Höchste Übertragungsleistung auf kleinstem Raum
Gasisolierte Übertragungsleitungen von Siemens für Wasserkraftwerk
Um eine Leistung von 3,6 GW auf engen Raum aus einer Talsperre an die Oberfläche zu bringen, setzt Yalong Hydro im Wasserkraftwerks Jinping I auf gasisolierte Übertragungsleitungen (GIL) von Siemens.
Gasisolierte Rohrleiter übertragen maximal 5.000 A Strom bei bis zu 550 kV Spannung. Jede Leitung besteht aus zwei konzentrisch angeordneten Aluminiumröhren. Der Zwischenraum zwischen dem inneren Leitungsrohr und dem geerdeten Außenrohr ist mit Isoliergas gefüllt. GIL-Systeme übertragen nicht nur höchste Leistungen auf kleinstem Raum, sie sind auch anders als Stromkabel unbrennbar. Deshalb sind sie sicher und einfach zu installieren, um Strom aus Kavernenkraftwerken oder durch Tunneln zu übertragen.
Der Damm des chinesischen Wasserkraftwerks Jinping I in der Provinz Sichuan ist 305 Meter hoch, die Turbinen liegen in 230 Meter Tiefe. Ihre gesamte Leistung beträgt 3,6 Gigawatt. Insgesamt besteht die Übertragungsleitung in Jinping I aus drei parallelen GIL-Systemen mit je drei einpoligen Rohrleitungen, die im Staudamm senkrecht nach oben führen.
Jedes System kann bei 550 kV Spannung 2.200 MVA Leistung transportieren. Inklusive der Anbindung an die Überlandleitung wurden 3,2 km Rohre installiert. Zum Zusammenbau wurden auf der Großbaustelle eigens staubfreie Schweißplätze mit Reinraumbedingungen eingerichtet. Um eine lange Lebensdauer der Leitung zu garantieren, müssen die Schweißnähte der Aluminiumrohre absolut gasdicht sein. Die Rohre werden mit einem automatisierten Orbitalschweißverfahren zusammengefügt und alle Nähte mit Ultraschall geprüft.
Die GIL-Technik ist seit Jahrzehnten im Einsatz. Siemens installierte 1975 eine erste GIL-Strecke im Wasserkraftwerk Wehr im Schwarzwald. Die Leitung ist immer noch in Betrieb. Neben ihrer hohen Übertragungskapazität und der Sicherheit haben GIL-Systeme auch geringere Übertragungsverluste, weil der effektive Leiterquerschnitt größer ist im Vergleich zu Freileitungen und Kabeln. Ein weiterer Vorteil der GIL ist ihre gute elektromagnetische Verträglichkeit: Der Leiterstrom induziert in der Umhüllung einen gegenläufigen Strom in gleicher Stärke. Dies hat zur Folge, dass das elektromagnetische Feld außerhalb der GIL vernachlässigbar ist. Selbst in EMV-sensiblen Bereichen (z. B. in der Nähe von Wohngebieten, Flugüberwachungsanlagen oder Computerzentren) ist keine Abschirmung notwendig. GIL lösen das Übertragungsproblem, wenn Freileitungen aus baulichen, elektrotechnischen oder umweltbedingten Gründen nicht realisiert werden können und unterstützen so auch das Gelingen der Energiewende in Deutschland.
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