EoW March 2012

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EuroWire – März 2012 193
Technischer artikel
Dow Electrical and
Telecommunications – USA
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etwas höher als jener des Kabels B
(28,9kV/mm). Nach 180 Tage AWTT-Test,
war der durchschnittliche ACBD-Wert
beider Kabel A und B gleich (34,5kV/
mm). Ein bemerkenswerter Unterschied
der ACBD-Werte zwischen Kabel A und B
wurde nach 360 Tagen beobachtet.
Wie in Bild 4 dargestellt, entsprach
der durchschnittliche ACBD-Wert des
Kabels A 29kV/mm, d. h. ein Wert der
die Anforderung der Spezifikation DL/T
1070-2007 zumindest um 20kV/mm erfüllt
und sogar übertrifft.
Dennoch zeigte es sich, dass das Kabel
B - das aus demselben Wachstum
des Wasserbäumchen verzögernden
Isolierwerkstoff hergestellt wurde, aber
mit P1- und P2-halbleitenden Materialien
- einen niedrigeren ACBD-Wert, bzw.
16,8kV/mm, nach 360 Tagen aufwies.
Letztes liegt unter der Mindestanforder-
ung, die in der Spezifikation DL/T
1070-2007 angegeben wird, und
Kabel B kann nicht als ein Wachstum
von Wasserbäumchen verzögerndes
Kabel qualifiziert werden. Der
Mindest-ACBD-Wert von 20kV/mm nach
360 Tage AWTT-Test, wie dies durch die
Spezifikation DL/T 1070-2007 gefordert
wird, beabsichtigt Kabel zu liefern, die
die Systemzuverlässigkeit verbessern,
indem die Kabellebensdauer in aktuellen
Feldbedingungen erweitert wird.
Lebenszykluskosten-
analyse
Die Lebenszykluskostenanalyse (LCC)
ist ein Mittel zur Kostenkontrolle, das
eingesetzt wird um die Gesamtkosten
des Ausrüstungsgegenstandes während
der gesamten Lebensdauer auszuwerten.
Die Gesamtkosten umfassen die Kosten
für die Erstbeschaffung und -installation,
die darauf folgende Wartung, den
Ersatz und die Reparatur sowie die
mit Stromverlusten verbundenen
Kosten. Es ist wichtig die LCC-Analyse
zu berücksichtigen wenn neue
Ausrüstungen beschaffen werden, denn
niedrige Anlaufkosten könnten eine
nicht unbedingt niedrigere Gesamt-LCC
bedeuten.
Minderwertige Qualitätsausrüstungen
können - selbst wenn sie niedrige
Anlaufkosten haben - zu einer höheren
Wartung (wie z. B. wiederholte Ausfälle)
und Ersatzkosten führen, wegen eines
kürzer als erwarteten Lebenszyklus.
Der Einsatz entweder von Wassersperren
oder TR-VPE-Materialien im Kabelaufbau
wird die Kosten von fertigen Kabeln
erhöhen.
Die zusätzlichen Kosten der Kabel müssen
durch eine strenge finanzielle Analyse
gerechtfertigt werden. Die LCC-Analyse
wird seit kurzen von Energieunternehmen
angewandt, um die Beschaffung neuer
Ausrüstungen zu bewerten.
Obwohl geschätzt wird, dass die
Anlaufkosten der TR-VPE-Kabel etwas
höher als jene der VPE-Kabeln sind, hat
die LCC-Analyse bewiesen, dass der Wert
der TR-VPE-Kabel deutlich die Steigerung
der Anlaufkosten bei VPE-Kabeln
übertrifft, aufgrund der wesentlichen
Kosteneinsparungen, die dank einer
längeren Lebensdauer und einer höheren
Zuverlässigkeit erzielt werden.
Ein Modell wurde entwickelt, um die
LCC der VPE- und TR-VPE-Kabel zu
vergleichen, mit Einsatz der verschiedenen
Kosteneingabeparameter, wie in der
Tabelle 3 dargestellt. Die Anlaufkosten
für Kabel wurden basierend auf
dem Kupferpreis von US$ 9.500/MT
geschätzt. Es wurde angenommen,
dass TR-VPE-Kabel 5% mehr als
Standard-VPE-Kabel kosten, basierend auf
den Preisunterschieden zwischen VPE- und
TR-VPE-Materialien.
Vor dem völligen Kabelersatz (zwischen
den Spleißungen) kann eine Anzahl an
Kabelausfällen geändert werden. Die
Verlegungskosten des Kabelersatzes
können ebenfalls je nach Bedarf geändert
werden. Die angegebenen Ausfallkosten
wurden nur für die Reparaturkosten des
Kabelausfalls abgerechnet und schlossen
nicht den Umsatzrückgang ein. Dennoch
können zusätzliche Kosten, die mit
einem Kabelausfällen zuzuschreibenden
Leistungsverlust verbunden werden, im
Modell berücksichtigt werden.
Um eine Berechnungsgenauigkeit
zu erreichen, werden mehr als zwei
Lebenszyklen in der LCC-Analyse
eingesetzt. Berücksichtigt man zum
Beispiel die Situation nach 75 Jahren,
so wird das VPE-isolierte Kabel zwei Mal
ersetzt, während das TR-VPE-isolierte
Kabel nur ein Mal ersetzt wird. Das Modell
berechnet den Netto-Gegenwartswert
(net-present-value - NPV) der
Gesamtkosten je Kabel.
In der Tabelle 4 ist der berechnete
Gesamtkostenunterschied der VPE-
und TR-VPE-Kabel mit verschiedenen
Lebenszyklen aufgelistet. Vergleicht man
zum Beispiel ein VPE-Kabel mit einem
Lebenszyklus von 30 Jahren und ein
TR-VPE-Kabel mit einem Lebenszyklus von
40 Jahren, entspricht der LCC-Unterschied
zwischen diesen Kabeln USD 64.965/km,
d. h. dass die LCC des VPE-Kabels USD
64.965/km höher als die des TR-VPE-Kabels
liegt. Hervorgerufen wird dies durch die
höheren Wartungs- und Ersatzkosten des
VPE-Kabels im Vergleich zu denen des
TR-VPE-Kabels, weil der Lebenszyklus
des VPE-Kabels kürzer als jenes des
TR-VPE-Kabels ist, obwohl das VPE-Kabel
anfangs 5% weniger als das TR-VPE-Kabel
kostet.
Schlussfolgerung
Solange Prüfstandards für
Stromversorgungskabeln spezifiziert
werden, sollten die an der
Wertschöpfungskette Projektbeteiligten,
bewußt Entscheidungen treffen, die
letztlich einen langfristigen Wert und
Zuverlässigkeit liefern werden.
Planer sollten mit einer Materialauswahl
vertraut sein, die genau die Vorteile
bieten, die von Unternehmen und
Verbrauchern benötigt werden.
Prüfinstituten, Kabelhersteller und
Materiallieferanten sollten im engeren
Kontakt zusammenarbeiten, damit diese
Informationen leicht verständlich und
zugänglich werden.
Schließlich sollten weltweite Standards
vorgesehen werden, die diese Art
Partnerschaft und Zusammenarbeit
weiter anregt und von denen somit
der gesamte Industriezweig sowie die
Energieverbraucher profitieren werden. n