Gjallar (jachthoorn) is de

G

jallar (jachthoorn) is de hoorn gedragen door Heimdall, de wachter van de Noorse goden. Met een zachte toon kondigt Heimdall de komst van de goden aan, maar in tijden van gevaar klinken krachtigere tonen.

Draaistroomdispuut Waldur Den Dolech 2, IM 1.06 Postbus 513 5600 MB Eindhoven Telefoon: 040 - 247 3563 Fax: 040 - 243 4364 E-mail: [email protected]

Duurzaam

I

n tegenstelling tot een paar maanden geleden is de energiesector de afgelopen maand veelvuldig in het nieuws geweest. Een overname van Essent, maar dan toch niet van de centrale in Borssele en stroomstoringen in Den Haag, Rotterdam en Den Bosch.

Inhoudsopgave: Van de voorzitter ............................................1 Excursie KEMA HPL ....................................... 3 Begunstigersdag ............................................ 4 Excursie Decentrale Energieopwekking...........6 Nieuwe leerstoelhouder EPE .......................... 8

Op zo’n moment is decentrale energieopwekking in eilandbedrijf zo gek nog niet. De excursie over duurzame, decentrale energieopwekking in vakantiepark Bronsbergen gaf een beeld van de huidige stand van zaken en problemen bij een energievoorziening gebaseerd op zonnepanelen. Verder is er een excursie georganiseerd over het testen van vermogensschakelaars en een begunstigersdag over fabricage en toepassing van kabels. Na de vakantie staat al een meerdaagse excursie naar München op het programma en diverse andere excursies. Ook is er nog voor de start van het nieuwe collegejaar een wisselingsALV gepland waarmee het Bestuur van Waldur weer duurzaam wordt. Ik wil, vooruitlopend op de feiten, Jeroen bedanken voor zijn inzet als bestuurslid gedurende bijna twee en een half jaar. In de tussentijd ga ik me in Toscane in ieder geval inleven in de wereld van een zonnepaneel en de nodige zonne-energie opdoen voor het, inmiddels al aardig volle, programma voor komend jaar. Ik wens iedereen een prettige vakantie.

Excursie KEMA High Power Lab.

O

p woensdag 18 maart zijn 15 Waldurleden van Eindhoven naar Arnhem afgereisd om daar een bezoek te brengen aan het hoogvermogens laboratoria van KEMA.

laboratoria zijn 24-uur per dag in bedrijf. Als in de ene wordt getest, wordt in de andere de volgende testopstelling alweer klaargezet en vice versa. In de laboratoria waren nog duidelijk roetsporen te zien van in brand gevlogen vermogensschakelaars, die de test niet doorstaan hadden.

Aandachtig luisteren de deelnemers naar het verhaal van Professor Smeets

Jouw energie is de kracht van TenneT

Stel, in een voetbalstadion wordt het licht aangedaan. Dan moeten de televisies in dezelfde wijk het natuurlijk wel blijven doen. Dat is de taak van TenneT: elektriciteit voor iedereen. Altijd en overal. We zorgen voor continuïteit, zodat Nederland volop kan blijven draaien. Kortom, we staan aan de basis van praktisch alles. En daar kunnen we wel wat energie bij gebruiken. Jouw energie. We zijn op zoek naar technische toppers én andere talenten. Heb jij de juiste lading? Kijk voor de vacatures op www.werkenbijTenneT.nl.

Kom werken voor dé elektriciteitstransporteur van Nederland.

2

Na aan treinreis van anderhalf uur, een stukje met de bus en een wandeling over het business park van Arnhem kwamen we rond half elf aan bij de laboratoria van KEMA. Hier werden we door Professor Rene Smeets ontvangen met een kopje koffie. Als eerste stond een korte presentatie op het programma, waarin werd uitgelegd hoe KEMA vermogensschakelaars test in haar laboratoria. Allereerst dient hiervoor een hoge kortsluitstroom te worden gecreëerd, waardoor de vermogensschakelaar in werking zal treden. Na het openen van de schakelaar komt een hoogfrequente spanning te staan, deze wordt opgewekt om zo de werkelijkheid te testen op de vermogensschakelaar. Na de presentatie konden de veiligheidshelmen op en begon de rondleiding over het terrein en door de vermogenslaboratoria. Als eerste bezochten we de generatoren waarmee de kortsluitstromen en spanningen worden opgewekt. Door deze zelf op te wekken kan er met verschillende frequenties worden gewerkt en wordt het Nederlandse elektriciteitsnet niet belast als er een kortsluiting wordt gecreëerd om de schakelaar te testen. Na ondervonden te hebben wat voor een lawaai de generatoren maken, werd de rondleiding buiten langs vervolgd. Hier kwamen we over het buiten testterrein. Hier stond nog een testopstelling van Wintrek II opgesteld, waar we tijdens de vorige lunchlezing van Waldur uitvoerig bij stil gestaan hebben. Na een blik geworpen te hebben op de transformator en het schakelstation, kwamen we uit bij de twee hoogvermogens laboratoria. Deze twee

Een verse set vermogensschakelaars, klaar om door KEMA te worden gepijnigd

Naast de hoogspanningslaboratoria bevond zich een ruimte waarin een condensator bank stond opgesteld om de vereiste hoge spanning te creëren nadat de vermogensschakelaar de stroom heeft afgeschakeld. En na nog een korte wandeling over het terrein kwamen we weer uit bij het begin punt en was de rondleiding ten einde. De helm kon af en er werd koers gezet naar de kantine, waar een lunch kregen aangeboden. Na de lunch kregen we een korte presentatie over het bedrijf KEMA en hiermee kwam de excursie ten einde. Via deze weg willen we KEMA en in het bijzonder Professor Smeets bedanken voor de leuke excursie. Johan Smeets

3

Begunstigersdag 2009: Twentsche Kabel Fabriek

O

p de vroege morgen van 29 mei was het eindelijk weer zover: de jaarlijkse begunstigersdag van Waldur. Rond kwart voor 8 had een select gezelschap zich verzameld voor Potentiaal, om aan de busreis naar Haakbergen te beginnen. Hier zou het programma van deze dag plaatsvinden, dat geheel in het teken van kabels en ondergronds energietransport stond.

Rond 7.45u werd een deel van de begunstigers met koffie voor Potentiaal (voormalig E-hoog) ontvangen. Iedereen was op tijd uit de veren en aanwezig en rond 8.00u vertrok de bus. Met de bestemming van de dag, de Twensche Kabel Fabriek (TKF), kwamen we langs Arnhem waar een groot deel van de deelnemers werkzaam is. Vandaar dat in Wolfheze, nabij Arnhem, een tussenstop werd gehouden zodat de groep deelnemers compleet kon worden gemaakt. Traditioneel werd iedereen tijdens de busrit voorzien van een heerlijk stuk vlaai. Stipt om 10.30u arriveerde de bus in Haaksbergen bij TKF. Het programma bij TKF startte met een introductie presentatie over de Twentsche Kabel Holding (TKH) (het moederbedrijf van TKF) en TKF. Rond de 50 bedrijven over de hele wereld behoren tot de TKH holding. Alle bedrijven zijn actief in de kabel industrie. De holding had in 2008 een omzet van bijna 1 miljard € met een totaal aantal werknemers van ruim 3800 man. De grootste afzetmarkten zijn Nederland (34%), de rest van Europa (52%) en Azië (10%). De focus van de holding is het leveren van totaaloplossingen op het gebied van Telecom, de bebouwde omgeving en de industrie en wil daarin een innovatieve en toonaangevende niche speler zijn. TKF is een belangrijke speler binnen de TKH groep en bestaat inmiddels 79 jaar. Het bedrijf produceert energie- en telecommunicatiekabels en heeft in Nederland fabrieken in Haaksbergen en Lochum. Met de introductie achter de rug werd het tijd voor het echte werk: de rondleiding door de fabriek. Opgedeeld in verschillende groepen werd iedereen door de fabriek geleid. Verschillende productiestappen voor de productie van energiekabels werden getoond: • Trekken: het maken van koperen geleiders uit 8mm koperdraad • Extrusie: het aanbrengen van de XLPE isolatie • Samenslag: het combineren van meerdere geïsoleerde geleiders • Extrusie buitenmantal: het aanbrengen van een kunststof beschermende buitenmantal. De fabriek bestaat uit meerdere productielijnen die variabel kunnen worden ingesteld afhankelijk van de wensen van de klant (e.g. diameter geleideroppervlak, isolatiedikte, type mantel, toevoeging swell tape, 1-fasig / 3-fasig, etc.). De 4

bottleneck in de productie van energiekabels vormt de ‘kettinglijn’: de diagonale productielijn door de fabriek waarbij in één stap 3 lagen om de geleiders worden aangebracht (halfgeleidende laag om geleiders, XLPE isolatie, halfgeleidende laag om isolatielaag). Doormiddel van de optimalisatie van de planning met het gebruik van deze processtap, kan een leveringstijd van 8 tot 10 weken worden gehaald. Tijdens de rondleiding werd tevens kort een bezoek gebracht aan het hoogspanningslab waar een deel van de vereiste testen in huis uitgevoerd kunnen worden. Naast de productie van energiekabels werd ook een bezoek gebracht aan de productiefaciliteit van de glasvezelkabels. De productielijnen voor het maken van de glasvezels, het aanbrengen van een gekleurde kunststof buitenlaag en het samenvoegen van meerdere vezels in een enkele kabel werden getoond.

voornamelijk werd gebruikt voor de telegrafie, werd eind 19e eeuw de introductie van de energiekabel gedaan. Begin 20e eeuw groeide de productie en vraag naar elektriciteit en daarbij horende de productie van energiekabels. In Nederland waren de eerste producenten Draka (1910, Amsterdam) en de Nederlandsche Kabelfabriek (1913, Delft). In 1930 werd in Haaksbergen de Twentsche Kabel Fabriek opgericht door J.C. Van der Lof. Er werd begonnen met de productie van papier en olie geïmpregneerde energiekabels. Midden jaren 60 werd gestart met de productie van kunststof (Poly Ethyleen, PE) geïsoleerde energiekabels. Momenteel worden enkel nog XLPE (Cross Linked Poly Ethyleen) energiekabels geproduceerd. TKF produceert met name laag- en middenspanning energiekabels tot 66 kV, maar inmiddels is een eerste prototype van de 150 kV 3-fasige kabel geproduceerd. Een andere recente ontwikkeling is de flex kabel die zeer flexibel is ten opzichte van de traditionele

...en gezelligheid!

De Waldur begunstigersdag: natuurlijk netwerken...

Na de flinke wandeling door de fabriekshallen kwam iedereen met een hongerig gevoel weer terug bij de ontvangstruimte waar een heerlijke en goed verzorgde lunch op ons stond te wachten. Nadat iedereen zich tegoed had gedaan aan al het lekkers werd het tijd weer verder te gaan met het programma. In de volgende lezing werd kort ingegaan op de historie van de productie van kabels en de historie van TKF. Waar de kabel begin 19e eeuw

energiekabel, geschikt voor de toepassingen waarbij flexibele kabels gewenst zijn (e.g. toepassing in voedingskabels van kranen en in de gondel van wind turbines). Het stuk flex kabel aanwezig in de ruimte wekte bewondering bij alle aanwezigen die versteld stonden van de flexibiliteit van de kabel met een diameter van rond de 10 cm. Met de kennis over de ontwikkelingen van energiekabels weer op peil werd het tijd om toe te werken naar de discussie van de dag: kabels of hoogspanningsleidingen?! Voordat de discussie ging losbarsten, hielden Adriaan de Lange van TKF en Kees Janssen van TenneT een korte presentatie. Adriaan ging in op de nieuwbouw van transportleidingen en de daarbij optredende ‘problemen’: horizonvervuiling, sterkte magneetvelden en verband met gezondheidsklachten, etc. Hij lichtte toe dat tegenwoordig de keuze voor een tracé met kabels of hoogspanningslijnen doorgaans met name genomen worden op basis

van emoties en op politiek vlak de daarbij horende compromissen gesloten worden (e.g. magneetvelden niet hoger dan 0.4μT terwijl 100μT wettelijk vereist is), in plaats dat de technische aspecten leidend zijn. Kees Janssen ging in zijn presentatie in op het Randstad 380kV project. Bij dit project komen de afwegingen naar voren die reeds door Adriaan geschetst waren. In het project wordt in totaal 20 km aan ondergrondse kabels toegepast: 10 km in de zuidelijke ring en 10 km in de noordelijke ring. Dit is wereldwijd het eerste project waarin ondergrondse 380kV kabels worden gebruikt van deze afstand in de ‘slagader’ van een transportnet. Het wordt gezien als de huidige maximale technisch uitvoerbare oplossing waarbij de betrouwbaarheid van het net gehandhaafd kan blijven. De toepassing van 380kV kabels in het transportnet zal veel uitdagingen geven om de betrouwbaarheid te handhaven: mogelijke resonantieverschijnselen in het net, transiënte verschijnselen bij inbedrijfstelling van de tracés, het dynamische systeemgedrag en de koppeling naar netten van de omringende landen. Tijdens de presentatie werd de discussie over de toepassingen van kabels en hoogspanningleidingen al ingeluid die na de presentaties verder door ging. De discussie ging al snel over de waardering / onzichtbaarheid van elektrotechnische toepassingen in de samenleving en daarbij horende lage inschrijvingen voor de opleiding elektrotechniek. Een trend die al jaren gaande is. Verschillende voorstellen werden gedaan om elektrotechniek meer bekend en waarde te geven. Dit ging van een landelijke ‘storingsdag’ op het hoogspanningnet tot het stoppen van ‘verkabeling’ waardoor mensen niet meer zien wat er nodig is voor een betrouwbaar elektriciteitsnet naar het feit dat de ingenieur niet als ‘sexy’ word gezien. Creatieve oplossing genoeg, maar de conclusie bleef onveranderd: er moet meer blijk en waardering voor de elektrotechnisch ingenieur komen, maar dit moeten we zelf binnen ons werkveld realiseren en kenbaar maken in de maatschappij. De discussie ging nog over tal van andere zaken en bracht de dag richting het avondprogramma. Als laatste onderdeel bij TKF werd er geborreld waarna iedereen weer de bus in ging op weg naar restaurant Kings Wok. Bij het eten waren ook de gastheren van de dag aanwezig wat door iedereen gewaardeerd werd. Tijdens het eten werd nog druk nagepraat over de zeer interessante dag. Om een uur of 9 ’s avonds was iedereen voldaan en werd het tijd om weer terug te gaan richting het mooie Brabantse land. Al met al was het weer een zeer geslaagde begunstigersdag! Dirk Schoenmakers 5

Een vakantiepark in eilandbedrijf

O

p donderdag 28 mei is Waldur op exursie geweest naar het vakantiepark Bronsbergen in Zutphen. Alliander, beheerder van elektriciteitsnetten, heeft hier een project lopen voor decentrale opwekking. Vervolgens stond er nog een bezoek gepland aan het hoofdkantoor van Alliander in Arnhem.

Na een busreis van 2 uur arriveerden we bij vakantiepark Bronsbergen in Zutphen. Hier werden we ontvangen met koffie en thee. Vervolgens was er een presentatie over de activiteiten van Alliander. Alliander (onderdeel van Nuon) is netbeheerder van elektriciteitsnetten in midden Nederland. Naast het beheren van elektriciteitsnetten, lopen er bij Alliander project voor decentrale opwekking (micro wkk en zonnepanelen) en intelligente netten. De intelligente netten hebben betrekking op laagspanningsnetten.

opgeslagen in accu’s. Over deze accu’s staat een dc spanning, hierdoor kunnen de accu’s niet gelijk aan het net gekoppeld worden. Voor de netkoppeling worden inverters gebruikt om de juiste wisselspanning te genereren. Na de presentatie volgt een uitstekende lunch en gaat de groep naar een vakantiehuis van Alliander op het park. In dit vakantiehuis staan twee inverters opgesteld, hierdoor wordt voorkomen dat mensen tegen een elektriciteitshuisje aan zitten te kijken.

De excursie was erg goed bezocht, waardoor niet iedereen tegelijk op de foto past

bepaalde periode. In eilandbedrijf is dit vermogen ruim genoeg om het hele vakantiepark te voorzien van elektriciteit. Daarnaast is er de mogelijkheid om terug te leveren aan het net. Binnen het vakantiepark maakt Alliander dus ook gebruik van een microgrid. De teruglevering aan het net wordt momenteel nog niet continu gebruikt, omdat dit te veel harmonische vervorming geeft. Na het ‘vakantiehuis’ bezocht te hebben vertrekt de groep per bus richting Arnhem. Hier staat het hoofdkantoor van Alliander. We krijgen hier een presentatie en een kijkje in de controlekamer van Nuon.

