Baltský kabel
Baltic Cable je vysokonapěťový stejnosměrný proud přenosové linky pro připojení německé a švédské rozvodných sítí přes Baltské moře , který šel do provozu v prosinci 1994.
Baltic Cable využívá 450 kV Nejvyšší provozní napětí ze všech systémů pro přenos energie v Německu a byl až do uvedení do provozu v NorNed v roce 2008 s přenosovou vzdálenost 250 km, nejdelší v Evropě v použití vysokonapěťového kabelu . Přenosové vedení je realizováno jako vysokonapěťový přenos stejnosměrného proudu (HVDC) s maximální přenosovou kapacitou 600 MW.
zásada
U podmořského kabelu je principem monopolárního přenosu stejnosměrného proudu to, že pouze jeden pól je položen jako izolovaný kabel v zemi nebo na mořském dně.
Druhý pól je vytvořen jako elektroda ve vodě. Mořská voda nebo horní vrstvy Země slouží jako zpětné vedení na námořní trase. Aby se dosáhlo nízkého odporu uzemnění , jsou zemní elektrody navrženy jako velkoplošné struktury, tzv. Elektrody . Elektrická vodivost mořské vody nehraje žádnou roli v odporu z důvodu velkého průřezu. U Baltského kabelu sestávají elektrody zemních elektrod z prstence z holé mědi o poloměru 1 000 m.
Environmentální aspekty elektrod ponořených do vody
V mořské vodě je elektřina transportována iontovým vedením . Elektrolýza spouštěná maximálním elektrickým stejnosměrným proudem 1340 A na elektrodách vede k chemickému rozkladu mořské vody nebo solí v ní rozpuštěných. Chlorid rozpuštěný ve vodě se na anodě oxiduje na chlor a kyslík rozpuštěný v mořské vodě se redukuje na hydroxidové ionty na katodě . Každý den se do Baltského moře uvolní 41 kg chloru na anodě a 47,8 kg hydroxidu sodného na katodě. Zároveň se z mořské vody na katodě odebírá 6,6 g / min rozpuštěného kyslíku. V případě Baltského kabelu je elektrodou ve Švédsku anoda a německou stranou katoda. Směr proudu je vždy stejný, bez ohledu na to, zda je síla přenášena ze Švédska do Německa nebo naopak. Aby se změnil směr přenášeného výkonu, je obráceno napětí vysokonapěťového kabelu, nikoli směr proudu. Je proto možné zvolit různé materiály pro obě elektrody (anoda vyrobená z titanu, katoda vyrobená z mědi), aby se zabránilo korozi zejména anody.
Dalším zvětšením povrchu elektrod může být uvolňování chloru a roztoku hydroxidu sodného distribuováno na větší množství vody a tím může být snížena koncentrace reakčních produktů zředěním. Přestože zasažená oblast Baltského moře roste se zvyšující se distribucí reakčních produktů, vliv na životní prostředí v zasažené oblasti klesá podle ředění reakčních produktů. Protože k udržení elektrického vedení (iontového vedení) mořskou vodou je nutná elektrolýza, lze elektrolýze zcela zabránit pouze kovovým spojením mezi oběma elektrodami.
Alternativně jej lze také rozšířit na bipolární systém. Po provedení takového prodloužení, pokud by byly oba póly provozovány se stejnou silou proudu, by přes zemnicí elektrody neprotékal žádný proud, a proto by nedocházelo k elektrolýze mořské vody. Ve skutečnosti byly některé monopolní systémy HVDC již upgradovány na bipolární systémy (příklad: Kontiskan ). Úsek trolejového vedení ve Švédsku byl na to připraven instalací dvou vodičových kabelů a alespoň na ploše konvertorové stanice Arrie ve Švédsku je dostatek prostoru pro postavení druhého konvertoru. Vzhledem k neoptimálnímu síťovému připojení v Lübecku je sporné, zda k tomuto rozšíření, které by umožnilo zdvojnásobení přenosové kapacity, dojde v dohledné budoucnosti.
Vedení linky
Baltic kabelů začíná v měnírny postavený na místě původního uhelné elektrárny v Lübeck- Herrrenwyk ( 53 ° 53 '49 " N , 10 ° 48' 9" E ). Bezprostředně vedle této stanice je rozvodna 110 kV / 10 kV provozovaná společností Netz Lübeck GmbH , která má dvě nadzemní vedení 110 kV / 110 kV položená na stožárech Lübeck-Siems - Lübeck-Herrenwyk . KV třífázové obvody nebo přes 380 transformátor kV / 110 kV v areálu předávací stanice v Lübeck-Herrenwyk.
