Specifieke magneetveldzones tussen de masten 115 en 122 van de 150/380 kv combinatielijn in de Gemeente Helmond

Transcriptie

1 Consulting rev. C Specifieke magneetveldzones tussen de masten 115 en 122 van de 150/380 kv combinatielijn in de Gemeente Helmond Arnhem, 5 oktober 2009 Auteur I. Tannemaat In opdracht van TenneT KEMA Nederland B.V. Utrechtseweg 310, 6812 AR Arnhem Postbus 9035, 6800 ET Arnhem T (026) F (026) contact@kema.com Handelsregister Arnhem

2 KEMA Nederland B.V., Arnhem, Nederland. Alle rechten voorbehouden. Dit document bevat vertrouwelijke informatie. Overdracht van de informatie aan derden zonder schriftelijke toestemming van KEMA Nederland B.V. is verboden. Hetzelfde geldt voor het kopiëren (elektronische kopieën inbegrepen) van het document of een gedeelte daarvan. Het is verboden om dit document op enige manier te wijzigen, het opsplitsen in delen daarbij inbegrepen. In geval van afwijkingen tussen een elektronische versie (bijv. een PDF bestand) en de originele door KEMA verstrekte papieren versie, prevaleert laatstgenoemde. KEMA Nederland B.V. en/of de met haar gelieerde maatschappijen zijn niet aansprakelijk voor enige directe, indirecte, bijkomstige of gevolgschade ontstaan door of bij het gebruik van de informatie of gegevens uit dit document, of door de onmogelijkheid die informatie of gegevens te gebruiken.

3 Consulting C INHOUD blz. SAMENVATTING inleiding Uitgangspunten Algemeen Geleiderconfiguratie tussen mast 115 en Stroombelasting Configuratie Overige informatie Berekeningsresultaten Modellering Resultaten berekening Conclusie Referenties...10 Bijlage A Zonebreedte 150/380 kv combinatiemast...11 Bijlage B Netsituatie 380 kv en 150 kv...12 Bijlage C Overzichtstekening N situatie Brandevoort...13 Bijlage D Tekening A...14 Bijlage E X-Y coordinaten...15

4 Consulting C SAMENVATTING In het kader van de voorgenomen aanpassing van de kruising van twee hoogspanningslijnen (hs-lijnen) in de gemeente Helmond/Brandevoort zijn de magneetveldzones vastgesteld die in de nieuwe situatie zullen ontstaan. Dit rapport maakt deel uit van het Definitief Ontwerp zoals dat in opdracht van TenneT door KEMA is opgesteld. Momenteel kruisen de 150 kv hs-lijn Eindhoven-oost Helmond-zuid en de 380 kv hs-lijn Maasbracht Eindhoven elkaar ter plaatse van het plan Brandevoort. Het voornemen is deze lijnen gedeeltelijk te combineren tot één hs-lijn om daarmee het ruimtebeslag en de visuele hinder te beperken. Bovendien zal de totale breedte van de magneetveldzones van beide afzonderlijke lijnen aanzienlijk worden teruggebracht door toepassing van een combinatielijn. De aanpassing van de lijnen bevindt zich tussen de 380 kv masten 115 en 122 en de 150 kv masten 14 en 22. De berekeningen zijn uitgevoerd conform de handreiking van het RIVM, behorende bij het in juni 2009 (versie 3.0 d.d. 25 juni 2009) door het Ministerie van VROM uitgebrachte advies omtrent hs-lijnen. Op basis van de door de netbeheerder aangeleverde detailinformatie van de hs-lijn zijn de specifieke magneetveldzones berekend. Binnen deze zones is de berekende magnetische veldsterkte groter dan 0,4 µt en buiten deze zones kleiner dan 0,4 µt. Na de aanpassing tot combinatielijn zal de magneetveldzone van de combinatielijn circa 135 meter bedragen.

