Fjärrfrånskiljares inverkan på kundavbrottstiden i Vattenfall Eldistributions lokalnät

Transkript

1 2008:EL04 Fjärrfrånskiljares inverkan på kundavbrottstiden i Vattenfall Eldistributions lokalnät Hans Larsson EXAMENSARBETE Elektroingenjör med inriktning mot elkraft Institutionen för ingenjörsvetenskap

2 EXAMENSARBETE Fjärrfrånskiljares inverkan på kundavbrottstiden i Vattenfall Eldistributions lokalnät Sammanfattning I samband med de ökade kraven på ett vädersäkrat nät har funderingar kring att placera ut fler frånskiljare/brytare i luftledningsnätet för att reducera medelavbrottstiden för anslutna kunder (SAIDI) kommit fram. I Finland använder man till stor del fjärrmanövrerade apparater för att reducera SAIDI. Rapportens inledande avsnitt innefattar en förstudie om ursprunget till avbrottstid och SAIDI-statistik i Vattenfall Eldistributions nät. En jämförelse med Eldistributions nät och klimatet i Finland utförs och av detta fås olika förutsättningar för nätet i de olika länderna. Som en generell slutsats av väderjämförelsen mellan Sverige och Finland fastställs att Eldistribution i Sverige har sämre förutsättningar vädermässigt när det gäller luftledningsnät. Resultaten från beräkningarna på sex exempelnät visar att den maximala reduceringen av SAIDI uppgår till 36 % och den minimala med 17 % i exempelnäten. Om alla nät skulle gå att bygga om enligt liknande principer skulle det innebära en reducering av Eldistributions mellanspännings-saidi med cirka 12 % ifall de 200 sämsta linjerna ur SAIDI-synpunkt kompletterades med fjärrfrånskiljare i motsvarande grad som exempelnäten. Jämförelser av investeringskostnader mellan fjärrfrånskiljaralternativ och kablifieringsalternativ visar att det är mer kostnadseffektivt att bygga om med fjärrfrånskiljare och därför är detta lämpligt om önskan är att så billigt som möjligt reducera SAIDI. Som en allmän rekommendation bör reservmatningar i nätet vara fjärrmanövrerade och dessutom bör linjer ha minst en fjärrfrånskiljare utlokaliserad. Då delas linjen upp i fler fjärrsektioneringsområden vilket förbättrar kundavbrottstiden för linjen. Ifall en linje inte har reservmatningmöjligheter bör det utredas ifall det är möjligt att med acceptabelt stora resurser bygga ihop nätet med ett annat nät för att möjliggöra en reservmatningsväg. Om det finns fler platser på linjen som är lämpliga för komplettering med fjärrfrånskiljare bör dessa utnyttjas för att så prisvärt som möjligt få ner SAIDI på den aktuella linjen. Ett allmänt råd angående antalet fjärrfrånskiljare per linje är svårt att ge men generellt sett är den första fjärrfrånskiljaren mycket mer kostnadseffektiv än de efterföljande. Stolpbrytare (reclosers) bör placeras ut där goda förutsättningar finns för att det skall bli lönsamt. Exempel på sådana platser kan vara vid övergång från kabel till luftledningsnät och innan en sträcka där fel ofta inträffar. Författare: Hans Larsson Examinator: Lars Holmblad Handledare: Andreas Buhr och Ximena Aguilar, Vattenfall Eldistiribution AB Program: Elektroingenjör med inriktning mot elkraft Ämne: Elektroteknik Utbildningsnivå: Kandidat Datum: Rapportnummer: 2008:EL04 Nyckelord: Fjärrfrånskiljare, SAIDI, SAIDI-tal, friledningsnät, storstörningar, stormar, sektionering Utgivare: Högskolan Väst, Institutionen för ingenjörsvetenskap, Trollhättan Tel: Fax: Web: i

