Hvorfor Statnett oppgraderer fra 300 til 420 kV, hvordan transmisjonsnettet bygges, og hvorfor høyere spenningsnivå gir større kapasitet og lavere tap.
420 kV er det høyeste ordinære spenningsnivået i det norske transmisjonsnettet.
Transmisjonsnettet transporterer store mengder elektrisk energi over lange avstander. Det binder sammen kraftproduksjon, forbruk, regioner og forbindelser til utlandet.
Statnett eier og drifter størstedelen av det norske transmisjonsnettet. Nettet består blant annet av kraftledninger, kabler, transformatorstasjoner og kontrollanlegg.
Når spenningen økes, kan mer effekt transporteres uten at strømmen i ledningen må økes tilsvarende.
Lavere strøm gir mindre elektriske tap og reduserer belastningen på ledninger og annet utstyr.
Store deler av det eldre norske sentralnettet ble bygget for 300 kV. Mange forbindelser oppgraderes nå til 420 kV.
En overgang fra 300 til 420 kV gjør det mulig å transportere betydelig mer kraft gjennom nettet.
Høyere spenningsnivå reduserer strømmen som kreves for å overføre samme effekt. Dermed reduseres også energitapet.
Et kraftigere transmisjonsnett gjør det enklere å håndtere økende forbruk, ny kraftproduksjon og endringer i kraftflyten.
Effekt kan forenklet beskrives som et produkt av spenning og strøm.
I et trefasesystem brukes ofte følgende forenklede sammenheng:
P = √3 × U × I × cos φ
P er aktiv effekt, U er spenning, I er strøm og cos φ beskriver faseforskyvningen mellom strøm og spenning.
Dersom spenningen økes, kan samme effekt overføres med lavere strøm. Lavere strøm reduserer varmeutviklingen i ledningen.
Tapene følger i stor grad sammenhengen I²R. Det betyr at tapene øker kraftig når strømmen øker.
En kraftledning består av langt mer enn bare master og liner.
Mastene holder faselederne i riktig høyde og med nødvendig avstand mellom fasene og bakken.
Faselederne transporterer strømmen. På 420 kV brukes gjerne flere delledere per fase for å øke kapasiteten.
Isolatorene skiller spenningsførende deler fra masten og hindrer strøm i å gå til jord.
Toppliner beskytter anlegget mot lyn. De kan også inneholde fiber som brukes til kommunikasjon.
Mastene jordes for å lede feilstrømmer og lynstrømmer trygt ned i bakken.
Vegetasjon må holdes på trygg avstand fra ledningen. Traséen må derfor følges opp og vedlikeholdes.
På høye spenningsnivå brukes ofte flere liner per fase.
Duplex betyr at hver fase består av to parallelle delledere. Lederne holdes fra hverandre med avstandsholdere.
Dette gir større strømkapasitet og reduserer elektriske feltstyrker rundt hver enkelt leder.
Triplex betyr at hver fase består av tre delledere. Dette kan brukes der det er behov for enda høyere kapasitet.
Valg av ledertype avhenger blant annet av forventet belastning, tap, spenningsnivå, klima og mekaniske forhold.
420 kV-nettet kobles sammen gjennom transformatorstasjoner.
Transformatorer endrer spenningsnivået, for eksempel mellom 420 kV, 300 kV, 132 kV og lavere spenningsnivåer.
Bryterfelt gjør det mulig å koble inn, koble ut og beskytte ledninger, transformatorer og samleskinner.
Kontrollanlegg overvåker anlegget og sørger for vern, styring, måling og kommunikasjon.
Det er ikke alltid nødvendig å bygge en helt ny ledningsgate.
I enkelte prosjekter kan en eldre 300 kV-ledning rives og erstattes med en ny 420 kV-ledning i samme eller tilnærmet samme trasé.
Dette kan redusere behovet for nye arealinngrep, men krever nøye planlegging av utkoblinger, byggearbeider, midlertidige løsninger og forsyningssikkerhet.
Under arbeidet må kraftsystemet fortsatt kunne driftes sikkert. Derfor er fremdriftsplanlegging og koordinering med drift svært viktig.
Arbeid på eksisterende nett krever planlagte utkoblinger og tett koordinering med driftsorganisasjonen.
Store konstruksjoner, høyspenningsanlegg og arbeid i terreng stiller strenge krav til sikkerhet.
Traséer må vurderes opp mot naturverdier, landskap, bebyggelse og annen arealbruk.
Master, liner, transformatorer og annet høyspenningsutstyr kan ha lang produksjons- og leveringstid.
Fundamenter, master, linestrekking, stasjonsarbeid og testing må utføres i riktig rekkefølge.
Før anlegget settes i drift, må vern, kontrollanlegg, kommunikasjon og primærutstyr testes.
Planleggeren skal sørge for at aktivitetene henger sammen.
I et 420 kV-prosjekt må planleggeren følge avhengighetene mellom prosjektering, tillatelser, innkjøp, grunnarbeid, montasje, utkoblinger, testing og idriftsettelse.
En forsinkelse i én aktivitet kan påvirke flere etterfølgende aktiviteter. Derfor er det viktig å identifisere kritisk linje og følge opp milepælene tidlig.
Planen må også ta hensyn til årstid, terreng, tilgjengelighet, leveransetider og når kraftsystemet tillater utkobling.
Høyere spenning gjør det mulig å transportere mer effekt med lavere strøm.
Elektriske tap øker med strømmen i andre potens.
Ledning, stasjon, kontrollanlegg, utkoblinger og testing må planlegges som én samlet leveranse.
Neste kapittel handler om transformatorstasjoner.