Baltský kabel z konvertorové stanice , který se skládá z vysokonapěťového kabelu 450 kV a kabelu elektrody vedoucího k elektrodě v Baltském moři, prochází přes Trave bezprostředně vedle této oblasti v kanálu 6 metrů pod podlahou Trave , pak se bude jmenovat Ponorkový kabel položený v Trave by měl být veden rovně přibližně k jeho ústí.
Po překročení poloostrova Priwall sleduje baltský kabel pobřeží Meklenburska-Předního Pomořanska a poté pomalu vede na východ od Rostocku na severovýchod směrem k Švédsku. Kabel elektrody vedoucí k elektrodě vede asi 5 km severozápadně od Kalkhorst-Warnkenhagen , Meklenbursko-Přední Pomořansko 54 ° 2 ′ 0,6 ″ severní šířky , 11 ° 3 ′ 11,5 ″ východní délky paralelně s kabelem vysokého napětí (vzdálenost přibližně 1 metr , v kanálu položeném pod Trave přímo vedle vysokonapěťového kabelu).
V tomto okamžiku, odbočuje na východ od trasy k elektrodě při 54 ° 1 '42 " N , 11 ° 8' 24" O olova. Toto je navrženo jako holý měděný kruh s poloměrem 1000 metrů od německého pobřeží Baltského moře poblíž Kalkhorst-Warnkenhagen. Kabel elektrody dlouhý 32 kilometrů je měděný kabel izolovaný XLPE. Prvních dvacet kilometrů tohoto kabelu počítaných z převáděcí stanice v Lübeck-Herrenwyk má průřez 1400 mm², posledních dvanáct kilometrů 800 mm².
Z místa přistání na jižním pobřeží Švédska kabel 450 kV stále vede na vzdálenost 5½ kilometru jako podzemní kabel do bodu východně od E6 na ( 55 ° 25 ′ 28 ″ severní šířky , 13 ° 3 ′ 39 ″) E ) po zemi. Odtud trolejové vedení vede přes dva stožáry k prvnímu stožáru na ( 55 ° 25 ′ 50 ″ severní šířky , 13 ° 3 ′ 12 ″ východní délky ) ve směru sever-sever-západ. U tohoto stožáru čára mění směr ve směru sever-severovýchod a vede na východ kolem Södry Haslov přes sedm podpůrných stožárů k dalšímu stožáru na ( 55 ° 27 '8 " severní šířky , 13 ° 2' 56" východní délky ). Nyní došlo ke změně směru na severovýchod. Prochází přes osm podpěrných stožárů ke třetímu stožáru ( 55 ° 28 ′ 33 ″ severní šířky , 13 ° 4 ′ 2 ″ východní délky ). Nyní se šňůra houpá západo-severozápadním směrem a vede přes 15 stožárů (včetně tří šikmých stožárů) na jih kolem Västra Ingelstad k předposlednímu stožáru na ( 55 ° 29 ′ 29 ″ severní šířky , 13 ° 8 ′ 18 “ východní délky ) . Z tohoto stožáru vede vedení přes podpůrný stožár, šikmý podpěrný stožár a koncový stožár k převaděči v Krusebergu ( 55 ° 30 ′ 5 ″ severní šířky , 13 ° 8 ′ 44 ″ východní délky ), který je také známý Byla přidána konverzní stanice Arrie a ke stávající rozvodně 380 kV / 110 kV.
Celkově úsek dvanáctikilometrového trolejového vedení sestává ze 40 stožárů, každý s traverzou pro dva vodivé kabely. Jako dvouvodičové kabely se na úseku trolejového vedení používají dva vodiče se dvěma svazky, které jsou na svých koncích trvale navzájem spojeny a jsou připevněny ke stožárům na 6 metrů dlouhých izolátorech. Nadzemní vedení Baltic Cable, i když to vypadá jako bipolární vedení, je tedy monopolární vedení.
Podzemní kabely
Trasa dlouhá 23 kilometrů od konvertorové stanice Kruseberg k anodě na dně Baltského moře u švédského pobřeží se skládá ze dvou paralelně propojených měděných kabelů o průřezu 630 mm², izolovaných XLPE . 40 titanových sítí slouží jako anoda, z nichž každá má plochu 20 m² a které jsou pokryty plastovými trubkami a kameny na ochranu před mechanickým poškozením. Vzhledem ke své konstrukci jako monopolární kabel vede Baltský kabel k výrazně vyššímu magnetickému poli ve svém okolí než DC kabely s integrovanými nebo krátkými vzdálenostmi zpětných vodičů.