3 BACHELOR S THESIS Remote controlled disconnectors and their impact on interruption duration in the distribution network of Vattenfall Eldistribution Summary An alternative approach in Vattenfall Eldistribution s network has evolved from the increased demands on reducing network downtime. Eldistribution are using remote controlled disconnectors / reclosers in Finland to reduce the system average interruption duration index (SAIDI). The initial section of the report includes a study on the source of downtime and SAIDI-statistics in Eldistribution s network. A comparison with network and the climate in Finland is carried out which indicate different conditions in the two countries. The weather comparison shows that it s more difficult to use non-insulated overhead-lines in Sweden because of the climate conditions. The result shows a maximum reduction of SAIDI by 36% and a minimum of 17% based on calculations on six example-lines. If all the lines would be possible to build under similar principles it would result in a reduction of Eldistributions SAIDI by approximately 12 % if the 200 worst lines was supplemented with remote controlled disconnectors with a corresponding amount of reduced SAIDI-minutes. Comparisons with cable alternatives show that it s more cost-effective to invest in remoted controlled disconnectors if the target is a quick and cheap reduction of SAIDI. As a general recommendation the backup powering of a network should be remote controlled and the lines should have at least one outsourced remote controlled disconnector. This will split the line in multiple remote controlled areas, which will reduce disruption time for customers connected to the line. If a line doesn t have any backup powering it should be investigated whether it s possible to connect the line to another line to ensure backup-feeding if this is possible to do at acceptable costs. If there are more locations on the line suitable for supplementation of remote controlled disconnectors, those places should be used to get as much reduced SAIDI as possible at a cost-effective level. It's difficult to give a general advice concerning the number of remote controlled disconnectors but the first disconnector is generally more cost-effective than the subsequent ones. Reclosers should be deployed at appropriate locations to be equally costefficient as remoted controlled disconnectors. Examples of such places can be when switching from cable to non-insulated line and before a section where errors often occur. Author: Hans Larsson Examiner: Lars Holmblad Advisor: Andreas Buhr and Ximena Aguilar, Vattenfall Eldistiribution AB Programme: Electrical Engineering, Eletrical Energy System Subject: Electrical Engineering Level: Bachelor Date: February 11, 2009 Report Number: 2008:EL04 Keywords Remote controlled disconnector, recloser, SAIDI, interruptions Publisher: University West, Department of Engineering Science, S Trollhättan, SWEDEN Phone: Fax: Web: ii

4 Förord Denna rapport har möjliggjorts tack vare ett flertal olika kontakter på och utanför företaget. Jag vill tacka alla personer som hjälpt till med information och vägledning och särskilt vill jag nämna: Andreas Buhr (handledare) Vattenfall Eldistribution AB Ximena Aguilar (handledare) Vattenfall Eldistribution AB Kurt Andersson Vattenfall Eldistribution AB Gert Hansson Vattenfall Eldistribution AB Jan-Åke Rosenqvist Vattenfall Eldistribution AB Thomas Amgård Vattenfall Eldistribution AB Kenneth Gustavsson Vattenfall Eldistribution AB Ola Vikström Vattenfall Eldistribution AB Jarkko Kohtala Vattenfall Verkko OY Niina Niinimäki FMI Else-Marie Wingqvist SMHI Matz Tapper Svensk Energi iii

5 Innehållsförteckning Sammanfattning...i Summary...ii Förord...iii Innehållsförteckning...iv 1 Inledning Bakgrund Syfte och mål Förutsättningar Definition av SAIDI Eldistributions nätområden i Sverige Avgränsningar Verktyg Avbrottsstatistik för Eldistributions nät Kundavbrottstidsstatistik för Eldistributions nät Jämförelse med SAIDI-statistik för Sverige SAIDI-mål för Eldistributions nät Ledningsstatistik för Eldistributions mellanspäningsnät Orsaker till störningar Linjestatistikssammanställning för Problem vid sökning och analys av avbrottsstatistik Jämförelse av Eldistributions nät i Finland och Sverige Strukturen hos Eldistributions nät i Finland jämfört med i Sverige Väderjämförelse mellan Finland och Sverige Metoder för reducering av SAIDI på friledningsnät Fjärrfrånskiljare och reclosers Allmänt om fjärrfrånskiljare Fjärrfrånskiljarstatistik Tillgång och återanvändning Felhantering i driftcentralen vid ökat antal fjärrfrånskiljare Reclosers Fjärrfrånskiljares inverkan på kundavbrottstiden Förutsättningar för beräkningar på exempelnät Exempelnät 1 TT21 Borghult L213 Haratången-Gullberg Beskrivning av befintligt nät och kundstruktur Beräkningsresultat Exempelnät 2 TT16 Brokvarn L166 Holsjunga Beskrivning av befintligt nät och kundstruktur Beräkningsresultat Exempelnät 3 ÄT57 Värmdö L Beskrivning av befintligt nät och kundstruktur Beräkningsresultat Exempelnät 4 TT7723 Karls Gärde Beskrivning av befintligt nät och kundstruktur Beräkningsresultat Exempelnät 5 NT0881 Sandsele L iv