5 Consulting C 1 INLEIDING Het voornemen is twee bestaande hoogspanningslijnen gedeeltelijk te combineren tot één hoogspaningslijn om daarmee het ruimtebeslag en de visuele hinder te beperken. In het kader van het Definitief Ontwerp voor de 380 kv en 150 kv lijnaanpassing in de gemeente Helmond, zijn door KEMA de definitieve magneetveldzones bepaald. Het betreft de magneetveldzones van het lijndeel tussen de 380 kv masten 115 en 122. In dit deel worden de masten van de 380 kv hs-lijn Eindhoven Maasbracht en die van de 150 kv hs-lijn Eindhoven Tilburg samengevoegd tot één combinatielijn. In een eerder stadium (2006) zijn de optimale klokgetallen bepaald voor het lijndeel , met het doel om de (capacitieve) beïnvloeding van het 150 kv sterpunt zo klein mogelijk te laten zijn en tevens de grootte van de magneetveldzone zo beperkt mogelijk te houden. Hiervoor zijn door FGH [ref.1] te Aken in maart 2006 berekeningen uitgevoerd. Uit deze berekeningen volgen een aantal klokgetal configuraties waarbij de 150 kv sterpuntspanning een acceptabele waarde heeft. Op basis van de acceptabele sterpuntspanning en de bij behorende klokgetalconfiguratie is door KEMA de berekening van de magneetveldzones uitgevoerd. Een gevolg van de meest optimale klokgetalconfiguratie is dat een aantal aanpassingen moet worden uitgevoerd aan de bestaande faseposities in de masten elders in de lijn omdat ook de aansluitingen aan de stations correct dienen te worden uitgevoerd. Uitgangspunt voor de definitieve magneetveldberekening zijn dus de configuraties zoals in 2006 zijn vastgesteld. De berekeningen in dit rapport maken deel uit het het Definitieve Ontwerp en zijn uitgevoerd conform de vigerende versie van de "Handreiking" (versie 3.0 juni 2009) In de bijlage A is de grafiek van de magneetveldzones weergegeven.

6 Consulting C 2 UITGANGSPUNTEN 2.1 Algemeen De berekeningen zijn gebaseerd op de volgende uitgangspunten: het advies van het Ministerie van VROM met betrekking tot hoogspanningslijnen met als kenmerk SAS/ ; inclusief bijlage 1: Nadere uitwerking van het advies van de Staatssecretaris van VROM met betrekking tot bovengrondse hoogspanningslijnen de handreiking van het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) voor het berekenen van de specifieke 0,4 microtesla zone in de buurt van bovengrondse hoogspanningslijnen, versie 3.0 dd. Juni de magneetveldsterkten zijn berekend op een hoogte van 1 meter boven maaiveld conform het advies van het Ministerie van VROM tekeningnummer: A en wijz. N, hier staan de geleiders en de klokgetallen in aangegeven (bijlagen B en C) de berekeningen zijn uitgevoerd met de softwarepakketten: ATPdraw, versie 2007 van European EMTP - ATP Users Group (EEUG) HERBS 2.0, applets behorende bij het EPRI AC Transmission Line Reference Book 200 kv and above, Third Edition, December De berekeningen zijn uitgevoerd omstreeks 15 juli De magnetische veldsterkte wordt uitgedrukt in Ampère per meter (A/m); de eenheid microtesla (µt) is de eenheid van de magnetische fluxdichtheid. In de praktijk wordt echter de microtesla beschouwd als maat voor de sterkte van het magnetische veld. Om verwarring te voorkomen, wordt in dit rapport over magnetische veldsterkte gesproken (uitgedrukt in µt), daar waar de fluxdichtheid bedoeld wordt. 2.2 Geleiderconfiguratie tussen mast 115 en 122 Op grond van de overwegingen zoals genoemd in de inleiding (kleinste sterpuntsspanning en kleinste magneetveldzone) is onderstaande configuratie ontstaan en toegepast voor de berekening van de magneetveldzone. Deze configuratie geldt voor de lijndelen zoals aangegeven op de tekening wijz. A. In onderstaande figuur zijn de gehanteerde klokgetallen met de fasehoeken 0, 120 en 240 graden aangegeven.

