- Gebruiker: Roel van Hees, Operational Maintenance Engineer
- Firma: TenneT TSO BV
- Toepassing: Aanpak van problemen met corona-ontlading met betrekking tot railklemmen in een substation in Nederland, die communicatieproblemen veroorzaakten in de luchthaven Rotterdam Den Haag
- Resultaat: De communicatie tussen de controletoren van de luchthaven en de piloten is nu weer normaal. Mogelijke veiligheidsproblemen werden voorkomen.
Toen TenneT werd gebeld door het Nederlandse Agentschap Telecom om een probleem te onderzoeken bij een van de substations, dat aanzienlijke communicatieproblemen voor het luchtverkeer tussen piloten en luchtverkeersleiding veroorzaakte, werd een innovatieve nieuwe detectietool gebruikt voor een snelle, veilige en effectieve reactie.
TenneT is een toonaangevende Europese operator van elektriciteitstransmissiesystemen met zijn belangrijkste activiteiten in Nederland en Duitsland. Met meer dan 23.900 kilometer aan hoogspanningsverbindingen garandeert TenneT de veilige stroomvoorziening aan 42 miljoen eindgebruikers.
De kerntaken van TenneT na de toewijzing als gridoperator onder de Nederlandse 'Elektriciteitswet' (E-wet) en de Duitse 'Energiewirtschaftsgesetz' (EnWG) zijn:
- Een veilige en continue stroomvoorziening garanderen
- Het verlenen van transmissiediensten door elektriciteit langs het hoogspanningsnet te transporteren van de plaats waar ze wordt geproduceerd naar de plaats waar ze wordt verbruikt.
- Het verlenen van systeemdiensten om de elektriciteitsstroom in Nederland en grote delen van Duitsland te garanderen.
- Ondersteuning van de grootschalige overgang naar duurzame energie.
Interferentie in luchthaven Rotterdam Den Haag
De luchthaven Rotterdam Den Haag is een kleine internationale luchthaven voor Rotterdam, de op een na grootste stad van Nederland, en Den Haag. Ze ligt op 3 NM ten noordwesten van Rotterdam in Zuid-Nederland, en is de op twee na drukste luchthaven van Nederland. De luchthaven had meer dan twee miljoen passagiers in 2019 en opereert lijnvluchten naar Europese bestemmingen, waaronder Londen.
Eind 2020 werd contact opgenomen met het Nederlandse Agentschap Telecom door de luchtverkeersleiding van de luchthaven Rotterdam Den Haag. De luchthaven maakte melding van een sterke radio-interferentie tussen de piloten en de luchtverkeersleiding voor alle binnenkomende vluchten vanuit het VK, een van de drukste routes van de luchthaven. De interferentie betekende dat er gedurende 10-20 seconden geen communicatie mogelijk was tussen de piloot en de luchtverkeersleiding. En hoewel dit probleem er niet toe leidde dat vluchten werden omgeleid of dat er aanzienlijke vertragingen optraden, wilde de luchthaven het probleem graag opsporen en oplossen, opdat een probleemloze communicatie kon worden hervat.
Volgen en traceren
In januari 2021 startte het Nederlandse Agentschap Telecom een veldonderzoek om de oorzaak van de interferentie vast te stellen. Hierbij werden richtingzoekvoertuigen betrokken die het gebied 'in kaart brachten' om de interferentie te lokaliseren. Het Nederlandse Agentschap Telecom stelde vast dat de interferentie afkomstig was van het substation 'De Lier 150', een van de vele substations in het land die door TenneT worden beheerd en onderhouden.
TenneT reageerde onmiddellijk op het nieuws door Roel Van Hees, een Operational Maintenance Engineer bij TenneT ter plaatse te sturen. In het substation voerde Roel Van Hees verder onderzoek uit om de mogelijke grondoorzaken van de interferentie vast te stellen. Bij de eerste hoorbare en visuele inspecties werden geen abnormale bevindingen aangetoond.
Roel Van Hees voerde vervolgens een gedeeltelijke ontladingsinspectie uit met behulp van de Fluke™ ii910 Precision Acoustic Imager. De oorzaak van de interferentie werd in een oogwenk achterhaald.