6 7.6.1 Beskrivning av befintligt nät och kundstruktur Beräkningsresultat Exempelnät 6 TT6118 Berg Beskrivning av befintligt nät och kundstruktur Beräkningsresultat Jämförelse av kostnadseffektivitet och potential att reducera SAIDI för exempelnäten Kostnadseffektivitet i jämförelse med kablifiering Slutsatser Analys av resultat Urval av lämpliga nät för komplettering med fjärrfrånskiljare Mest kostnadseffektiva antalet fjärrfrånskiljare Placering av fjärrfrånskiljare och eventuella reclosers Rekommendationer till fortsatt arbete Underlätta för analys av störningsstatistik Underlätta för lokalisering av befintliga fjärrfrånskiljare...58 Källförteckning...60 v

7 Nomenklatur AIN-mall: Avbrott i Nät -beräkningsmall. Mall för beräkning av avbrottstider. Avbrottsområde: (AO) Ett nätområde vars kunder alltid drabbas av exakt lika många och lika långa avbrott oavsett var avbrotten inträffar. BLL/BLX: (Belagd luftledning). Isolerad luftledning CAIDI: DARWin: (Customer Average Interruption Duration Index) Medelavbrottstid för berörda kunder. (Drift- och AvbrottsRegistrering i Windows) System för att registrera fel och avbrott. Åtkomst via NetBas. Driss: Vattenfalls driftövervakningssystem. EBR: Elbyggnadsrationalisering, ett system för planering, byggnation och underhåll av eldistributions-anläggningar 0,4-145 kv. Eldistribution: Vattenfall Eldistribution AB i Sverige om inget annat anges. FeAl: Oisolerad luftledning av aluminiumledare med järnkärna. Fjärrfrånskiljare: Frånskiljare med utrustning som möjliggör fjärrstyrd manövrering från driftcentral. Fjärrsektioneringsområde: Ett nätområde bestående av ett eller flera avbrottsområden (FO) som går att sektionera fram helt och hållet med hjälp av fjärrstyrda frånskiljare. FMI: Finska Meteorologiska Institutet. HK: Hängkabel. vi

8 KA: Kabel. LL: Luftledning. MSP: Mellanspänning NetBas: Vattenfalls nätinformationssystem (NIS) som innefattar karta, nätschema, beräkning, DARWin och andra moduler. Recloser: SAIDI: Utlokaliserad stolpmonterad brytare med automatisk felbortkoppling. (System Average Interruption Duration Index) Medelavbrottstid för anslutna kunder. SAIFI: SMHI: (System Average Interruption Frequency Index) Medelavbrottsfrekvens för anslutna kunder. Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut. vii

