Wanneer de elektrische eisen de beschikbare ruimte in de schakelinstallatie overstijgen
Moderne middenspanningsinstallaties krijgen steeds vaker te maken met situaties waarin de elektrische eisen de fysieke beperkingen van de kabelcompartimenten in schakelinstallaties overstijgen. Naarmate transformatorvermogens toenemen, zijn vaak meerdere parallelle kabels per fase nodig om te voldoen aan de vereiste stroomvoerende capaciteit en kortsluitvastheid.
De kabelcompartimenten van schakelinstallaties bieden echter niet altijd voldoende ruimte voor alle benodigde kabeleindsluitingen. Beperkte beschikbare ruimte, beperkingen van de eindsluitingen en minimale buigradii van kabels kunnen een directe aansluiting bemoeilijken.
De uitdaging
Een veelvoorkomend voorbeeld is de aansluiting van grote vermogenstransformatoren op middenspanningsschakelinstallaties. Hoewel het elektrische ontwerp meerdere parallelle kabels per fase kan vereisen, biedt het inkomende veld van de schakelinstallatie niet altijd voldoende ruimte voor alle kabeleindsluitingen. Daarnaast kan het voorkomen dat meerdere kabelschoenen niet correct op dezelfde aansluitplaat kunnen worden gemonteerd.
Een installatie kan bijvoorbeeld twee parallelle kabels per fase vereisen. In plaats van één geleider voor L1, L2 en L3 moeten dan zes kabels worden aangesloten in de schakelinstallatie. Hoewel het elektrische ontwerp daarmee aan de vereiste capaciteit voldoet, kunnen de beschikbare ruimte in de schakelinstallatie en de minimale buigradius van de kabels verhinderen dat alle kabels volgens ontwerp worden aangesloten.
Waar deze uitdaging zich voordoet
Ruimtebeperkingen in middenspanningsschakelinstallaties kunnen zich voordoen in uiteenlopende middenspanningsprojecten waarbij een toenemende vermogensvraag moet worden geïntegreerd in bestaande installaties.
Aansluiting en uitbreiding van Battery Energy Storage Systems (BESS)
Battery Energy Storage Systems (BESS) worden steeds vaker aangesloten op bestaande middenspanningsnetten om de netstabiliteit te ondersteunen en vraag en aanbod van energie beter in balans te brengen. Zowel bij nieuwe BESS-aansluitingen als bij uitbreidingen van bestaande BESS-installaties kan een hogere kabelcapaciteit vereist zijn, terwijl de bestaande schakelinstallatie in gebruik blijft. In dergelijke situaties kan de beschikbare ruimte voor kabeleindsluitingen een beperkende factor vormen.
Netuitbreidingen en transformatorupgrades
Bij netuitbreidingsprojecten en upgrades van transformatoren zijn vaak meerdere parallelle kabels per fase nodig om aan de toenemende vermogenseisen te voldoen. In deze situaties bieden de kabelcompartimenten van de schakelinstallatie niet altijd voldoende ruimte voor alle benodigde kabeleindsluitingen.
Transformatorstations voor hernieuwbare energie
Grote transformatorstations voor hernieuwbare energie vereisen steeds hogere kabelcapaciteiten en complexere kabelconfiguraties. De fysieke beperkingen binnen de schakelinstallatie kunnen daardoor een belangrijke ontwerpuitdaging vormen tijdens zowel de engineeringfase als de uitvoering van het project.
Traditionele oplossingen en hun beperkingen
Wanneer een schakelinstallatie onvoldoende ruimte biedt voor het vereiste aantal kabelaansluitingen, kunnen verschillende oplossingen worden overwogen.
Vervangen van de schakelinstallatie
Het vervangen van de schakelinstallatie biedt een permanente oplossing, maar kan gepaard gaan met hoge kosten, lange levertijden, ontwerpaanpassingen en een langere doorlooptijd van het project.
Aanpassen van de kabelcompartimenten
Bestaande schakelinstallaties kunnen soms worden aangepast om extra ruimte te creëren. Dergelijke aanpassingen vereisen echter vaak goedkeuring, omvangrijke werkzaamheden op locatie en aanvullende engineering.
Werken met minder parallelle kabels
Het verminderen van het aantal parallelle kabels kan de installatie vereenvoudigen, maar kan ook de stroomvoerende capaciteit beperken en mogelijk afwijken van de oorspronkelijke elektrische ontwerpvereisten.
Een alternatieve aanpak
Een aftakmof kan worden gebruikt als kabelbundelpunt buiten de schakelinstallatie. In plaats van alle parallelle kabels rechtstreeks naar het kabelcompartiment te voeren, kunnen twee parallelle geleiders vooraf worden samengevoegd tot één uitgaande geleider voordat deze de schakelinstallatie binnenkomt. Hierdoor neemt het aantal benodigde eindafsluitingen af, terwijl de gewenste stroomvoerende capaciteit behouden blijft.
Door geleiders samen te voegen voordat zij de schakelinstallatie binnengaan, kan de ruimtebelasting in het kabelcompartiment worden verminderd zonder aanpassingen aan de bestaande schakelinstallatie. Tegelijkertijd kunnen de vereiste buigradii van de kabels worden gehandhaafd en blijft het oorspronkelijke elektrische ontwerp ongewijzigd.
Belangrijkste voordelen
- Behoud van de stroomvoerende capaciteit
- Minder ruimtebeslag in het kabelcompartiment
- Behoud van de vereiste kabelbuigradii
- Geen vervanging van de schakelinstallatie nodig
- Geen extra schakelinstallatie nodig
Geïnteresseerd in oplossingen voor ruimtebeperkingen in schakelinstallaties?
