“Het komt erop neer dat wij berekeningen uitvoeren aan de hand van modellen die de temperatuur van een component kunnen simuleren, op het moment dat het onder stroom staat. De modellen geven aan hoe ver een component overbelast kan worden,” steekt Thijs van wal. “Op het moment dat je een component koopt heeft deze vanuit de fabrikant een grenswaarde (100%) voor belasting, vastgesteld door de fabrikant. De fabrikant gaat er vanuit dat het component continu wordt belast bij een hoge omgevingstemperatuur. In de praktijk is dat niet zo,” vervolgt hij.
Theorie v.s. praktijk
In de praktijk is er op het energienetwerk namelijk geen continue stroombelasting. “Dat fluctueert heel erg. Daarnaast hebben componenten een bepaalde traagheid. Als er inééns hele hoge stroom komt, duurt het nog even voor een component opwarmt. Daardoor kun je voor korte pieken hoger belasten dan 100%, zolang er maar een periode is waarin het component weer kan afkoelen. Na de piek een dal dus. Daarbij is de omgevingstemperatuur vaak lager dan waarmee rekening is gehouden bij het ontwerp van het component, waardoor deze zijn warmte beter kwijt kan.”
Verschillende modellen
Op dit moment heeft DEP een aantal modellen voor verschillende componenten; er is er een voor vermogenstransformatoren, distributietransformatoren en een voor schakelinstallaties. Daarnaast is er een kabel model, waarmee berekeningen worden uitgevoerd voor de belastbaarheid van kabels. Momenteel wordt gewerkt aan een blanke geleider model. Hierbij kijken we naar de temperatuur van losse stukken koper in de open lucht, zoals bij rail installaties.
“Al deze modellen worden in huis ontwikkeld,” vertelt Thijs. “Vaak is er een stagiair die een mooie aanzet maakt die we door ontwikkelen. We valideren de modellen in de labomgeving. Dit is echter onder constante stroom, omdat we hier geen stroomprofiel kunnen gebruiken. Om die reden valideren we daarna altijd nog in de praktijk, om te zien of de modellen ook kloppen op een realistisch belastingsprofiel.”
We valideren alle modellen in de praktijk om te zien of ze ook kloppen met een realistisch belastingsprofiel.
Risico’s
Op de vraag of het risicovol is om over te belasten is Thijs helder. “In principe is het zo dat er, wanneer je onder die Europese norm blijft, niks fout kan gaan. In het ergste geval treedt er significante veroudering op wanneer de componenten langdurig en frequent hoger belast zouden worden. Stel we doen dit met de tranfsormatoren, dan betekent het dat er slechts een paar keer per jaar een korte piek boven de 100% uitkomt. Dit effect op veroudering is verwaarloosbaar.”
Meer klanten helpen
“Het weegt niet op tegen de winst van het gegeven dat er klanten kunnen worden aangesloten. Op sommige plekken waar nu congestie is kan wat meer ruimte worden gecreëerd. Zo lieten onze modellen voor het onderstation Basisweg in Amsterdam zien dat dit kon. We hebben hier toen een temperatuurmonitoring gedaan, en een berekening gemaakt met de prognose van het belastingsprofiel. En de uitkomst was positief. Er zijn hier recentelijk nieuwe klanten aangesloten,” besluit Thijs.
Thijs en zijn collega’s werken op dit moment veel in opdracht van de productgroepen ‘Ketenanalyses’ en ‘Dynamisch belasten net’, waar veel ontwikkelingen plaatsvinden die allemaal te maken hebben met het creëren van meer ruimte op het net. “Maar we zijn niet gebonden aan onze interne opdrachtgevers. Ook andere partijen kunnen bij ons terecht, mits ze de juiste gegevens kunnen aanleveren.”
Ben je dus geïnteresseerd in onze thermische modellen en berekeningen, neem dan vooral even contact op met Thijs.