9 1 Inledning Vattenfall Eldistribution är en av de största eldistributörerna i Norden, med ett elnät som omfattar ca mil ledning i Sverige och Finland. Företagets kunder är hushåll, företag och elproducenter. I Sverige finns etableringar på 3 orter Trollhättan, Stockholm och Luleå. Detta examensarbete är initierat av Vattenfall Eldistribution och utförs vid Eldistributions kontor i Trollhättan under tio veckor. Rapporten inleds med en övergripande förstudie om SAIDI i Eldistributions nät och varifrån kundavbrottstiden härstammar. En jämförelse med Eldistributions nät i Finland görs innan exempelnät med fjärrfrånskiljare redovisas och slutsatser dras. Rapporten är avsedd att läsas i färgutskrift med anledning av att diagrammen och figurerna är svåra att tyda vid svartvit utskrift. 1.1 Bakgrund I samband med de ökade kraven på ett vädersäkrat nät, med bakgrund av bland annat myndighetskravet på max 24 timmars avbrottstid per avbrott år 2011, har funderingar kring en alternativ uppbyggnad av nätet kommit fram. Istället för att gräva ner kablar i alla områden så finns en idé om att placera ut fler frånskiljare/brytare i luftledningsnätet, med syfte att få ner medelavbrottstiden för kunderna i det aktuella nätet, det vill säga SAIDI 1. I Finland använder man till stor del fjärrmanövrerade kopplings-apparater för att kunna hålla ner avbrottstiderna, och en utredning som behandlar huruvida det är möjligt att placera ut fjärrfrånskiljare i samma omfattning i Sverige är därför av intresse. 1.2 Syfte och mål Syftet med arbetet är att genomföra ett examensarbete vars resultat är användbart för Eldistribution. Följande mål betraktas som centrala: Att få utrett hur fjärrmanövrerade apparater används i Eldistributions nät i Finland och om det är möjligt att i Sverige med svenska förutsättningar (vind, blötsnö) använda fjärrmanövrerade kopplings-apparater på samma sätt som i Finland för att kunna minska SAIDI-talen. Ta reda på i vilka områden och i vilka nät det kan vara lämpligt att placera flera fjärrstyrda frånskiljare och hur mycket kan SAIDI då förbättras samt hur kostnadseffektivt det är. Delmål och frågeställningar som sammantaget ser till att målen uppfylls: Ta reda på hur användningen av fjärrfrånskiljare skiljer sig i Finland och Sverige i nuläget. 1 System Average Interruption Duration Index 1

10 Utreda hur ser SAIDI ut vid normala störningsår respektive storstörningar (t.ex. Gudrun) i Sverige och Finland. Utreda hur SAIDI-talet för ett jordkabelnät skiljer sig från ett luftledningsnät optimerat med fjärrmanövrerade frånskiljare. Undersöka vilken kapacitet driftsavdelningen har för att klara att hantera fler fjärrmanövrerade objekt. Inhämta synpunkter på hur en DC klarar av att hantera en markant ökning av fjärrkontrollerade objekt vid normal störningsnivå respektive vid en storstörningssituation (kan beskrivas utifrån hur många samtidiga fel man klarar av utifrån dagens bemanning och antalet drissarbetsplatser). Definiera vilken funktionalitet för apparater som bör användas i olika områden och platser i nätet. En frågeställning är ifall det räcker med en frånskiljande apparat (piskor/brytkammare) eller om det krävs brytande funktionalitet med egen felbortkoppling. Beräkna hur kostnadsbilden ser ut per utökad fjärrkontrollpunkt inklusive kommunikation och apparat med manöverdon och hur lönsamheten skiljer sig med fjärrkontrollerade objekt kontra kabelalternativ. 2 Förutsättningar 2.1 Definition av SAIDI SAIDI är ett nyckeltal som kan räknas fram ur avbrottsstatistik och kunddata. Indata är total kundavbrottstid och totalt antal kunder för det objekt man vill analysera. SAIDI-talet anges i minuter eller timmar och kan förslagsvis räknas fram per linje, fördelningsstation eller nätområde. SAIDI definieras enligt (1). Total kundavbrottstid under ett år SAIDI = (1) Antal anslutna kunder 2

11 2.2 Eldistributions nätområden i Sverige Eldistributions nätområden i Sverige kan delas in i olika regioner. Flera avsnitt i denna rapport behandlar de fyra regionerna Väst, Öst, Mellan och Norr. Region Öst, bestående av delar av Östergötland Södermanland, hade tidigare ett kontor i Linköping. När det lades ner flyttades områdesansvaret till etableringarna i Trollhättan och Stockholm och region Väst blev omdöpt till Syd. På grund av uppbyggnaden av databaser och utförandet av statistiksökningar behöver dock fortfarande Öst och Väst nämnas åtskilt i denna rapport. Region Mellan motsvaras av nätområden runt Mälardalen och i Uppland, medan region Norr har det allra nordligaste nätet i Sverige med kontor i Luleå. De olika regionerna illustreras i Figur 1. Figur 1 - Eldistributions nät i Sverige [19]. Nätområden markerade med orange. 2.3 Avgränsningar I rapporten finns följande avgränsningar: Fjärrmanövrerade apparater i kabelnät behandlas ej Kablifiering av nät som en lösning utreds ej, utan då endast som en jämförelse med avseende på avbrottstid och kostnadseffektivitet Isolering med BLL som en lösning utreds ej Endast Vattenfall Eldistributions mellanspänningsnät i Sverige och Finland är inkluderat 3

