FRISTÅENDE AVLEDARE 12 kv kv

Transkript

1 SVENSKA KRAFTNÄT ENHET, VERKSAMHETSOMRÅDE AT-Anläggningsteknik VÅR BETECKNING TROl-12 DATUM SAMRÅD NB 0- TEKNISK RIKTLINJE UTGÅVA 5 FASTSTÄLLD FRISTÅENDE AVLEDARE 12 kv kv INLEDNING Dessa riktlinjer baserar sig i huvudsak på svensk standard SS-EN De anger lämpligt val i de fall där alternativa möjligheter föreligger och innehåller dessutom tillägg och förtydliganden till standarden. Riktlinjerna kan av beställaren göras bindande för leverantören och anger då krav som förutom tillämplig standard ska gälla för utförande och provning av avledare i växelströmsnät för kv. Riktlinjen kan i tillämpliga delar även användas för gasisolerade utföranden och för HVDCapplikationer. Riktlinjen behandlar endast fristående metalloxidavledare utan gap. 1/19

2 Uppdateringar Utgåva Ändringsnot Datum B Uppdatering Ny mall. Samarbete med Vattenfall borttaget. Tabell med krypsträckor är uppdaterad, samma krypsträckor gäller nu för porslin och kompositisolatorer. 4 Tabell med krypsträckor uppdaterad. Smutsprovmetod borttagen. Standarder uppdaterad. Ledningsurladdningsklass ändrad för 420kV transformatorer/ reaktorer Specifikation av avledare enlighet IEC , Ed , /19

3 Innehåll 1 ALLMÄNT Tilläm plig standard DEFINITIONER IDENTIFIERING OCH KLASSIFICERING Avledaridentifiering PRESTANDA OCH DRIFTVILLKOR Märkspänning Märkfrekvens Nom inell avledningsström Nom inell urladdningsenergiklass, energi- och urladdningsrating Jordfelsfaktor Avledningsspänningar Kortslutningsförm åga Driftvillkor Om givningstem peratur Vind Nedsm utsning Isolatorer UTFÖRANDE Uppställning Anslutningar Avledare för kv system Avledare för 82,5-420 kv system Frånskiljningsdon Mekanisk hållfasthet Isolerande fot PROVNING /19

4 6.1 Typprovning Rutin- och acceptansprovning DOKUMENTATION Allm änt Dokum entation m ed anbud Dokum entation sam tidigt m ed leverans Dokum entation och reservdelar efter leverans Bilaga 1: Sammanställning av tekniska data och dataurval Bilaga 2. Uttagsplatta och tapp, dimensioner Bilaga 3. Apparatdatalista /19

5 1 ALLMÄNT 1.1 Tillämplig standard Tillämplig svensk standard gäller. När sådan saknas gäller Europeisk Standard (EN) och IEC-publikationer. Senaste utgåva skall gälla. I den mån avledarna inte till alla delar uppfyller gällande standard och dessa riktlinjers tilläggskrav ska avvikelser redovisas. Tillämpliga normer och riktlinjer: SS-EN :2014 SS-EN :2013 SS-EN 60529:2014 SS-EN 62155:2003 SS-EN ISO 1461:2009 SS :2016 IEC/ TS :2008 SS-EN 61462:2008 Metalloxidavledare utan gnistgap för växelströmsnät. Avledare-Vägledning vid val och användning. Kapslingsklasser för elektrisk materiel (IP-beteckning). Trycksatta och icke trycksatta ihåliga isolatorer av keramik eller glas för elektrisk utrustning med märkspänning över 1000 V. Varmförzinkade beläggningar på tillverkade järn- och stålföremål Specifikationer och provningsmetoder. Dimensionering av utomhusställverk Vind- och islaster. Guide for the selection of insulators in respect of polluted conditions. Isolatorer - Trycksatta och icke trycksatta ihåliga isolatorer av kompositmaterial för elektrisk utrustning med märkspänning över 1000 V. 5/19