Trolejové vedení
Protože toto trolejové vedení může způsobovat rádiové rušení, byl do konvertorové stanice v Krusebergu nainstalován aktivní harmonický filtr . Vzhledem k tomu, že na německé straně není úsek trolejového vedení Baltského kabelu , neexistuje v Lübeck-Herrenwyk žádné takové zařízení.
Úzké místo a rozšíření sítě
HVDC Baltic Cable nemohla původně být provozovány s maximální možnou přenosovou kapacitu 600 MW, jako 380 kV třífázové aktuálního řádku od konce Lübeck-Herrenwyk v rozvodně Lübeck-Siems a napojení na německé 380 kV síti je stále prostřednictvím vedení 220 kV a v některých případech dokonce 110 kV, což výrazně snižuje maximální přenosný výkon a také zvyšuje ztráty při přenosu.
Z původně plánovaných dvou vedení 380 kV do Lübecku (z jaderné elektrárny Krümmel do Lübeck-Siems a z měnírny Lübeck-Herrenwyk do rozvodny Schwerin 380 kV ) byla výstavba vedení 380 kV mezi jadernou elektrárnou Krümmel a Podle E.ON byla rozvodna Lübeck-Siems odstraněna. Rovněž výstavba připojení 380 kV z Lübeck-Herrenwyk do Schwerinu nedělá pokrok kvůli vysokým prostorovým odporům .
Nový kabel 220 kV a kompenzátor statického jalového výkonu (SVC) v Lübeck-Siems umožnil od prosince 2004 přenosovou kapacitu 600 megawattů. Systém kompenzace jalového výkonu byl navržen a vyroben společností Siemens.
Vzhledem k tomu, že rozšíření větrné energie v oblasti sítě Schleswig-Holstein Netz vzrostlo z pěti megawattů v roce 1989 na 6450 MW v roce 2019, potřeba další přenosové kapacity ve Šlesvicku-Holštýnsku a na jihu se ještě zvýšila. S projektem číslo 42 bylo v zákoně o federálním plánu požadavků stanoveno vedení vysokého napětí mezi okresem Segeberg , Lübeck-Siems a Göhl . Vzhledem k jeho průběhu podél Schleswig-Holstein pobřeží Baltského moře je přenosová soustava operátor Tennet TSO rovněž odkazuje na lince jako East Coast Line. Má délku km 132, skládá se ze tří částí a je po částech jako podzemní kabely - pilotní projekt k provozu. Celkové uvedení do provozu je plánováno na rok 2027 .
Incidenty
V noci ze 16. dubna 2016 na 17. dubna 2016 byl vadný kabel elektrody na poloostrově Priwall. To vedlo k vývoji vodíku v poškozené oblasti, protože kabel vadné elektrody fungoval jako katoda v tomto bodě, kde byl tento plyn vytvořen. V důsledku tepla generovaného vadou se výbušně vznítilo, když byla jeho koncentrace ve vzduchu dostatečná, a vytvořil třímetrový paprskový plamen. Protože neexistovalo žádné zařízení, které by monitorovalo kabel elektrody, operátoři nevyvolali žádný alarm. Volaný hasičský sbor to nejprve nedokázal uhasit, ale plamen zhasl, když byl kabel vypnut, protože již nebyl dodáván vodík.
webové odkazy
- Baltic Cable AB
- Z FOCUS č. 43 (1993): Koupání v louhu sodném
- z časopisu Greenpeace 1.98: „Poškození rzi na munici s jedovatým plynem: podvodní napájecí kabel v Baltském moři má neočekávané vedlejší účinky“
- ABB Group: Baltic Cable HVDC Project. Citováno 4. dubna 2011 .
Individuální důkazy
- ↑ FOCUS č. 43 (1993): Koupání v hydroxidu sodném
- ↑ 30 let větrné energie ve Šlesvicku-Holštýnsku - od téměř 50 do více než 3000 systémů. Schleswig-Holstein Netz , 24. dubna 2020, přístup dne 25. června 2020 .
- ↑ BBPlG, projekty 42: Segeberg - Lübeck - Siems - Göhl. Federal Network Agency , zpřístupněno 25. června 2020 .
- ^ Východní pobřeží. Tennet TSO , přístup 25. června 2020 .
- ↑ Katrin Diederichs: Tryskový plamen z hlubin: Baltský kabel exploduje na Priwallu . LN-Online.de (portál Lübecker Nachrichten). 18. dubna 2016. Citováno 16. ledna 2019.
- ↑ Oprava Baltského kabelu dokončena . Statkraft Markets GmbH. 26. dubna 2016. Citováno 16. ledna 2019.
Mapa se všemi souřadnicemi: