Hoofdstuk 1: Elektrische energie
1.5 Vermogen in driefasige netten
Het vermogen in een m-fasig systeem kan gemeten worden met m-1 wattmeters. Dit volgt uit de
eigenschap dat de som van de m vermogens onafhankelijk is van de potentiaal van het ‘nulpunt’.
Bijgevolg mag de potentiaal van het ‘nulpunt’ willekeurig gekozen worden.
Mogelijkheden:
• Drie-wattmetermethode
o Voor sterschakeling met nulleider: viergeleidersysteem (m = 4)
o Voor ster/driehoekschakeling zonder nulleider: driegeleidersysteem (m = 3)
➢ Indien sterpunt bereikbaar: idem 4-geleidersysteem
➢ Indien sterpunt niet bereikbaar, of belasting in driehoek: Kunstmatig sterpunt
creëren via identieke impedanties of via spanningsketens van identieke
wattmeters
➢ Aangezien m = 3 volstaan eigenlijk 2 wattmeters
,• Twee-wattmetermethode of Aronschakeling
o Altijd toepasbaar als m = 3, dus bij belasting in driehoek en bij belasting in ster
zonder nulleider, ook voor onevenwichtige en/of asymmetrische driefasige systemen
o Totaal vermogen P is steeds positief
• Één-wattmetermethode: Driefasige P-meting met één wattmeter bij driefasig symmetrische
belasting. Enkel toegelaten indien het net evenwichtig symmetrisch is, en indien de belasting
symmetrisch is (identieke impedanties heeft)
• Meten van reactief vermogen: Drie-wattmetermethode
,Hoofdstuk 3: Energieverdeling
3.2 Opwekking van elektriciteit
Elektriciteitsproductie:
• Totaal in 2020 in Europa ≈ 2700 TWh
• Totaal in 2021 in België ≈ 96 TWh
3.2.1 Thermische centrale
Klassieke elektrische centrale:
• In plaats van condensator te gebruiken, kan men afgewerkte stroom gebruiken in WKK.
• Warmte uit verbranding aardolie en in België vooral aargas
• Sinds 2021: geen steenkool meer
• Verminderen van emissies
• Ongeveer 31% van Belgische productie incl. STEG
3.2.2 STEG centrale
Dankzij de veel hogere verbrandingstemperatuur in de gasturbines hebben deze eenheden een hoger
rendement dan klassieke thermische centrales (55%).
3.2.3 Nucleaire centrales
• Pressurized Water Reactor
• Splijting van Uranium door beschieting met neutronen: gecontroleerde kettingreactie
• Vertragen snelle neutronen via moderator: koelwater
• Water als moderator is veiligheidskenmerk PWR: negatieve temperatuurscoëfficiënt
• Productie van brandstofstaven in “fuel bundles”
• Controle van vermogen via stoomturbine: reactiviteit in reactor volgt automatisch
• Controlere temperatuur van primair circuit door regelstaven en toevoegen boorzuur aan
water
• Nucleaire centrales: 54% van Belgische productie in 2007, 50% in 2021
Opmerking: Nucleair geïnstalleerd vermogen in België: 23%
3.2.4.1 Hydraulische centrales
• Vermogen uit waterkracht
• Types: Pelton, Francis, Kaplan
• Vaak afgelegen
Wat gebeurt er bij droogte?
1. Minder beschikbare energie
2. Afnemende efficiëntie
3. Onderbreking in de energievoorziening
Een speciale versie van hydraulische centrale is een pompcentrale:
• Bij laag elektriciteitstarief: oppompen
• Bij hoog elektriciteitstarief: turbineren
• Totaal rendement: 75%
• Belangrijk voor vermogenregeling op net, wegens snel starten en stoppen
• Alternatief: turbojets als piekbelasting, nadeel: duur
, 3.3 Elektriciteitsverdeling
Om de verliezen bij het transport van elektriciteit te beperken, gebeurt dit voor lange-
afstandstransport via hoogspanning.
• Het opvoeren van de zeer hoge spanning wordt beperkt door het isolatieniveau om
geleidermassa en transportverliezen te beperken.
• Te transporteren vermogen P = U . I zodat I = P/U
• Verliesvermogen Pv = R. I2 = R . P2/U2
• Als U stijgt, neemt geleiderkost af en isolatiekost toe. Er bestaat een optimum
3.3.1 Spanningsniveau’s
• Transmissienet: Internationaal transport op 380 kV, regionaal transport (binnenlands): vooral
150 en 220 kV
• Distributienet: Middenspanning, voeding van industriële klanten
• Laagspanningsnet: 400V
3.3.2 Het internationale hoogspanningsnet
3.3.2.1 Inleiding
• 380 kV lijnen = Ruggengraat van Belgische en Europese net
• 380 kV lijnen: Internationale uitwisseling van vermogen
• 8372 km (mei 2010) waarvan ongeveer 2/3 luchtlijnen en 1/3 ondergrondse kabels
• Sterk vermaasd, wat betekent dat het bestaat uit lussen met verbindingen zowel op eenzelfde
spanningsniveau als tussen de diverse spanningsniveaus
• Belgisch net maakt deel uit van ENTSO-E, dat samenwerking verzorgt tussen de Europese
netbeheerders
• Sinds 2019: onderzeese HV DC link België – Groot-Brittanië
3.3.2.2 Regeling van een HS net
• Als Paanbod < Pvraag: daling frequentie
• Primaire regeling: elke centrale verhoogt productie
Stel plotse toename van verbruik op het net:
• Primaire reserve (Frequency Containment Restoration):
Snelle reactie, vrijgemaakt binnen 30 seconden, geleverd gedurende maximaal 15 minuten
Heeft als doel de balans tussen elektrische vraag en aanbod van een intergeconnecteerde
zone te bewaren
1.5 Vermogen in driefasige netten
Het vermogen in een m-fasig systeem kan gemeten worden met m-1 wattmeters. Dit volgt uit de
eigenschap dat de som van de m vermogens onafhankelijk is van de potentiaal van het ‘nulpunt’.