6 2 DEFINITIONER Se 3 i SS-EN IDENTIFIERING OCH KLASSIFICE- RING 3.1 Avledaridentifiering Följande data, som också ska anges på den perm anent fastsatta m ärkskylten, identifierar avledaren: > kontinuerlig driftspänning (Uc) > märkspänning (Ur) > frekvens [Hz] > nominell avledningsström [ka] > kortslutningskapacitet [ka] > termisk energikapacitet (Wth) [kj / kv] > upprepande laddningsöverföringskapacitet (Qrs) [C] > avledarklassbeteckningen (enligt IEC :2014, punkt 4.2) > tillverkarens namn > avledarens typbeteckning och identifiering av den kompletta avledaren > identifiering av enhetens montageläge i en avledare uppbyggd av flera enheter > tillverkningsår > serienummer > smutsprestanda (enligt IEC TS , alternativt totala krypsträcka i mm) Märkskylt ska ha svensk text och vara av korrosionsbeständigt material, företrädesvis av rostfritt stål. 6/19

7 4 PRESTANDA OCH DRIFTVILLKOR 4.1 Märkspänning Avledare ska ha följande märkspänning: Konstruktionsspänning/ Maximal systemspänning Um/ Us, [kv] fas-fas Minimum avledare kontinuerlig driftspänning 6) Uc, [kv] Avledarplacering Avledarm ärkspänning Ur, [kv] Fas 1) ) 148,5 Fas 1) 192 Nollpunkt XX 3) Fas 1) 120 2) Nollpunkt 75 3) Fas 1) 120 Nollpunkt 75 3) 82,5 50 Fas 90 Nollpunkt 60 5) 52 31,5 Fas 54 6) Nollpunkt 33 5) Fas 33 Nollpunkt ,5 Fas 26 Nollpunkt ,3 Fas 13 Nollpunkt 9 Table 1 Avledarmärkspänningar 1) Fasavledare på ledningsändar ska väljas med högre märkspänning 360 eller 390, 210 och132kv for respektive konstruktionsspänning 420kV, 245kV and 170kV. Valet av märkspänning för dessa avledare föregås av en speciell utredning. 7/19

8 2) På grund av den korta varaktigheten av temporära överspänningar i direktjordade nät har av standardiseringsskäl märkspänningen här valts något under den maximalt möjliga temporära överspänningen. 3) Vid val av märkspänning måste transformatorns isolation i nollpunkten beaktas. 4) En liten 245 kv nätdel drivs med spänningen 260 kv. Med avsteg från definitionen av konstruktionsspänning för utrustning väljs för detta nät 245 kv avledare med Uc=157,5kV och märkspänningen 198 kv. 5) Nollpunktsavledarna koordineras dels med de lägre temporära överspänningarna i nollpunkten och dels med en eventuell lägre isolationsnivå hos anslutna nollpunktsapparater. 6) I nät med högsta driftspänning (Us) av 48 kv väljs fasavledare med märkspänningen 48 kv. 7) För nollpunktsavledare kan Uc = Märkfrekvens Märkfrekvensen är 50 Hz. 4.3 Nominell avledningsström Avledare klassificeras efter deras nominella avledningsström. Märkspänning Ur (kveff) Nominell avledningsström (ka) < 330 kv 10 1 Table 2 Nominell avledningsström 4.4 Nominell urladdningsenergiklass, energi- och urladdningsrating Krav på nominell urladdningsenergiklass ställs på avledare i system med högsta driftspänningar 145 kv 2. För avledare med lägre spänningar ställs normalt inga speciella krav. Om ej annat specificeras i förfrågan, ska avledare ha urladdningsenergiklass enligt nedanstående tabeller. 1 I vissa applikationer ska Ur=192/ 193kV avledare vara i 20kA klass, se tabeller under För nätstationer och kabelsträckor i 12 och 24 kv friledningsnät kan avledare m ed nominell avledningsström 5 ka användas (DM). För särskilt viktiga stationer bör dock 10 ka nominell avledningsström väljas (DH). 8/19

9 Högsta driftspänning Us[kV] Nominell urladdningsenergisklass enligt SS-EN :2014 Termisk energikapacitet, Wth [kj / kv] Upprepande laddningsöverföringskapacitet Qrs [C] 420 SH 13 3,6 245 SH 10 2,6 170 SM 7 1,8 145 SM 7 1,8 Table 3 Nominell urladdningsenergiklass för ledningar Högsta driftspänning Us [kv] Nominell urladdningsenergisklass Termisk energikapacitet, Wth Upprepande laddningsöverföringskapacitet Qrs enligt SS-EN :2014 [kj / kv] [C] 420 SH 10 2,6 245 SM 9 1,8 170 SL 4,5 1,2 145 SL 4,5 1,2 Table 4 Nominell urladdningsenergiklass för transformatorer och reaktorer 4.5 J ordfelsfaktor I nät m ed driftspänning kv är de flesta transform atornollpunkter direktjordade, i några fall över lågohmig impedans, och i nät med högsta driftspänning 145 kv och 245 kv i enstaka fall lämnade öppna. Nät med driftspänning 12 82,5 kv är i allmänhet resonansjordade. I en del fall är nät för kv isolerade. 9/19

