Rondleiding bij KEMA Labs in Arnhem

HAN-Studenten maken in KEMA Labs kennis met hoogspanning

Studenten van de Power Minor kijken hun ogen uit tijdens de rondleiding die Peter Vaessen geeft bij KEMA Labs in Arnhem. Vaessen is innovatie manager en geeft de studenten een kijkje in de wereld van hoogspanning. Bij KEMA Labs worden onder meer hoogspanningskabels, schakelaars en transformatoren getest voor het transporteren van wind- en zonne-energie. ‘Indrukwekkend om te zien hoeveel werk er in de betrouwbaarheid en veiligheid van ons stroomnet zit.’

Rondleiding bij KEMA Labs

‘Welkom in het allergrootste kortsluitlab ter wereld’, zegt Peter Vaessen opgewekt als pakweg twintig hbo-studenten zich verzameld hebben bij de receptie van KEMA Labs in Arnhem. ‘Hier testen we hoogspanningsapparaten van producenten uit de hele wereld.’ De studenten hebben allemaal een knalgele helm op en volgen de Power Minor. De rondleiding door de ‘knallabs’ van KEMA vormt een onderdeel van deze minor, die wordt verzorgd door de HAN University of Applied Sciences, de Haagse Hogeschool en de Hogeschool van Amsterdam in samenwerking met TenneT. 

Peter Vaessen is innovatie manager bij KEMA Labs en hoogleraar Hoogspanning bij de TU Delft. Hij werkt al bijna veertig jaar bij KEMA en is een hoogspanningsman in hart en nieren. Met zichtbaar plezier vertelt hij de studenten allerlei wetenswaardigheden over de testlabs. ‘Wie weet, kiezen een paar van deze studenten er wel voor om bij KEMA Labs, TenneT, Alliander of een ander energiebedrijf te gaan werken.’ 

Power Minor: basis energietechniek

Studenten Elektrotechniek kunnen in het voorlaatste jaar van hun studie de Power Minor volgen, die ingaat op de basiskennis nodig om de werking van hoogspanning te begrijpen. ‘Dit is eigenlijk de enige minor in Nederland waar je deze basiskennis leert. Het is een mix van natuurkunde, elektrotechniek, werktuigbouwkunde en een beetje scheikunde’, zegt Peter Vaessen. Hij is als docent verbonden aan de Power Minor. Hoogspanning speelt een sleutelrol in de energietransitie. Het is een aparte discipline binnen energietechniek, waarbij het gaat om het beheersen van hoge spanningen en grote stromen.’ 

Rondleiding bij KEMA Labs in Arnhem

Hoogspanning en energietransitie

Hoogspanningstechniek is een aparte tak van sport en speelt een belangrijke rol in de energietransitie, benadrukt Peter Vaessen. Tegenwoordig zie je dat energie opgewekt door bijvoorbeeld windparken op zee in grote brokken aan land komt. Dat geldt ook voor zonneparken, die leveren veel energie, daar heb je hoogspanning voor nodig om het te transporteren en te verdelen. Dat is veel efficiënter dan met laagspanning.

Elektriciteitsnetwerk onder stress

De studenten zijn onder de indruk van de verschillende labs, controlekamers en de ‘schakeltuin’ waar KEMA elektriciteit opwekt om te testen. Hugo van Dam is een van hen, hij studeert Elektrotechniek aan de Haagse Hogeschool in Delft. ‘Hoogspanning is een hot item nu duidelijk is dat het elektriciteitsnetwerk niet oneindig groot is. Bedrijven kunnen niet aangesloten worden, omdat het netwerk dat niet aankan. Ik ben heel nieuwgierig naar hoe je het net kunt verbeteren nu het onder stress staat. Wat je kunt doen om het elektriciteitsnet goed te houden, ook voor latere generaties.’

Hoogspanningskabels 

Iedereen kent de hoogspanningslijnen, die aan hoge masten boven de grond hangen. Daarnaast zitten er veel hoogspanningskabels in de grond. Bij elektrische hoogspanning praat je meteen over grote getallen als het gaat om spanningen en stromen. Van hoogspanning is sprake bij meer dan 1.000 Volt (wisselspanning) of 1.500 Volt (gelijkspanning). Ter vergelijking: de elektrische spanning op een gangbaar stopcontact bedraagt 230 Volt.