12 Eftersom Eldistribution har uttalade mål angående SAIDI-talet och det anses behöva åtgärdas så är det främst SAIDI-tal som tas upp och exempelvis inte CAIDI 2 eller SAIFI Verktyg Programvaror som använts är: NetBas för kartor, datainsamling, avbrottsstatistik Autocad för att plotta ut nätscheman AIN-beräkningsmall (Excel-fil) för att beräkna kundavbrottsminuter med olika konfigurationer av fjärrfrånskiljare i nätet. 3 Avbrottsstatistik för Eldistributions nät 3.1 Kundavbrottstidsstatistik för Eldistributions nät Spänningsintervallet 1 till 30 kv motsvarar den största delen av de totala SAIDI-minuterna i Eldistributions nät. Tabell 1 redovisar hur stor andel av de totala minuterna som härstammar från mellanspänningsnätet. Data för tabellen är hämtad från avbrottsstatistikfil [1]. Tabell 1 - SAIDI-statistik för Eldistributions nät År SAIDI MSP SAIDI totalt Andel MSP ,4 152,1 87,1% ,9 648,1 85,9% ,0 165,5 88,2% ,9 415,3 90,8% Eftersom de flesta fel härstammar från mellanspänningsnätet samt att denna rapport gäller ombyggnationer på mellanspänningsnätet används siffrorna för SAIDI på mellanspänningsnätet. I Figur 2 sammanställs ursprunget till Eldistributions SAIDI-minuter fördelat på område och år och i Figur 3 visas absoluta värden på kundavbrottsminuter fördelat på område och år. Vid tolkning av diagrammen behövs hänsyn tas till att de olika regionerna har olika väderförhållanden samt att olika nätfilosofier har använts i olika delar av nätet. Fördelningen av SAIDI-minuter mellan de olika områdena visar att vissa områden drabbas hårdare under storm-år. Både år 2005, när stormen Gudrun drog in över landet och år 2007 när stormen Per drog in över landet, steg andelen av SAIDI-minuter märkbart för områdena Väst och Mellan. Anledningarna till varför vissa områden drabbas hårdare kan vara många, till exempel kan det bero på hårdare väderförhållanden, dåligt underhåll, dålig nätuppbyggnad, få reservmatningar etc. De exakta orsakerna till skillnaderna mellan de 2 Customer Average Interruption Duration Index 3 System Average Interruption Frequency Index 4

13 olika områdena diskuteras ej i någon vidare bemärkelse i denna rapport. Den korta perioden över vilken statistik samlats medför en viss osäkerhet i hur områdena generellt drabbas vid stora stormar, men de senaste årens stormar pekar på att näten drabbas värst i Väst. Ytterligare väder-relaterad disskussion och skillnader mellan olika områdens väderförutsättningar förs i avsnitt 4.2. Ursprung till Eldistributions SAIDI fördelat på område och år Andel i % Mellan Norr Väst Öst Figur 2 - Ursprung till Eldistributions SAIDI fördelat på område och år Kundavbrottsminuter årsvis för respektive region Antal miljoner minuter Norr Öst Mellan Väst Figur 3 - Kundavbrottsminuter årsvis för respektive region 5