10 Följande värden på maximal jordfelsfaktor ska beaktas: Högsta driftspänning U s [kv] J ordfelsfaktor [p.u.] 420, 245 1,3 155, 145 1,4 182, 52, 45, 24, 12 1,73 Table 5 J ordfelsfaktorer 4.6 Avledningsspänningar Avledarnas maximala avledningsspänningar får inte överstiga i nedanstående tabeller angivna värden. Märkspänning Ur [kveff] Avledningsspänning [kv/ Ur] Brant front (1/ (2 20) μs) Kort (8/20 μs) Lång (30/60 μs) 20 ka 20 ka 2 ka ,9 2,6 2,1 Table 6 Avledarsspänningar vid nominell urladdningsström 20 ka Märkspänning Ur [kveff] Avledningsspänning [kv/ Ur] Brant front (1/ (2 20) μs) 10 ka Kort (8/20 μs) 10 ka Lång (30/60 μs) 1 ka ,8 2,5 2,1 Lång 0.5 ka ,1 2,8 2,2 Table 7 Avledarsspänningar vid nominell urladdningsström 10 ka 10/19

11 Märkspänning Ur [kveff] Avledningsspänning [kv/ Ur] Brant front (1/ (2 20) μs) 5 ka Kort (8/20 μs) 5 ka ,6 3,3 Table 8 Avledarsspänningar vid nominell urladdningsström 5 ka 4.7 Kortslutningsförmåga Avledarnas tryckavlastningssystem ska vara sådana, att följande i de olika spänningssystemen uppkommande symmetriska kortslutningsströmmar i prov enligt IEC klaras med marginal. 82,5 420 kv 40 ka kv 20 ka J ordfelsströmmarna i de direktjordade näten kv är av samma storlek som de symmetriska kortslutningsströmmarna, medan de i systemen med högohmig jordning 12-82,5 kv endast uppgår till från några till 20 ampere. 4.8 Driftvillkor Omgivningstemperatur Lägsta dimensionerande omgivningstemperatur för elektrisk utrustning utomhus är i syd- och Mellansverige 40 C och i norra Sverige (norr om Dalälven) 50 C. Aktuella temperaturkrav anges i anbud Vind För normala applikationer skall vindtrycket 700 Pa mot en plan yta gälla. Detta motsvarar en vindhastighet på 34 m/ s. För utrustning uppställd i utsatta lägen på berg och i kusttrakter kan dock högre vindtryck erfordras. Dimensionering och provning skall då ske med ett vindtryck enligt SS Nedsmutsning Vid uppställning i m iljö m ed sm uts och/ eller salt anges speciella krav på korrosionsskydd och isolatorers krypsträcka. Om spolbarhet erfordras ska detta anges i förfrågan. 11/19

12 Ko rro s io n s s kydd Alla delar av metall ska vara av korrosionsbeständigt material. Detaljer av stål ska vara förzinkade enligt SS-EN ISO Isolatorer Avledare ska ha polymerisolatorer (komposit). Undantag är spolbara avledare som ska vara i porslin. Isolatorerna ska vara utförda och provade enligt tillämpliga standarder och IEC Avledare med polymerisolation provas enligt SS-En Det yttre isolationsmaterialet på kompositisolatorer ska bestå av silikongummi. Avledare ska vara så konstruerad att skada på avledare till följd av inre övertryck förhindras. I vissa speciellt utsatta lägen kan förlängd krypsträcka eller/ och spolbarhet krävas. Spolbarhets krav anges då vid anbudsinfordran. Avledare kan vara spolbara, spolbara med begränsningar eller inte spolbara. Spolbara avledare ska var i aluminatporslin i minst klass C130 enligt IEC Vid begränsad spolbarhet ska begränsningen anges av tillverkaren i anbudet. För krypsträcka i normal miljö gäller SPS class b och för smutsig miljö class d enligt IEC Smutsig miljö ska tillämpas inom västkustområdet (cirka 30 km från kusten samt i Götaälvdalen upp till Vänern). Om inget annat överenskommits så gäller samma krypsträckor för kompositisolatorer som för porslinsisolatorer. Kraven för krypsträckor för vertikala isolatorer i smutsig och ren miljö sammanfattas i nedanstående tabell: Konstruktionsspännig, Um [kv] Min krypsträcka 3, [mm] Porslin/ Komposit Smutsig miljö (klass d) Normal miljö (klass b) , Table 9 Minimala krypstäcker 3 Klasser enligt IEC , samt -3, dvs. 27,8mm/ kv for klass b och 43,3 mm/ kv för klass d, avrundade till närmaste tiotal. 12/19

