© ABBSlide 17March 13, 2015
Arbeiten auf der Baustelle (DolWin2, Kunde: TenneT) Sektion nach Bauabschluss
© ABBSlide 18March 13, 2015
525 kV XLPE Gleichstromkabel
© ABBSlide 19March 13, 2015
© ABBSlide 20March 13, 2015
© ABBSlide 21March 13, 2015
© ABBSlide 22March 13, 2015
Die Situation gestern …Kunststoff-isolierte Gleichstromkabel bis 320 kV
Kunststoff-isolierte Gleichstromkabel hatten bisher folgende Eigenschaften:
Max. Betriebsspannung: 320 kV
Max. Übertragungsleistung:~ 1.000 MW (Aluminium)~ 1.500 MW (Kupfer)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1000 1500 2000 2500 3000
Leis
tung
[MW
]
Leiterquerschnitt [mm2]
320 kV
Copper
Aluminum
Alle Berechnungen basieren auf folgenden grundlegenden, typischen Annahmen:
1,5 m Verlegetiefe
1 K*m/W thermischer Widerstand
15°C Bodentemperatur
„nahe“ Verlegung (mit Ausnahme bei 3.000 mm² Kupfer, 0,5 m Abstand)
© ABBSlide 23March 13, 2015
Die Situation heute …Kunststoff-isolierte Gleichstromkabel bis 525 kV
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1000 1500 2000 2500 3000
Leis
tung
[MW
]
Leiterquerschnitt [mm2]
525 kV
Aluminum
Copper
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
320 525
Leis
tung
[MW
]
Spannung [kV]
0,0%
0,5%
1,0%
1,5%
2,0%
0 100 200 300 400 500 600
Kabe
lver
lust
e
Betriebsspannung [kV]
Neue kunststoff-isolierte Gleichstromkabel haben folgende Eigenschaften:
Max. Betriebsspannung: 525 kV
Max. Übertragungsleistung: bis zu 2.000 MW (Aluminium) bis zu 2.600 MW (Kupfer)
© ABBSlide 24March 13, 2015
Erdverkabelung für 2 GW HGÜ-LeitungenVerschiedene Möglichkeiten im prinzipiellen Vergleich
525 kV MI 320 kV XLPE 525 kV XLPEAnzahl Kabelsysteme 2 2 1
Kabelgewicht pro Leiter 80 kg / m 30 kg / m 25 kg / mKabelgewicht insg. 320 t / km 120 t / km 50 t / kmBreite Kabeltrasse 10 m + 30 m
während der Bauphase
10 m + 20 m währendder Bauphase
5 m + 15 m während der Bauphase
Max. Länge pro Standardkabeltrommel
500 m 1000 m 1200 m
Anzahl Muffen pro km für 2 GW Leistung
8 4 1,7
© ABBSlide 25March 13, 2015
Kunststoff-isolierte Gleichstromkabel bis 525 kVKabelaufbau – was verändert sich
1. Kupfer oder Aluminiumleiter*
2. Kunststoffisolierung
70°C - maximale Betriebstemperatur
3. Schirmdrähte*
4. Wasserdichte Schicht*
Aluminiumlaminat(bei Landkabeln)
5. Äußere Hülle*
Polyethylenschicht(bei Landkabeln)
* unverändert
© ABBSlide 26March 13, 2015
500 kV GleichstromübertragungStationslayouts für höhere Akzeptanz