Bijgevolg mag de potentiaal van het ‘nulpunt’ willekeurig gekozen worden.
Mogelijkheden:
• Drie-wattmetermethode
o Voor sterschakeling met nulleider: viergeleidersysteem (m = 4)
o Voor ster/driehoekschakeling zonder nulleider: driegeleidersysteem (m = 3)
➢ Indien sterpunt bereikbaar: idem 4-geleidersysteem
➢ Indien sterpunt niet bereikbaar, of belasting in driehoek: Kunstmatig sterpunt
creëren via identieke impedanties of via spanningsketens van identieke
wattmeters
➢ Aangezien m = 3 volstaan eigenlijk 2 wattmeters
,• Twee-wattmetermethode of Aronschakeling
o Altijd toepasbaar als m = 3, dus bij belasting in driehoek en bij belasting in ster
zonder nulleider, ook voor onevenwichtige en/of asymmetrische driefasige systemen
o Totaal vermogen P is steeds positief
• Één-wattmetermethode: Driefasige P-meting met één wattmeter bij driefasig symmetrische
belasting. Enkel toegelaten indien het net evenwichtig symmetrisch is, en indien de belasting
symmetrisch is (identieke impedanties heeft)
• Meten van reactief vermogen: Drie-wattmetermethode
,Hoofdstuk 3: Energieverdeling
3.2 Opwekking van elektriciteit
Elektriciteitsproductie:
• Totaal in 2020 in Europa ≈ 2700 TWh
• Totaal in 2021 in België ≈ 96 TWh
3.2.1 Thermische centrale
Klassieke elektrische centrale:
• In plaats van condensator te gebruiken, kan men afgewerkte stroom gebruiken in WKK.
• Warmte uit verbranding aardolie en in België vooral aargas
• Sinds 2021: geen steenkool meer
• Verminderen van emissies
• Ongeveer 31% van Belgische productie incl. STEG
3.2.2 STEG centrale
Dankzij de veel hogere verbrandingstemperatuur in de gasturbines hebben deze eenheden een hoger
rendement dan klassieke thermische centrales (55%).
3.2.3 Nucleaire centrales
• Pressurized Water Reactor
• Splijting van Uranium door beschieting met neutronen: gecontroleerde kettingreactie
• Vertragen snelle neutronen via moderator: koelwater
• Water als moderator is veiligheidskenmerk PWR: negatieve temperatuurscoëfficiënt
• Productie van brandstofstaven in “fuel bundles”
• Controle van vermogen via stoomturbine: reactiviteit in reactor volgt automatisch
• Controlere temperatuur van primair circuit door regelstaven en toevoegen boorzuur aan
water
• Nucleaire centrales: 54% van Belgische productie in 2007, 50% in 2021
Opmerking: Nucleair geïnstalleerd vermogen in België: 23%
3.2.4.1 Hydraulische centrales
• Vermogen uit waterkracht
• Types: Pelton, Francis, Kaplan
• Vaak afgelegen
Wat gebeurt er bij droogte?
1. Minder beschikbare energie
2. Afnemende efficiëntie
3. Onderbreking in de energievoorziening
Een speciale versie van hydraulische centrale is een pompcentrale:
• Bij laag elektriciteitstarief: oppompen
• Bij hoog elektriciteitstarief: turbineren
• Totaal rendement: 75%
• Belangrijk voor vermogenregeling op net, wegens snel starten en stoppen
• Alternatief: turbojets als piekbelasting, nadeel: duur
, 3.3 Elektriciteitsverdeling
Om de verliezen bij het transport van elektriciteit te beperken, gebeurt dit voor lange-
afstandstransport via hoogspanning.
• Het opvoeren van de zeer hoge spanning wordt beperkt door het isolatieniveau om
geleidermassa en transportverliezen te beperken.
• Te transporteren vermogen P = U . I zodat I = P/U
• Verliesvermogen Pv = R. I2 = R . P2/U2
• Als U stijgt, neemt geleiderkost af en isolatiekost toe. Er bestaat een optimum
3.3.1 Spanningsniveau’s
• Transmissienet: Internationaal transport op 380 kV, regionaal transport (binnenlands): vooral
150 en 220 kV
• Distributienet: Middenspanning, voeding van industriële klanten
• Laagspanningsnet: 400V
3.3.2 Het internationale hoogspanningsnet
3.3.2.1 Inleiding
• 380 kV lijnen = Ruggengraat van Belgische en Europese net
• 380 kV lijnen: Internationale uitwisseling van vermogen
• 8372 km (mei 2010) waarvan ongeveer 2/3 luchtlijnen en 1/3 ondergrondse kabels
• Sterk vermaasd, wat betekent dat het bestaat uit lussen met verbindingen zowel op eenzelfde
spanningsniveau als tussen de diverse spanningsniveaus
• Belgisch net maakt deel uit van ENTSO-E, dat samenwerking verzorgt tussen de Europese
netbeheerders
• Sinds 2019: onderzeese HV DC link België – Groot-Brittanië
3.3.2.2 Regeling van een HS net
• Als Paanbod < Pvraag: daling frequentie
• Primaire regeling: elke centrale verhoogt productie
Stel plotse toename van verbruik op het net:
• Primaire reserve (Frequency Containment Restoration):
Snelle reactie, vrijgemaakt binnen 30 seconden, geleverd gedurende maximaal 15 minuten
Heeft als doel de balans tussen elektrische vraag en aanbod van een intergeconnecteerde
zone te bewaren