13 5 UTFÖRANDE 5.1 Uppställning Avledare ska om inte annat anges uppställas vertikalt. Ska avledarna monteras lutande eller hängande ska detta anges i förfrågan. 5.2 Anslutningar Avledare för kv system Linje- och jordanslutningar ska företrädesvis vara utförda av rostfritt stål. Om anslutningarna är av aluminium ska bultar, muttrar och brickor vara av rostfritt stål och så anordnade att kopparledare kan anslutas. Linjeanslutningar ska vara utförda för ledardiametrar upp till 15 mm och jordanslutningar för minst 35 mm 2 Cu-lina Avledare för 82,5-420 kv system Linjeanslutningar ska vara utförda i form av 4-hålsflagga med håldelning 40 mm eller 30 mm tapp enligt bilaga 2. J ordanslutningar ska vara av rostfritt eller galvaniserat stål med plats för minst 50 mm 2 Cu-lina Frånskiljningsdon Avledarna ska, om inte annat sägs i förfrågan, inte vara försedda m ed frånskiljningsdon. 5.4 Mekanisk hållfasthet Utöver ett böjmoment från ett vindtryck på 700 Pa på en cylindrisk yta ska avledarisolatorn kunna motstå ett moment från en statisk kraft på avledartoppen enligt nedanstående tabell. Säkerhetsfaktorn får inte understiga 1,25. Högsta driftspänning U s [kv] Horisontell, statisk kraft på avledartoppen, SLL 5 [N] Table 10 Mekanisk hållfasthet 4 J ordanslutning på en avledare är funktionell jordning och därför gäller inte kravet för skyddsjord angivna i TR SLL Specified long-term load [N] enligt IEC /19

14 Vid hög kortslutningseffekt bör även dynamisk beräkning göras. 5.5 Isolerande fot Avledare för märkspänning 72,5 kv ska vara utrustade med isolerande fot för att möjliggöra anslutning av räkneverk eller läckströmsmätningar, om inte annat sägs i förfrågan. Isolationen för fot och nedledare måste vara > 5 [kv] där l är nedledarlängden. (normalt >15kV). Avledarens jordanslutning (funktionsjordning) ska utföras genom att isolerad ledare dras ned till uttag för läckströms-mätning eller stöträknare och avslutas m ed reservlängd i form av en loop. Denna ledares isolation skall vara anpassad för uppkommande spänningar men dock med minst Um=3,6kV enligt IEC Räkneverk ska inte ingå i leveransen, om inte annat sägs i anbudsförfrågan. Isolerad fot ska ha minst samma hållfasthet mot böjande moment som den kompletta avledaren. 14/19

15 6 PROVNING 6.1 Typprovning På avledartypen ska ha utförts typprov (designprov) i enlighet med kraven i IEC Leverantören ska visa att proven utförts på samma komponenter som i de offererade avledarna, så att dessa avledares karakteristik är desam m a som de typprovade. 6.2 Rutin- och acceptansprovning Minst de prov som krävs enligt IEC ska genomföras. 7 DOKUMENTATION 7.1 Allmänt Anvisningar och måttritningar som översänds i samband med leverans ska vara på svenska. 7.2 Dokumentation med anbud Med offert lämnas följande handlingar: > Datablad (se bilaga 1), måttritningar, anvisningar för montage, drift och underhåll, ifylld garantitabell, typprovningsprotokoll samt övriga handlingar som behövs för den tekniska utvärderingen. > Underlag för utvärdering av behov och kostnad för underhåll, såsom uppgift om: Intervall för tillståndskontroll och andra underhållsåtgärder samt tidsåtgång för dessa arbeten. Erforderliga reservdelar, specialverktyg och tillbehör samt kostnader för dessa. 7.3 Dokumentation samtidigt med leverans I samband med leverans översänds om inget annat överenskommits följande handlingar elektroniskt och i ett pappersexemplar: Förteckning innehållande: > Beställnings- och ordernummer > Fabrikat > Typbeteckning 15/19

