|
Het electriciteitsnet bestaat uit een deel transport en verdeling en een deel distributie. We hebben hoogspanning (bijvoorbeeld 380kV), middenspanning (36 en 70kV) en laagspanning (230/400V).
De verdeling gebeurt driefasig, met als voordeel dat het ogenblikkelijk vermogen altijd constant is. Daalt de spanning over een fase, dan stijgt die over een andere fase, waarbij het ontwikkeld vermogen altijd constant blijft. Voor bepaalde toepassingen is dit zeer belangrijk. Bij een monofasig netwerk oscilleert het vermogen met een frekwentie van tweemaal de netfrekwentie, daarom wordt monofasé niet meer gebruikt voor vermogens boven de 2kW.
Spanningscascade
De spanning van de alternator wordt in een eerste stap opgevoerd tot de hoogspanning van het transportnet (150, 220 of 380kV). Het transportnet vormt de ruggegraat van de electriciteitsdistributie en verbindt de electriciteitscentrales met de belangrijkste knooppunten.
De hoogspanning wordt dan in stappen verlaagd naar de uiteindelijke spanning voor de gebruikers: 70kV, 36kV, 11kV, 6kV zijn de meest gebruikte spanningen. Er is geen standardisatie: de gebruikte middenspanning is historisch ontstaan. Het loont de moeite niet om de middenspanning te standardiseren, want dat zou betekenen dat alle transformatoren op de lijn vervangen zouden moeten worden.
Grootgebruikers kunnen direct op de middenspanning aangesloten worden, dit kan 6kV tot 36kV zijn naargelang het verbruik.
Op de weg tussen alternator en eindgebruiker zijn er meerdere transformatoren (spanningscascade): een step-up transformator bij de electriciteitscentrale (kleinere generatoren worden doorgaans op het middenspanningsnet gekoppeld) en dan een aantal transformatoren die de spanning geleidelijk verlagen. Het verlies door deze opeenvolgende transformatoren is heel beperkt, want het rendement van een transfo is meestal beter dan 99%. Het totaal rendement (als men de verliezen in de kabels meerekent) is zelfs beter als men een aantal transformatoren gebruikt, bijvoorbeeld 70kV - 36kV - 6kV en uiteindelijk 400/230V.
Rechts heb je een voorbeeld van een faktuur, met aparte afrekening van de transport- en distributiekosten (met nog een paar extra belastingen d'er bovenop).
Spanningsstabilisatie
De spanningsstabilisatie gebeurt op verschillende plaatsen in het netwerk.
- We hebben een eerste regeling aan de generator zelf via de bekrachtiging. Indien de alternator overbekrachtingd is, dan zal ie extra reaktief vermogen aan het net leveren, waardoor de netspanning zal stijgen. De correctie is zeer snel en gebeurt in minder dan een seconde. Een alternator kan de spanning van het volledig electriciteitsnet niet wijzigen.
- De correctie gebeurt ook op een tweede manier, op een aantal knooppunten die significant zijn voor de netspanning. De correctie is een gemiddelde van de correctiewaarden in de verschillende knooppunten. De regeling gebeurt trager (ongeveer een minuut) om instabiliteit te voorkomen.
- En dan is er nog een correctie op de overgang van het transportnetwerk en distributienetwerk, door middel van een regeltransformator met lastschakelaar (OLTC: on load tap changer).
Een lastschakelaar heeft bijvoorbeeld 17 tappen (8 naar boven en 8 naar beneden) met een stapgrootten avn 0.625% zodat de spanning aan secundaire zijde met 5% gewijzigd kan worden. Het schakelen gebeurt enkel als het verschil groot genoeg is en meer dan een minuut duurt (om transients op te vangen). De spanning wordt aan secundaire zijde gemeten (distributienetwerk) en aan primaire zijde geregeld. Omdat dergelijke transformatoren zeer duur zijn, worden ze enkel gebruikt in grote transformatoren op de overgang naar het distributiennetwerk.
Interactieve kaart van de stroomverdeling
Je kan hier een interactieve kaart van de stroomverdeling raadplegen (transport, verdeling en distributie van 36kV en hoger). Er is extra informatie over ieder knooppunt. De mazen van het net zijn historisch gegroeid en er zijn enkele belangrijke aders op 380kV. Op de kaart zie je enkele interessante fenomenen:
- De kabels naar de verschillende windmolenparken in de noordzee zijn goed zichtbaar, en je kan ook de individuele windmolens tellen (tweede foto)
- Let op de 380kV leiding van de kerncentrale van Tihange naar de waterval van Coo. De spaarbekkens worden gebruikt om energie tijdelijk op te slaan tijdens de daluren en weer vrij te geven tijdens de piekuren. De centrale kan het vermogen van een schijf van de kerncentrale opnemen of afgeven (ongeveer 1Gw).
- De militaire basis van Zeebrugge heeft zijn eigen hoogspanningscabine op 36kV
- Je ziet ook het HVDC electriciteitsnet in het rood. Dit is een lijn tussen België en het Verenigd Koninkrijk. Voor dergelijke lange afstanden moet men overgaan op gelijkspanning (minder verliezen in de ondergrondse kabels). Daarbij komt nog dat het engels electriciteitsnet niet gesynchroniseerd is met het continent (waardoor je in ieder geval verplicht bent via gelijkspanning te werken). De gelijkspanning wordt aan het net gekoppeld in de buurt van Zeebrugge (station Nemo).
Op het radarbeeld zie je de inplanting van de windmolens ten noorden van Zeebrugge. Ondertussen zijn de nederlandse windmolens ook bijgekomen (Borssele Alpha), deze zijn te zien op de nieuwe online kaart, maar nog niet op de kaart hierboven die een printscreen is.
|
