DE102012004234A1

DE102012004234A1 - Freileitungstrasse und Verfahren zum Errichten einer Freileitungstrasse

Info

Publication number: DE102012004234A1
Application number: DE102012004234A
Authority: DE
Inventors: Detlef Bengs
Original assignee: QREON GmbH
Current assignee: QREON GmbH
Priority date: 2012-03-06
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2013-09-12
Also published as: WO2013131514A1

Abstract

Verfahren zum Errichten einer Freileitungstrasse, mit den Schritten: a. Errichten einer Mehrzahl von Freileitungsmasten, b. Verbinden der Freileitungsmasten mit einer Hochspannungsleitung, die zu einem in der Freileitungstrasse zuerst angeordneten Freileitungsmast hinführt, den ersten Freileitungsmast mit den weiteren Freileitungsmasten miteinander verbindet und von dem in der Freileitungstrasse zuletzt angeordneten Freileitungsmast wegführt, c. Anordnen einer Mehrzahl von Windkraftanlagen auf zumindest einigen Freileitungsmasten, d. Verbinden der Windkraftanlagen untereinander mit einer Mittelspannungsleitung, die von wenigstens einem in der Freileitungstrasse angeordneten Freileitungsmast wegführt, wobei die Reihenfolge der Schritte b, c und d beliebig ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Freileitungstrasse und ein Verfahren zum Errichten einer Freileitungstrasse.
Elektrische Energie wird regelmäßig mittels Freileitungen vom Ort ihrer Erzeugung, z. B. einem Kraftwerk oder einem Windpark, zum Ort ihres „Verbrauchs” geleitet, wobei die den Überlandteil des Stromnetzes bildenden Freileitungen – im Gegensatz zum Kabel – Leiter aufweisen, die nur durch die dazwischen liegende Luft voneinander isoliert sind. Hierfür sind die Leiterseile mittels Isolatoren an Freileitungsmasten befestigt, die je nach Höhe der Spannung unterschiedlich ausgebildet sein können.
Für Freileitungen mit Spannungen unter 50 kV kommen neben den zumindest früher häufig verwendeten Holzmasten auch Beton-, Stahlrohr- und Stahlfachwerkmaste zum Einsatz. Für Spannungen über 50 kV werden zumindest in Europa meist Gittertürme, insbesondere Stahlfachwerkmasten verwendet, wenngleich für Leitungen der 110-kV-Spannungsebene zunehmend auch Stahlrohrmaste eingesetzt werden.
Jeder Freileitungsmast muss dabei eine gewisse Höhe aufweisen, zum einen um die Gefahr von elektrischen Schlägen zu verringern, zum anderen um die sonstige Infrastruktur, Strassen, Gebäude etc., nicht zu behindern.
Ein besonderes Problem stellt also die Planung von neuen Überlandleitungen dar. Insbesondere müssen bei der Planung von neuen Freileitungstrassen die örtlichen Gegebenheiten, wie Vegetation, Bebauung, Infrastruktur, sowie deren weitere Entwicklung berücksichtigt werden. So kann es beispielsweise problematisch sein, wenn eine Freileitungstrasse durch ein Wohngebiet oder durch einen Windpark geführt werden soll, oder im Bereich der Freileitungstrasse zu einem späteren Zeitpunkt ein Wohngebiet oder ein Windpark entstehen soll oder kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Errichten einer Freileitungstrasse zu schaffen, mit dem die mit der Planung verbundenen Probleme sowie die sich aus einer unzureichenden Planung ergebenden (technischen) Probleme wenn nicht gänzlich vermieden, dann zumindest verringert werden können. Eine weitere Aufgabe ist es, eine diesbezüglich vorteilhafte Freileitungstrasse bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Errichten einer Freileitungstrasse gemäß Anspruch 1 und die Freileitungstrasse gemäß Anspruch 5 gelöst. Die von diesen abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
Grundgedanke der Erfindung ist es, eine Freileitungstrasse zur Verteilung elektrischer Energie so zu planen und zu errichten, dass nicht nur die Energieweiterleitung berücksichtigt wird, sondern auch die Energieerzeugung durch Windkraft. Durch das Errichten von Freileitungsmasten, die grundsätzlich zum Tragen von Windkraftanlagen geeignet sein müssen, ist es möglich die gegenseitig bedingte räumliche Behinderung von Windparks und Freileitungen dadurch aufzuheben, dass die Freileitungen einen Teil der Windparks darstellen.
Hierfür ist vorgesehen, dass die Freileitungsmasten einerseits eine Leitung bzw. Leitungen eines beispielsweise 110 kV, 220 kV oder 380 kV Hochspannungsnetzes tragen, die elektrische Energie von ihrem Ort der Erzeugung zu dem Ort ihres „Verbrauchs” weiterleiten, und andererseits Leitungen eines Mittelspannungsnetzes, beispielsweise mit einer Spannung von 30 kV, tragen, an das die auf den Freileitungsmasten angeordneten Windkraftanlagen angeschlossen sind. Die Hochspannungsleitungen des Hochspannungsnetzes sind also bevorzugt als allgemeine Überlandleitungen ausgebildet, wobei die Mittelspannungsleitungen bevorzugt zur Parkverkabelung ausgelegt sind.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die mittels der Generatoren der Windkraftanlagen gewonnen elektrische Energie jeweils einem auf oder am Freileitungsmasten angeordneten Transformator zugeführt wird, der mit dem Mittelspannungsnetz verbunden ist und die elektrische in das Mittelspannungsnetz einspeist. Als besonders günstig erweist es sich dabei, die Windkraftanlagen an ein Mittelspannungsnetz anzuschließen, die in ihrer Topologie als Strahlennetz oder als Ringnetz ausgeführt sind. Ringleitungen haben den Vorteil, dass ein Leitungsabschnitt, beispielsweise zufolge von Kabelunterbrechungen oder zu Wartungsarbeiten, abgeschaltet werden kann, ohne dass die Versorgung zu den untergeordneten Niederspannungsnetzen unterbrochen wird. Insbesondere aber können Mittelspannungsnetze von mehreren Punkten gespeist werden, sodass sich ein Mittelspannungsnetz für die Einspeisung der aus Windkraftanlagen gewonnen elektrischen Energie besonders eignet.
Die Freileitungsmasten können wie bisher als Gittermasten errichtet werden, wobei die Gittermasten grundsätzlich für die Lasten einer Windkraftanlage ausgelegt sein müssen und bevorzugt bereits einen Anschluss für eine Windkraftanlage aufweisen, alternativ können auch Stahlrohrtürme oder Hybridtürme eingesetzt werden. So kann die Planung einer Freilandtrasse bereits so erfolgen, als würden alle Freileitungsmasten oder bestimmte Abschnitte der Trasse mit Windkraftanlagen bestückt sein, wobei die tatsächliche Umsetzung aber auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen kann. Beispielsweise können zunächst die Freileitungsmasten errichtet und die Hochspannungsleitung installiert werden. Zu einem späteren Zeitpunkt können dann die Windkraftanlagen auf zumindest einigen Masten errichtet werden und abschließend das Mittelspannungsnetz aufgebaut werden. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, zuerst die Masten mit den Windkraftanlagen zu errichten, die Mittelspannungsleitungen einzurichten und abschließend die Hochspannungsleitungen zu installieren.
Hierbei kann die Hochspannungsleitung und die Mittelspannungsleitung an an den Freileitungsmasten sich gegenüberliegend angeordneten Kragträgern befestigt werden. Hieraus ergibt sich speziell auch die Möglichkeit, dass die Freileitungstrasse zu einer Seite wenigstens abschnittsweise von sich von der Freileitungstrasse erstreckend ausdehnenden Windparks begleitet wird, ohne dass es einer weiteren Planung oder Errichtung einer Mittelspannungs- oder Hochspannungsleitung bedarf. Alternativ können die Hochspannungs- und die Mittelspannungsleitung auch an unterschiedlich hoch befestigten Kragträgern geführt werden.
Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit die mittels der Windkraftanlagen gewonnene elektrische Energie, die in das an den Freileitungsmasten befestigte Mittelspannungsnetz eingespeist wird, einer Übergabe-/Umspannstation zuzuführen und in das Hochspannungsnetz einzuspeisen, sodass die Freileitungstrasse nur abschnittsweise über Hochspannungs- und Mittelspannungsleitungen verfügen muss.