Introductie van de ii910
De Fluke™ ii910 Precision Acoustic Imager is ontwikkeld om technici te helpen elektrische ontlading snel en eenvoudig te detecteren
De duurzame, draagbare behuizing van de Fluke ii910 heeft een 7-inch LCD-aanraakscherm dat een SoundMap™ over een visueel beeld legt voor snelle identificatie van ontlading of lekken met frequenties tussen 2-100 kHZ. De reeks geïntegreerde microfoons zet ultrasone signalen om in heldere visuele beelden op het aanraakscherm met achtergrondverlichting. Vastgelegde gegevens kunnen rechtstreeks via een ingebouwde USB-C-aansluiting naar een pc worden overgebracht. Van hieruit kunnen de gegevens worden geüpload naar het Machine Learning PDQ Mode™-rapportageplatform. Dit biedt de belangrijkste inzichten over gedeeltelijke ontladingen, waaronder de identificatie van gedeeltelijke ontladingen. De ii910 biedt video-opnamen tot 5 minuten en heeft een batterijduur van ten minste 6 uur.
“De Fluke ii910 Precision Acoustic Imager bleek van onschatbare waarde bij het snel en eenvoudig identificeren van het probleem van de gedeeltelijke ontlading", aldus Roel Van Hees. “In het verleden zouden we moeten hebben luisteren en/of gebruikmaken van een ultraviolet (UV)-camera. Deze methodes zijn langzaam en inefficiënt in vergelijking met de Fluke ii910. Dankzij het brede zicht konden we met de Fluke ii910 snel het substation scannen en de probleemgebieden van de gedeeltelijke ontlading identificeren."
“De Fluke ii910 Precision Acoustic Imager werd ontwikkeld met de eindgebruiker in het achterhoofd," aldus Tako Feron, Product Manager Acoustic Imaging bij Fluke Corporation. “Roel Van Hees maakte deel uit van een werkgroep die hielp bij het testen van en feedback geven over het product tijdens de ontwikkeling. De feedback van deze groep was van onschatbare waarde om ons te helpen bij het aanpakken van enkele van de knelpunten waarmee ze dagelijks worden geconfronteerd. Wij blijven met deze groep samenwerken om nieuwe functies aan de software toe te voegen."
Corona-ontlading
De ii910 kon gedeeltelijke ontladingen in een hoog frequentiebereik identificeren. Verder onderzoek door de onderhoudstechnicus wees snel uit dat de railklemmen een corona-ontlading ondergingen. Corona-ontlading, een van de meest voorkomende vormen van gedeeltelijke ontlading, wordt veroorzaakt door de ionisatie van een vloeistof, zoals lucht rond een geleider met een hoge spanning.
Na het verwijderen van het bovenste deel van de klem werd overmatige corrosie aangetroffen. Het uiteinde van de veerstrip (die contact maakt met de railbuis) vertoonde sporen die overeenkomen met schade door corona-ontladingen. De mate en samenstelling van de corrosie onder de linker veerstrip suggereren dat het bevestigingsmateriaal in slechte staat was.
Na verloop van tijd was er een ophoping van zout- en vuilafzettingen ontstaan tussen de veerstrip en de railbuis. Omdat er geen spanningsvereffening meer kon plaatsvinden, kon er een potentiaal ontstaan tussen de veerstrip en de railbuis. Het opgebouwde potentiaal werd daarom vereffend door gedeeltelijke ontladingen.
De ontladingen waren in de loop der tijd sterker geworden en hadden de veerstrip en de railbuis beschadigd. Verschillende railklemmen verkeerden in een verslechterde staat en hadden een cumulatief effect. Hierdoor kon een interferentiesignaal worden opgebouwd met voldoende energie en een frequentie die hoog genoeg was om de radiocommunicatie van het luchtverkeer op honderden meters afstand te verstoren.
Oplossing van het probleem
Om het probleem op te lossen werden de bovenste klemdelen afgeschuurd, 180 graden gedraaid en opnieuw gemonteerd. De communicatie tussen de controletoren van de luchthaven en de piloten is nu weer normaal.
Waarschijnlijk zullen er in de toekomst echter opnieuw gedeeltelijke ontladingen plaatsvinden. In het verleden waren elektriciteitsnetbeheerders niet al te bezorgd over corona-ontlading, omdat dit een verwaarloosbare invloed heeft op het elektriciteitsnetwerk. Openbare klachten als gevolg van geluidsoverlast waren de belangrijkste reden waarom dit probleem eerder werd opgelost. Gezien het communicatieprobleem in de luchthaven Rotterdam Den Haag onderzoekt het engineering-team van TenneT momenteel echter een proactief onderhoudsplan om de gevolgen van toekomstige corona-ontladingen in het hele netwerk te helpen beperken.
Roel Van Hees concludeert: “TenneT gebruikt al een aantal jaren instrumenten van Fluke. Deze spelen een belangrijke rol in onze dagelijkse missie om onze eindgebruikers een veilige en continue stroomvoorziening te bieden. Het team gelooft in de kwaliteit van het merk Fluke en ik gebruik persoonlijk ook de producten van Fluke bij mij thuis."