Rondleiding bij KEMA Labs in Arnhem

 

Veiligheid eerste vereiste 

Veiligheid is dus een eerste vereiste als je werkt met hoogspanning. KEMA Labs in Arnhem beschikt over diverse laboratoria. Deze testruimten worden ook wel ‘knallabs’ genoemd, omdat er bij de testen nog wel eens apparaten ontploffen. Peter Vaessen hamert op de veiligheidsaspecten. Hij laat voorafgaand aan de rondleiding enkele spectaculaire filmpjes zien van apparaten, die exploderen als ze worden getest. ‘Het doel van KEMA is niet om spullen op te blazen, maar om de fouten uit apparaten te halen, waardoor ze veilig kunnen functioneren.’

Loopbaan bij KEMA

Peter Vaessen introduceert Mark Achterkamp aan de studenten, die over zijn loopbaan bij KEMA Labs vertelt. Hij geeft leiding aan de afdeling metering, protection & substation automation. Mark Achterkamp begon als testengineer, reisde als inspecteur de wereld rond om installaties te testen en heeft nu een leidinggevende functie. KEMA is een veelzijdig bedrijf. Je kunt hier allerlei testen ontwikkelen en uitvoeren, maar ook inspecties doen aan machines bij bedrijven in het buitenland.’

Belang van testen

Het testen van elektrische apparatuur in de praktijk is en blijft van belang, houdt Peter Vaessen zijn gehoor voor. ‘Een kwart van alle componenten, die hier worden getest, faalt de eerste keer. Als het om componenten voorzien van elektronica en ICT gaat, is dat zelfs 80 procent. Fabrikanten zijn meestal goed in staat die problemen op te lossen, waardoor uiteindelijk slechts 5 procent van de apparatuur definitief moet worden afgeschreven.’ 

Berekeningen van fabrikanten zijn mooi, net als digitale simulaties van processen, maar in de praktijk testen blijft nodig, stellen de twee KEMA-mannen. ‘Digital twins zijn interessant’, zegt Mark Achterkamp. ‘Maar vroeg of laat staat een apparaat in een fabriek of in het veld en wil je toch dat het veilig is.’ 

Kortsluitlab

De eerst stop tijdens de rondleiding over het terrein is bij de controlekamer waar zes kortsluitgeneratoren via beeldschermen worden gemonitord. Ze hebben elk een vermogen van 2.500 MVA (megavoltampère). Via Lab 6 waar middenspanning wordt getest, komt het gezelschap bij de ‘schakeltuin’ waar KEMA het opgewekte vermogen naar de testlabs stuurt. De studenten bekijken de imponerende installatie en stellen af en toe een vraag. Bijvoorbeeld wat voor isolatoren worden er gebruikt? Allerlei soorten van siliconen tot keramiek, antwoordt Peter Vaessen. 

Hoogspanningslab

Transformatoren voor windturbines, schakelaars, maar bijvoorbeeld ook hoogspanningskabels worden getest in het hoogspanningslab.Met deze twee installaties samen kunnen we tot 2 miljoen volt aan spanning gaan’, zegt Peter Vaessen wijzend op twee grote condensatorbanken in de syntheticahal  van het kortsluitlab. Even verderop in het hoogspanningslab wijst hij naar een hoogspanningsimpulsgenerator. ‘Daar kunnen we bliksem mee maken.’ Isolatie, de opvang van warmte en de opvang van kracht zijn heel belangrijk bij hoogspanning, doceert Peter Vaessen. ‘Details zijn ook heel belangrijk. Kleine fouten, kunnen grote gevolgen hebben.’ 

Betrouwbaarheid van het netwerk

Student Hugo van Dam reageert enthousiast na afloop van de excursie: ‘Het is echt een oogopener om te zien hoeveel werk er in ons stroomnetwerk zit. En vooral hoeveel er aan veiligheid wordt gedaan. Als Nederlander heb je er vertrouwen in dat het netwerk goed werkt. Die betrouwbaarheid, die wordt hier getest.’ 

Wat voor stages Hugo van Dam nog tijdens zijn studie gaat doen, weet hij nog niet. ‘Maar KEMA Labs is wel een kandidaat om naar te kijken.’ 

Ontdek de voltijd minor
Volg de Power Minor aan de HAN
Gepubliceerd op
10 november 2023
Tekst
Francien van Zetten
Fotografie
Gerard Burgers
Heeft u een mooie technische innovatie of technisch initiatief?
Lever ons content aan en ontvang daarvoor 'free publicity' via Tech Gelderland!