14 Mer detaljerad information om Eldistributions SAIDI återges senare i rapporten, där antal kundavbrottsminuter för enskilda linjer redovisas och hur mycket det påverkar SAIDI för hela Eldistributions nät. 3.2 Jämförelse med SAIDI-statistik för Sverige I Tabell 2 redovisas det totala SAIDI-talet för Sverige för åren Data för är hämtad från Svensk Energis sammanställningar Elåret för respektive år, se [2], [3] och [4]. Data för 2007 är hämtat från störningsstatistik på Svensk Energi [5]. Alla kundavbrottsminuter som härstammar från lokalnätet exklusive lågspänning är medräknade. Tabell 2 - SAIDI-statistik för Sverige År SAIDI , , , ,6 Siffrorna kan anses rättvisande att jämföra med Eldistributions nät eftersom de bolag som lämnat uppgifter enligt Svensk Energi har drygt 90 % av Sveriges alla kunder och en någorlunda jämn fördelning med olika typer av nät. Vid en jämförelse av tabell 1 och 2 märks att Eldistribution har högre värden under samtliga år utom Under åren 2004 och 2006, som kan anses som normalår ur SAIDI-synpunkt, är Eldistributions värden betydligt högre än riksgenomsnittets. Den största orsaken till att SAIDI-talen skiftar mellan Eldistribution och snittet för Sverige är att Eldistribution har förhållandevis mycket landsbygdsnät och att de områden där Eldistribution har nät drabbades hårdare vid stormen Per (2007) än vid Gudrun (2005) i förhållande till riksgenomsnittet. 3.3 SAIDI-mål för Eldistributions nät Eldistribution har ett långsiktigt strategiskt mål att sänka SAIDI till 100 minuter för lokalnätet. Som ett delmål i detta anges att reducera SAIDI till 125 minuter tills år Dessa siffror är ej fastställda och härstammar från en intervju med Jan-Åke Rosenqvist [6]. 3.4 Ledningsstatistik för Eldistributions mellanspäningsnät I Tabell 3 redovisas ledningslängderna i Eldistributions nät fördelat på ledningstyper och regioner. Data är hämtat från befintlig linjestatistik [7]. Notera att Trollink innefattar både region Väst och Öst. 6

15 Tabell 3 - Ledningslängder i Eldistributions nät fördelat på ledningstyp och region Region Oisolerad LL [km] Isolerad LL [km] Markkabel [km] Hängkabel [km] Totalt [km] Norr Sollentuna Trollink Totalt En grafisk presentation som visar fördelningen av ledningstyper i de olika regionerna visas i Figur 4. Ledningstyper i olika områden 100% 90% 80% 70% Andel 60% 50% 40% 30% 20% 10% Hängkabel (km) Markkabel (km) Isolerad LL (km) Oisolerad LL (km) 0% Norr Sollentuna Trollink Figur 4 - Fördelning av ledningstyper i de olika regionerna i Eldistributions nät 3.5 Orsaker till störningar I Figur 5 redovisas fördelningen av orsaker till störningar i mellanspänningsnätet under ett normalår utan omfattande storstörningar. Diagrammets procentandelar motsvarar andelen av antalet fel och har ingen koppling till avbrottstider för felen. Notera att diagrammet visar ett snitt över Sverige, varför de olika områdena och näten kan ha olika stor grad av avvikelse från dessa siffror. Data för normalåret 2006 är hämtad från [8] varefter ett snitt mellan 10 kv- och 20 kvs-näten har räknats fram. 7

16 Felorsaker mellanspänningsnät [%] 5% 11% 5% 3% 6% 9% 26% 3% 6% Åska Vind Snö, islast Trädfall vind Trädfall snö Trädfällning Djur Fabrikations eller materialfel Okänd felorsak Övrigt 29% Figur 5 - Felorsaker på mellanspänningsnätet i Eldistributinos nät vid normalår i % 3.6 Linjestatistikssammanställning för En linjestatistiksammanställning visar övergripande vilka linjer som har den största påverkan på Eldistributions SAIDI-tal och kan ses som en förstudie till beräkningar och urval av nät i ett senare skede. Eftersom sammanställningen endast är tänkt att ge en överblick över de sämsta linjerna ur SAIDI-synpunkt så är de felfria linjerna ej medtagna. Dock så är andelen felfria linjer liten eftersom de flesta linjer åtminstone får något fel under en fyraårsperiod. Notera att en linje kan ha högt SAIDI-tal utan att hamna långt upp på denna lista eftersom linjens avbrottsminuter hela tiden vägs mot det totala antalet kunder och inte linjens kundantal. När det gäller tolkningen av SAIDI-tal finns det ett flertal saker att beakta eftersom orsaker till ett ökat SAIDI-tal kan vara högst skiftande. Att endast betrakta de olika felorsakerna i avsnitt 3.5 ger inte en bra bild över varifrån den största kundavbrottstiden härstammar (ett åskfel tar till exempel kortare tid att åtgärda än ett trädpåfall generellt sett). Dessutom kan aspekter som inte direkt har med felets art spela in på kundavbrottstiden. Som ett exempel kan fel på reservmatningar medföra att fler kunder än vad som annars skulle ha blivit drabbade blir drabbade vid ett fel. Dessutom kan avbrottstiderna bli långa för att ledningen ligger långt ifrån serviceorganisationens etablering eller att linjen får låg prioritet vid en storstörning. Vad gäller identifieringen av de nät som med avseende på SAIDI behöver byggas om, är det viktigt att inte fokusera på ett enskilt år, utan istället se helheten över flera år eftersom 8