7 Consulting C kv kv Figuur 1 geleiderconfiguratie combinatiemast 2.3 Stroombelasting Conform de handreiking van VROM is voor de rekenwaarden van de stromen aangehouden 50 % van de ontwerpstroom voor 150 kv en 30 % van de ontwerpstroom voor 380 kv. Gerekend is met volledig symmetrische stromen en zonder bliksemdraadstromen. De klokgetallen zijn aangehouden zoals in bijlage B is beschreven. Voor de berekening van de magneetvelden is er vanuit gegaan dat de energietransporten in dezelfde richting lopen. Tabel 1 - overzicht toegepaste stromen Spanningsniveau (kv) Percentage conform Handreiking (%) Transport capaciteit (MVA) Ontwerp stroom (A) Rekenstroom (A)

8 Consulting C 2.4 Configuratie De faseposities zijn gebaseerd op de klokgetal configuraties als aangegeven op tekening wijz A (bijlage D). Ten aanzien van de bestaande klokgetalconfiguratie dienen de volgende wijzingen te worden aangebracht: de wisseling in mast 39 (wit) moet vervallen de aansluiting van de eindmast naar portaal Eindhoven dient te worden gewijzigd de aansluiting van de eindmast naar portaal Maasbracht dient te worden gewijzigd. De masten 115, 116 en 117 zullen worden voorzien van V-ophangingen. De x-y coordinaten van de fasen, de fasestromen en fasehoeken zijn weergegeven in bijlage E. 2.5 Overige informatie Alle benodigde gegevens voor de berekeningen van de specifieke zones zijn aangeleverd door de netbeheerders. Deze informatie omvat: de geleidergegevens van de fasedraden de mastbeelden die zijn toegepast in het berekende gedeelte van de lijn een overzicht van de opbouw van de lijn, inclusief de spanveldlengten. 3 BEREKENINGSRESULTATEN 3.1 Modellering Het magnetisch veld wordt, conform de handreiking, berekend voor de stromen in de fasegeleiders. De stromen in de blikssemdraden worden conform de eisen in de handreiking niet in de berekening meegenomen. Om de stromen in deze geleiders te kunnen vaststellen, zijn op basis van de mastbeelden en de spanveldenschema s de hs-lijnen Eindhoven-oost - Helmond-zuid en Maasbracht Eindhoven gemodelleerd. Op basis van de grootte en de bijbehorende fasehoeken van de stromen zijn de specifieke magneetveldzones voor de spanvelden tussen de masten berekend. Hierbij is uitgegaan van de methode en de software zoals die in de handreiking van het RIVM voor het berekenen van de specifieke 0,4 microtesla-zone is weergegeven. De resultaten gelden dus voor het laagste punt van de geleider bij een geleidertemperatuur van 15 C. op een hoogte van 1 meter boven maaiveld.

9 Consulting C 3.2 Resultaten berekening Voor een nieuw te bouwen combinatielijn zijn de magneetvelden bepaald voor elk deelveld tussen mast 115 en 122. Hierbij zijn de geleiderhoogtes en mastconfiguraties gehanteerd die bij elk deelveld en mast behoren. Uitgangspunten: Netsituatie: volledige symmetrie; geen bliksemdraadstromen (handreiking 2009) Klokgetallen: conform huidige situatie (zie bijlage D eindsituatie ) Rekenstroom: 380 kv: 900 A (conform Tabel 1) Rekenstroom: 150 kv: 780 A (conform Tabel 1). Resultaat: Tabel 2 - Specifieke magneetveldzones velden van de 380 kv hs-lijn Maasbracht Eindhoven, uitgevoerd als 150/380 kv combinatielijn 1) Specifieke magneetveldzones op basis van de maximale ontwerpstromen, t.w. 380 kv: 30 % van 3000 A/fase = 900 A 150 kv: 50 % van 1560 A/fase = 780 A 380 kv circuit Lijnveld Wit/zwart Wit/zwart Berekend Afgerond 2) mast (hangketting) 71,9/67,5 70/70 mast (hangketting) 72,5/67,6 75/70 mast (V-ketting) 69,9/65,1 70/65 mast (V-ketting) 68,3/63,0 70/65 mast (V-ketting) 69,9/64,0 70/65 1) Grafieken hiervan zijn opgenomen in de bijlage A 2) Waarden zijn afgerond conform RIVM handreiking.