(Potentiële) energietechnici onder de indruk. Uiteraard: deze batterij accu’s is groot!

Afnemers kunnen bij deze netten zowel vermogen afnemen als vermogen terug leveren aan het net, zonder dat het net instabiel wordt. Deze laagspanningsnetten worden ook wel microgrids genoemd. Alliander doet onderzoek naar het gedrag van microgrids in nieuwbouwwijken. Hierdoor zijn zij in staat om over enkele jaren decentrale opwekking op grotere schaal te kunnen toepassen. De decentrale opwekking staat centraal tijdens de excursie bij het vakantiepark Bronsbergen. Alliander gebruikt hiervoor zonnepanelen die zijn geplaatst op de daken van de vakantiehuizen. De energie die vrijkomt uit de zonnepanelen wordt 6

Buiten staan de accu’s geplaatst in 4 containers. Deze containers zijn volledig geïsoleerd en zijn voorzien van verwarming en ventilatie. Hierdoor blijft de tempratuur in de containers constant, zodat de capaciteit van de accu’s optimaal blijft. De energie van alle zonnepanelen in het vakantiepark wordt opgeslagen in de vier containers. Iedere container bevat 180 accu’s van 2 V die in serie staan. Per twee parallel geschakelde containers is er een inverter. Deze zet de dc spanning van 360 V om in een ac spanning van 400 V. De inverters kunnen maximaal een vermogen leveren van 315 kW, dit is wel afhankelijk van de hoeveelheid zonlicht in een

Frans Provoost laat de vruchten van zijn werk zien: een voorbeeld van een meting van een netfout

Tijdens de presentatie wordt de ontwikkeling van intelligente netten toegelicht. Deze ontwikkeling richt zich voornamelijk op het verkorten van de duur van storingen. Hiervoor zijn de onderstations voorzien van meetapparatuur. Deze metingen worden geanalyseerd en zijn op afstand uit te lezen. Hierdoor is Nuon in staat om in vroegtijdig stadium een mogelijke storing te voorkomen, doordat bijvoorbeeld een transformator een afwijkend spanning heeft. Mocht er toch een storing optreden dan kan deze snel verholpen worden. Op basis

van de metingen kan snel bepaald worden welk onderstation de storing veroorzaakt. Na de presentatie worden we opgesplitst in twee groepen om vervolgens naar de controlekamer te vertrekken. Hier wordt 24 uur per dag het net van Nuon gemonitoord. De controlekamer is alleen te betreden via een beveiligingspoort. Vanuit de controlekamer kan er namelijk geschakeld worden in het net. De controlekamer bestaat uit twee ruimtes. Eerst komen we in een ruimte waar de metingen van de onderstations opgevraagd kunnen worden. Denk hierbij aan spanning, stroom, vermogen en

De controlekamer van Alliander met deel van haar netten, op groot scherm, uiteraard

frequentie. Daarnaast worden afwijkingen in het net automatisch opgeslagen. We krijgen hier enkele voorbeelden van te zien, zoals een kortsluiting en een wkk van een tuinder die aan het net gekoppeld wordt. Vervolgens komen we in de tweede ruimte. Hier vindt de volledige monitoring plaats van het net van Nuon. Alle hoogspanningslijnen van Nuon zijn op een wand geprojecteerd. De toestanden van de hoogspanningsschakelaars zijn real time af te lezen en daarnaast ook aan te sturen. Tijdens ons bezoek zien we hoe een onderstation wordt afgeschakeld voor onderhoud. Het afschakelen vindt plaats door middel van een paar muisklikken. Naast de hoogspanningschakelaars zijn de vermogens op verschillende punten in het net af te lezen. Hierdoor kan overbelasting in een vroeg stadium worden waargenomen. Na het bezoek aan de controlekamer zijn er nog appelflappen en wat te drinken. Ondertussen was het half zes geworden en was het tijd voor de terugreis naar Eindhoven. Jos de Regt & Erik Hoevenaars. 7

Hoogleraar Elena Lomonova wil complexiteit te lijf met betere modelvorming ‘Zonder een stap terug is het onmogelijk om een stap vooruit te zetten’

L

omonova is de nieuwe hoogleraar Elektromechanica, Vermogenselektronica en Motion Systemen. Ze volgt de vorig jaar overleden André Vandenput op als voorzitter van de onderzoeksgroep Electromechanics and Power Electronics. Lomonova is intussen Nederlandse, maar van oorsprong Russisch.