Claims

Verfahren zum Errichten einer Freileitungstrasse, mit den Schritten: a. Errichten einer Mehrzahl von Freileitungsmasten, b. Verbinden der Freileitungsmasten mit einer Hochspannungsleitung, die zu einem in der Freileitungstrasse zuerst angeordneten Freileitungsmast hinführt, den ersten Freileitungsmast mit den weiteren Freileitungsmasten miteinander verbindet und von dem in der Freileitungstrasse zuletzt angeordneten Freileitungsmast wegführt, c. Anordnen einer Mehrzahl von Windkraftanlagen auf zumindest einigen Freileitungsmasten, d. Verbinden der Windkraftanlagen untereinander mit einer Mittelspannungsleitung, die von wenigstens einem in der Freileitungstrasse angeordneten Freileitungsmast wegführt, wobei die Reihenfolge der Schritte b, c und d beliebig ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freileitungsmasten als Gittermasten, Rohrmasten oder Hybridmasten errichtet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsleitung und die Mittelspannungsleitung an den Freileitungsmasten sich gegenüberliegend angeordneten Kragträgern befestigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsleitung als 110 kV, 220 kV oder 380 kV Hochspannungsleitung als allgemeine Überlandleitung und/oder die die zweite Hochspannungsleitung als 30 kV Mittelspannungsleitung zur Parkverkabelung ausgelegt ist.
Freileitungstrasse, mit – einer Mehrzahl von Freileitungsmasten, – einer Mehrzahl von auf zumindest einigen Freileitungsmasten angeordneten Windkraftanlagen, – einer Hochspannungsleitung, die zu einem in der Freileitungstrasse zuerst angeordneten Freileitungsmast hinführt, den ersten Freileitungsmast mit den weiteren Freileitungsmasten miteinander verbindet und von dem in der Freileitungstrasse zuletzt angeordneten Freileitungsmast wegführt, und – einer Mittelspannungsleitung, die die Windkraftanlagen auf den zumindest einigen Freileitungsmasten miteinander verbindet und von wenigstens einem in der Freileitungstrasse angeordneten Freileitungsmast wegführt.
Freileitungstrasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Freileitungsmasten Gittermasten, Rohrmasten oder Hybridmasten sind.
Freileitungstrasse nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsleitung und die Mittelspannungsleitung an an den Freileitungsmasten sich gegenüberliegend angeordneten Kragträgern befestigt sind.
Freileitungstrasse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsleitung eine 110 kV, 220 kV oder 380 kV Hochspannungsleitung ist und/oder die die Mittelspannungsleitung eine 30 kV Hochspannungsleitung ist.