10 Consulting C 3.3 Conclusie De specifieke zones zijn berekend op basis van de uitgangspunten zoals de netbeheerder deze heeft opgegeven. de waarden van de magneetveldzones variëren enigszins met de geleiderhoogte omdat die afhankelijk is van de mastafstand en masttype op basis van de handreiking 2009 bedraagt voor de nieuwe combinatie lijn de totale magneetveldzone 135 meter (70/65) de steunmasten tussen de hoekmasten 114 en 119 dienen te worden voorzien van V- kettingen. Hiermee wordt de onderlinge faseafstand van de 380 kv geleiders verkleind en ontstaan de kleinste zonebreedtes de stromen en fasehoeken volgen uit het klokgetalschema dat als bijlage is toegevoegd. Hiervoor zijn aanpassing elders in de lijnen noodzakelijk met de klokgetalkeuze ter plaatse van de combinatiemasten ontstaat de gewenste sterpuntsbeïnvloeding. 4 REFERENTIES Auswirkung einer 380/150-kV-Mehrfachleitung auf den Betrieb des 150-kV-Netzes von Essent Netwerk Aachen, 12. März Forschungsgemeinschaft für Elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.v. (FGH).

11 Consulting C BIJLAGE A ZONEBREEDTE 150/380 KV COMBINATIEMAST Nieuwe combinatiemast 150/380 kv lijn Handreiking 2009 Zone: 70/65 m Veld [µt] Magnetic field (µt) Distance (m) Xpos Ypos I fase [m] [m] [A] [graden] Geleider 1-8,60 22,90 900,0 180,0 Opstelling Geleider 2-15,60 22,90 900,0 60,0 45 Geleider 3-12,30 34,20 900,0-60,0-178,7428 Geleider 4 12,30 34,20 900,0 180, ,7428 Geleider 5 15,60 22,90 900,0 60,0 Geleider 6 8,60 22,90 900,0-60,0 35 Geleider 7-11,30 10,90 780,0 180,0 Geleider 8-6,30 10,90 780,0 60,0 30 Geleider 9-16,20 10,90 780,0-60,0 Geleider 10 11,30 10,90 780,0 180,0 25 Geleider 11 6,30 10,90 780,0 60,0 Geleider 12 16,20 10,90 780,0-60,0 Geleider 13-16,50 39,10 0,0 0,0 20 Geleider 14 16,50 39,10 0,0 0,0 Geleider 15 0,00 0,00 0,0 0,0 15 Geleider 16 0,00 0,00 0,0 0,0 Geleider 17 0,00 0,00 0,0 0,0 10 Geleider 18 0,00 0,00 0,0 0,0 Geleider 19 0,00 0,00 0,0 0,0 5 Geleider 20 0,00 0,00 0,0 0,0 Geleider 21 0,00 0,00 0,0 0,0 0 Plot ID 4 mast [m] [m] Geleider 1 Geleider 2 Geleider 3 Geleider 4 Geleider 5 Geleider 6 Geleider 7 Geleider 8 Geleider 9 Geleider 10 Geleider 11 Geleider 12 Geleider 13 Geleider 14 Geleider 15 Geleider 16 Geleider 17 Geleider 18 Geleider 19 Geleider 20 Geleider 21