Op dit moment ontbreekt het haar niet aan onderzoeksideeën, zegt ze. Het zijn wetenschappers aan wie Elena Lomonova een schreeuwend tekort heeft en aan jonge mensen die in een promotieonderzoek verder willen kijken dan hun vakgebied. Want in grensoverschrijdend samenwerken in technologie zit de komende decennia de uitdagingen. Ze werd in 1959 geboren in Moskou en groeide op met verhalen over het ruimtevaartprogramma dat breed uitgemeten in de media verscheen. Het belang van technologie doordrenkte Lomonova’s jeugd en de gehele Russische gemeenschap. De aandacht was sterk gericht op intellectuele ontwikkeling. Er was respect voor de intelligentsia. Nadat ze op de middelbare school twee klassen had overgeslagen en cum laude slaagde, begon ze op haar zestiende aan het Moskou State Aviation Institute. Op het Aviation Institute werkte Lomonova aan elektromechanische en regeltechnische systemen voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen. Daarna ging ze naar het toen tienduizend medewerkers tellende staatsbedrijf Astrofysics. In Rusland moesten afgestudeerden na de universiteit verplicht drie jaar praktijkervaring opdoen. Pas daarna mocht je weer in de wetenschap aan de bak. Drie jaar bij Astrofysics werden er uiteindelijk vijf. Lomonova wilde haar project afmaken en de uiteindelijke acceptatie meemaken. Maar daarna had ze het ook gehad met alle beperkingen. In 1987 ging ze terug naar het Aviation Institute in Moskou, waar ze op de afdeling elektromechanica en vermogenselektronica groepsleider werd van zeventien onderzoekers en technici. Ook promoveerde ze er. Elena Lomonova maakte kennis met Nederland toen ze na haar cum laude promotie kon meedoen aan een NUFFIC programma waarmee jaarlijks dertig tot vijftig getalenteerde wetenschappers naar Europese landen konden. Via de NLR directeur kwam ze bij de faculteit lucht- en ruimtevaart van de TU Delft, waar ze ging werken aan een elektromechanisch vervanger voor een hydraulische actuator van de Cessna 500. Wat zijn voor Lomonova de grote wetenschappelijke uitdagingen? Gebrek aan samenwerking ziet ze als een van de grootste bottlenecks voor vooruitgang. ‘Wij elektromechanici hebben te weinig interactie met software-ingenieurs, regeltechnici en werktuigbouwkundige en visa versa. Bijvoorbeeld, zonder software kunnen wij geen mechatronica maken. Maar zij willen zich niet in de fysica verdiepen. Zij zien ons niet, wij hen niet. Het zijn compleet verschillende werelden met verschillende vragen en probleemaanpakken.’ Samenwerken zal moeten om de complexiteit te lijf te gaan waarmee de Zuid-Nederlandse mechatronicabedrijven te maken hebben. ‘Niemand kan het totaal bevatten. Alleen een multidisciplinaire benadering zal tot het gewenste resultaat leiden, waarin elektromechanici, vermogenselektronici, regeltechnici, mechanici en software architecten op dezelfde golflengte of beter gezegd magnetische vector potentiaal (in electromagnetische termen) met elkaar samenwerken.’ 8

Actieve leden Waldur Bestuur Maarten Kremers Jeroen Waarma Michel van Eerd -vacature-   Excursiecommissie Johan Smeets Tom Sonnemans Jeroen Waarma Nilles Vrijsen -vacatureGjallarcommissie Maarten Kremers Jeroen Waarma Nilles Vrijsen Reiscommissie Michel van Eerd Steven Kardinaal

Colofon Nummer 2 Jaargang 6 (editie 16) 25-07-2009 Redactie: Maarten Kremers, Jeroen Waarma, Nilles Vrijsen Email: [email protected] Oplage: 180 f/c print