Prüfung extrudierter Kabel für UHVDC mit 525 kV zur Überprüfung der techn. Reife und der Anwendbarkeit dieser Kabel für kommende HGÜ-Verbindungen innerhalb des dt. Übertragungsnetzes. Definition und Durchführung einer Langzeit-Alterungsprüfung an mind. 4 Testschleifen mit extrudierten Kabeln und deren Garnituren. Vorgesehener Termin zum Start der elektrischen Tests: 7/2017

Normative und sonstige Verweise[1] Cigré: „Recommendations for Testing DC extruded Cable Systems for Power Transmission at a rated Voltage up to 500 kV“, Technical Brochure 496, 2012[2] Cigré: „Recommendations for tests of power transmission DC cables for a rated voltage up to 800 kV, Electra No. 189, 2000 [3] IEC 20/1605/CDV Draft for IEC 62895 Ed. 1: ‚HVDC power transmission cables with extruded insulation upto 320 kV for land applications – test methods and requirements‘.

[4] Cigré: “Recommendations for testing DC extruded cable systems for power transmission at a rated voltageup to 250 kV, Technical Brochure 219.

Prüfungsanforderungen und Prüfpegel

Es ist eine Prüfung an extrudierten Kabeln mit einer Nenngleichspannung von 525 kV durchzuführen. Der Leiterquerschnitt hat so groß wie mögl.,aber nicht kleiner als 2500 mm2 und vorzugsweise aus Kupfer zu sein. Nach Beenden der Lastzyklen (VSC-Modus) sind Blitzstoßprüfungen in entgegengesetzter Polarität sowie Schaltstoßprüfungen in entgegengesetzter und gleicher Polarität zwingend erforderlich. Die Prüfschleife soll eine Kabellänge vom 100 m nicht unterschreiten. Die Prüfpegel sind folgendermaßen festgelegt:

—Nennspannung des Kabelprüflings 525 kVDC (1,00*U0)

—Prüfspannung bei Lastzyklen: 761 kVDC (1,45*U0)

—Spitzenwert S/IMP SI gegens. Polarität: 630 kVp (1,20*U0)

—Spitzenwert S/IMP SI gleiche Polarität: 1103 kVp (2,10*U0)

—Spitzenwert S/IMP LI gegens. Polarität: 1103 kVp (2,10*U0)

Installationsanforderungen für Prüfschleife im Freifeld

Die Prüfschleife darf eine effektive Kabellänge von 100 m nicht unterschreiten und enthält mind. 2 Muffen je Typ und 2 Endverschlüsse (einen jeden Typs). Der Abstand zwischen den Muffen muss mind. 10 m betragen. Der Abstand zwischen Endverschlüssen und Muffen soll mind. 10 m betragen. Zur Überwachung der Leitertemp. und des Temperatursprungs im Kabel der Prüfschleife ist eine Dummy-Schleife zu installieren. Die Verlegeart im Bereich des Heißpunktes soll bei Prüf- und Dummy-Schleife identisch sein. Der Einspeiseprüfstrom kann entweder Wechsel oder Gleichstrom sein. Das Kabel soll in einem Freifeld mit unterschied. Verlege-Konfigurationen eingebaut werden:

—direkte Sand-Bettung

—Installation in Schutzrohren aus PP oder HDPE

—Galerien in Tunnel oder Röhren

—Sonderverfüllung zur Verbesserung der Wärmeabfuhr (optional)

Um bei der Prüfschleife eine gegenseitige therm. Beeinflussung zu vermeiden, ist ein Abstand von mind. 8 m anzustreben. Alternativ kann eine therm. Entkopplung installiert werden. Ein entsprechender rechnerische Nachweis zur Wirksamkeit ist zu erbringen. Im Bereich der Kurvenverlegung ist ein Radius von mind. 4 m einzuhalten. Der Mindestplatzbedarf zur Verlegung einer Prüfschleife ist 40 m auf 60 m.

Leistungsanforderungen der Prüfung

Alle Prüfungen sind in einem geregelten Betrieb mit Temperatur-, Strom, und Spannungsüberwachung durchzuführen. Eine automatische Schnellabschaltung ist für den Prüfkreis vorzusehen, damit eine Überschreitung möglicher Prüfgrenzwerte vermieden wird.

Die Temperaturregelung bzw. – überwachung soll mittels der Leitertemp. der Dummy-Schleife im Bereich der Schutzrohre erfolgen. Der Temperatursprung ist während der Lastzyklusprüfungen zu überwachen und darf eine Toleranzintervall von 0 .. +5K während der Tests nicht überschreiten. Eine Fernsteuerung der Regeleinrichtung ist vorzusehen. Bei Fehlern, Unterbrechungen oder Grenzwertüberschreitungen ist eine adäquate Reaktionszeit sicherzustellen. Vor und nach den Lastzyklen ist das Dämpfungsverhalten der kabelinternen Glasfasern per OTDR zu messen. Zur Überprüfung der technischen Reife kommerziell verfügbarer Temperaturüberwachungssysteme für lange Entfernungen wählen der Auftragnehmer und Auftraggeber gemeinsam ein DTS-System aus, welches während der vollen Dauer der Lastzyklusprüfung installiert und getestet werden soll. Dieses Überwachungssystem soll die im Kabelmantel des Prüflings integrierten Glasfasern nutzen.

Leistungsumfang

—techn. Planung Hoch und Tiefbau

—Bauabwicklung für die Prüfschleifenanordnung

—Techn. Unterstützung bei der Verlegung (Hebezeuge, Logistik, Personal)

—Überwachung der mechanischen Vorkonditionierung im Werk der Kabelhersteller

—Prüfablaufplan sämtlicher Prüfaktivitäten

—Qualitätssicherungsplan und Qualitätssicherung während der Prüfungen

—Durchführung der Prüfungen gemäß den Anforderungen der GTSO

—Prüf- und Untersuchungsbericht

—Installation und Inbetriebsetzung eines DTS System

—Tech. Unterstützung bei der Befundung

—Untersuchungsbericht zur Befundung der Prüflinge

—Konzept und Implement. von QEH Sicherheit vor Ort und Vertraulichkeit

—Rückbau.