12 Consulting C BIJLAGE B NETSITUATIE 380 KV EN 150 KV

13 Consulting C BIJLAGE C OVERZICHTSTEKENING N SITUATIE BRANDEVOORT

14 Consulting C BIJLAGE D TEKENING A

15 Consulting C BIJLAGE E X-Y COORDINATEN G1 G2 G3 Xpos Ypos I fase Xpos Ypos I fase Xpos Ypos I fase 1 mast hangketting 2 mast hangketting 3 mast hangketting 4 mast V-ketting 5 mast V-ketting 6 mast V-ketting -8,70 25,20 900,00 180,00-15,70 25,20 900,00 60,00-12,20 36,50 900,00-60,00-8,70 21,90 900,00 180,00-15,70 21,90 900,00 60,00-12,20 33,20 900,00-60,00-8,60 22,00 900,00 180,00-15,60 22,00 900,00 60,00-12,30 33,30 900,00-60,00-7,40 23,40 900,00 180,00-13,80 23,40 900,00 60,00-10,70 34,70 900,00-60,00-6,13 25,10 900,00 180,00-12,13 25,10 900,00 60,00-9,13 36,40 900,00-60,00-6,10 24,10 900,00 180,00-12,10 24,10 900,00 60,00-9,10 35,40 900,00-60,00 G4 G5 G6 Xpos Ypos I fase Xpos Ypos I fase Xpos Ypos I fase 1 mast hangketting 2 mast hangketting 3 mast hangketting 4 mast V-ketting 5 mast V-ketting 6 mast V-ketting 12,20 36,50 900,00 180,00 15,70 25,20 900,00 60,00 8,70 25,20 900,00-60,00 12,20 33,20 900,00 180,00 15,70 21,90 900,00 60,00 8,70 21,90 900,00-60,00 12,30 33,30 900,00 180,00 15,60 22,00 900,00 60,00 8,60 22,00 900,00-60,00 10,70 34,70 900,00 180,00 13,80 23,40 900,00 60,00 7,40 23,40 900,00-60,00 9,13 36,40 900,00 180,00 12,13 25,10 900,00 60,00 6,13 25,10 900,00-60,00 9,10 35,40 900,00 180,00 12,10 24,10 900,00 60,00 6,10 24,10 900,00-60,00

16 Consulting C G7 G8 G9 Xpos Ypos I fase Xpos Ypos I fase Xpos Ypos I fase 1 mast hangketting 2 mast hangketting 3 mast hangketting 4 mast V-ketting 5 mast V-ketting 6 mast V-ketting -11,00 14,40 780,00 180,00-5,80 14,40 780,00 60,00-16,20 14,40 780,00-60,00-11,00 9,90 780,00 180,00-5,80 9,90 780,00 60,00-16,20 9,90 780,00-60,00-11,30 10,00 780,00 180,00-6,30 10,00 780,00 60,00-16,20 10,00 780,00-60,00-11,20 10,90 780,00 180,00-6,30 10,90 780,00 60,00-16,10 10,90 780,00-60,00-10,90 12,10 780,00 180,00-5,70 12,10 780,00 60,00-16,10 12,10 780,00-60,00-12,00 12,10 780,00 180,00-6,80 12,10 780,00 60,00-17,20 12,10 780,00-60,00 G10 G11 G12 Xpos Ypos I fase Xpos Ypos I fase Xpos Ypos I fase 1 mast hangketting 2 mast hangketting 3 mast hangketting 4 mast V-ketting 5 mast V-ketting 6 mast V-ketting 11,00 14,40 780,00 180,00 5,80 14,40 780,00 60,00 16,20 14,40 780,00-60,00 11,00 9,90 780,00 180,00 5,80 9,90 780,00 60,00 16,20 9,90 780,00-60,00 11,30 10,00 780,00 180,00 6,30 10,00 780,00 60,00 16,20 10,00 780,00-60,00 11,20 10,90 780,00 180,00 6,30 10,90 780,00 60,00 16,10 10,90 780,00-60,00 10,90 12,10 780,00 180,00 5,70 12,10 780,00 60,00 16,10 12,10 780,00-60,00 12,00 12,10 780,00 180,00 6,80 12,10 780,00 60,00 17,20 12,10 780,00-60,00