16 > Tillverkningsnummer > Märkdata > Typprovningsprotokoll > Miljöinformation enligt nedan (se även TR 13-01): Inform ation om utrustningens huvudsakliga innehåll (m aterialslag i viktsprocent). Information om utrustningens innehåll av farliga ämnen (t.ex. tungmetaller, cancerogena ämnen samt svårnedbrytbara naturfrämmande ämnen). Information om omhändertagande av materialet när det är uttjänt. Uppgift om nedanståen de handlingar som ska översändas sam tidigt m ed förteckningen: > Sammanställningsritningar med ritningslistor > Reservdelslista > Lista över reparationsmateriel > Definitiva måttritningar > Allprovningsprotokoll (rutinprov) > Ifylld apparatdatalista enligt bilaga 3. En sammanställningspärm med dokument enligt denna punkt och provningsprotokoll enligt punkt 6.2 för samtliga i beställningen ingående avledare ska överlämnas till beställaren i samband med slutleverans. Leverantören ska beskriva en metod att mäta den resistiva komponenten av avledarens kontinuerliga läckström. Storleken av denna ström vid normal driftspänning ska anges, såväl som det högsta värde där kontinuerlig drift tillåts. 7.4 Dokumentation och reservdelar efter leverans Leverantör ska på uppmaning tillhandahålla för beställaren erforderliga underlag och under minst en tioårsperiod för underhållet erforderliga reservdelar. Förbättringar i konstruktion eller anvisningar som är tillämpbara på levererad utrustning ska även efter leverans redovisas i form av servicemeddelanden. 16/19

17 Bilaga 1: Sammanställning av tekniska data och dataurval (information som ska lämnas i anbudsförfrågan) Antal avledare Användningsområde Applikation Montagesätt Högsta driftspänning U s [kv] fas/ nollpunkt ledning/ transform ator/ reaktor stående/ hängande xxx Kontinuerlig driftspänning Uc [kv] Märkspänning Ur [kv] xxx xxx Urladdningsenergisklass (HS/ MS/ LS eller DS/ DM/ DL) Termisk energikapacitet (Wth) [kj / kv] xxx Upprepande laddningsöverföringskapacitet (Qrs) [C] xxx Nominell urladdningsström [ka] xxx Maximal statisk horisontell last på avledartoppen (SLL) [N] xxx Maximal dynamisk horisontell last på avledartoppen (SSL) [N] xxx Räkneverk Isolatormaterial Krypsträckan [mm] Spolbar under spänning ja/ nej kom posit/ porslin xxx ja/ nej 17/19

18 Bilaga 2. Uttagsplatta och tapp, dimensioner Tapp Längd 125 mm: Diameter: 30, 40, 60 mm Uttagsplatta Figur (mm): a b c d e hål 75 17, hål 75 17, hål , hål , Table 11 Uttagsplatta och tapp, dimensioner 18/19

19 Bilaga 3. Apparatdatalista Apparatdatalista för avledare Svenska Kraftnät Beskrivning Värde Enhet Allmänt Station * Ifylls av ställverksbyggaren EX Objekt id/ Littera * Ifylls av ställverksbyggaren EX T1- Beskrivning * Avledare Lägsta omgivningstemp oc Ex -50 Tillverkare * Typbeteckning * Tillverkningsnummer * num m er Levererad * ååm m Montagsätt * stående/ hängande Kopplad * Fas-Fas, Fas-Jord, nollan Högsta driftspänning Us kv EX 420kV Kontinuerlig driftspänning Uc kv EX 255kV Märkspänning Ur kv EX 330kV Nominell avledningsström ka EX 20 Urladdningsenergisklass kv EX HS Termisk energikapacitet (Wth) [kj/ kv] kv EX 13 Upprepande laddningsöverföringskapacitet (Qrs) [C] C EX 3,6 Märkkorttidsström, 1s ka EX 40 Spolbarhet * J a/ Nej/ Begränsad Vikt per fas kg Norm, Riktlinje * TR1-12 Standard * SS-EN :2014 Måttskiss och sammanställningsritning * Ritningsnum m er Montage och skötselanvisning * Ritningsnum m er Max statisk horisontell last (SLL) N EX Max dynamiska horisontell last (SSL) N EX Apparatuttag, storlek Typ av isolator EX (platta), 60 (tapp) Kom posit/ Porslin Krypsträcka isolator m m 19/19

20