SF6-freie Hochspannungsschaltanlage für Offshore-Windpark

Siemens hat im dänischen Windpark Nissum Bredning Vind erstmals eine SF6-freie Hochspannungsschaltanlage (GIS) in einem Offshore-Windpark eingesetzt. Auch ein neues Kabel- und Turbinenkonzept mit einer Spannung von 66 Kilovolt kommt zur Anwendung.

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Die metallgekapselte 8VM1 aus dem blue GIS-Portfolio arbeitet mit Vakuum-Leistungsschalter-Technologie und mit „Clean Air“ als Isoliermedium anstatt von Schwefelhexafluorid (SF6). (Quelle: Siemens)

Siemens hat erstmals an Siemens Gamesa Renewable Energy vier Felder der gasisolierten SF6-freien Hochspannungsschaltanlage (GIS) vom Typ 8VM1 geliefert. Diese Anlagen mit einer Spannung von 72,5 Kilovolt wurden im März 2018 im Windpark Nissum Bredning Vind in Dänemark in Betrieb genommen.

Neues Isoliermedium und höhere Spannung

Die metallgekapselte 8VM1 aus dem blue GIS-Portfolio wurde eigens für den Einsatz in Offshore-Windenergieanlagen entwickelt. Sie arbeitet mit der Vakuum-Leistungsschalter-Technologie und mit „Clean Air“ als Isoliermedium anstatt von Schwefelhexafluorid (SF6).

Die Betreiber des Windparks setzen beim Netzanschluss der vier 7-Megawatt-Windturbinen von Siemens auch auf ein neues Kabel- und Turbinenkonzept mit einer Spannung von 66 Kilovolt. Gegenüber dem üblichen 33-kV-Netzanschluss erhöht dies die Übertragungskapazität und senkt die Kosten für die Kabel.

Künftig könnte laut Unternehmensangaben 66 Kilovolt die Standardspannung für Offshore-Windenergieanlagen sein. Höhere Spannungen bedeuten niedrigere Kosten für die Verkabelung sowie weniger Verluste. Zusätzlich trägt laut Siemens die „Cable in Pipe“-Lösung dazu bei, dass eine einfachere Verkabelung zwischen den Turbinen eingesetzt werden kann. Weitere Materialeinsparungen werden durch ein schlankeres Turmkonzept erreicht. Hier sollen Prototypen mit weniger Gewicht installiert werden, die speziell für Jacket Konzepte geeignet sind.

Vakuumschalttechnik ohne SF6

Die 8VM1 blue GIS ist eine Weiterentwicklung der Schaltanlagen, die mit SF6 als Isolier-, Schalt- und Löschgas arbeiten und auch weiterhin von Siemens angeboten werden. „Wir sind stolz darauf, dass unsere neuartige SF6-freie Schaltanlage erfolgreich im Windpark Nissum Bredning Vind zum Einsatz kommt“, sagte Karlheinz Kronen, CEO der Business Unit High Voltage Products in der Siemens-Division Energy Management. „Wir haben die 8VM1 eigens für solche Einsätze konstruiert und bei der Entwicklung auf ein umweltverträgliches Design geachtet. Der Kunde profitiert so von den Vorteilen der bewährten Vakuumschalttechnik ohne Einsatz von SF6.“

Bei der Vakuumschalttechnik übernimmt eine Vakuumunterbrechereinheit das Schalten und Löschen des Lichtbogens, während technisch aufbereitete und gereinigte Luft, Clean Air genannt, für die Isolierung der stromführenden Leiter im Inneren der Schaltanlage sorgt. Dabei kommt ein Mischungsverhältnis von 80 Prozent Stickstoff zu 20 Prozent Sauerstoff zum Einsatz. Mit der Kombination von Vakuumunterbrechereinheiten bis 72,5 Kilovolt zur Lichtbogenlöschung und trockener Luft (Clean Air) als Hochspannungsisoliermedium wird die bestehende Isolier- und Löschtechnik um eine weitere Alternative zu SF6 ergänzt.

Mit dem neuen blue GIS-Portfolio reagiert Siemens auf die Marktanforderungen von Kunden, die in ihren Netzen die bewährten Eigenschaften von GIS-Anlagen nutzen und gleichzeitig natürliche Isoliermedien einsetzen wollen. Siemens arbeitet beim blue GIS-Portfolio mit Isolationsmedien ohne Fluor-Gase und erfüllt dabei alle strengen Sicherheits- und Umweltstandards.

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