17 vissa år drabbas vissa linjer mer än andra. En vidare granskning huruvida en viss linje har extrema värden vid storm-åren 2005 (Gudrun) och 2007 (Per) kan också vara relevant, då ett sådant år kan dra upp ett annars lågt snitt till dåliga SAIDI-tal över den fyraårsperiod som sammanställningen gäller. Vid planering för ombyggnationer måste en detaljgranskning ske med avseende på ekonomi för de nät som behöver byggas om på grund av hög påverkan på det totala SAIDI-talet. De ekonomiska aspekterna tillsammans med en uppskattning om hur hög kapacitet en linje har att sänka dess kundavbrottstid ger tillsammans en bra bild över hur lämplig den är att bygga om/komplettera eller ej och vilka metoder som kan tänkas vara mest kostnadseffektiva. Ifall man exempelvis kan bygga om linje A som påverkar det totala SAIDI-talet lika mycket som linje B för mycket mindre pengar än vad det skulle kosta att bygga om linje B så är ju det att föredra i första hand, eftersom mellanskillnaden i kostnader då skulle kunna finansiera ytterligare ombyggnationer etc. Sammanvägningen av de olika åren med lugna år såsom 2006 samt storstörningsår som 2005 gör att sammanställningen med alla år blir mer rättvisande än då man endast läser data från ett enskilt år. I detta fall innefattar snittet från 2004 till och med 2007 två normalår samt två storstörningsår. Anledningen till att året 2003 inte är medtaget i sammanställningen är att DARWin-statistik för område Mellan saknas för detta år, och därför skulle en sammanställning då slå fel eftersom många linjer med utmärkande SAIDItal då kan förbises. 9

18 De 50 linjer som påverkar Eldistibutions SAIDI-tal mest presenteras i Figur 6. De 50 linjer med störst påverkan på Eldistributions SAIDI 1 0,00% 0,10% 0,20% 0,30% 0,40% 0,50% 0,60% 0,70% 0,80% Andel av Eldistributions totala SAIDI ÄT2427-L01 TT8262 L806 TT8211 L354 TT8331 L813 TT ÄT5461-L01 TT8211 L353 ÄT5451-L3 ÄT2427-L02 TT49 L493 TT16 L164 U8-L06 TT16 L166 TT5551 L334 ÄT4254-L02 TT8211 L352 TT17 L175 TT47 L472 TT TT TT1535 TOFTERYD TT16 L161 ÄT5712L034 TT3 FI L32 TT21 L212 TT21 L213 TT110 L115 TT48 L481 TT41 L411 TT1711 L04 TT TT6881 L09 TT8262 ÄT4354-H18 TT8262 L805 TT5511 ÄT5451-L4 TT5511 L313 TT TT TT1443 ÄT57-L007 TT1443 L3 TT5511 L314 BT87TK ÄT461-L14 BT87TK L043 TT MT5162 L TT5 SK L54 TT8211 L351 TT49 L491 TT65 L651 Figur 6 - De 50 linjer med störst påverkan på Eldistributions SAIDI-tal Statistiken blir mer korrekt och överensstämmande med verkligheten ifall statistiken hämtas från fler år än Dock så är detta inte möjligt eftersom statistik för Eldistributions nät saknas för tidigare år i vissa områden. För den kompletta statistiken se [9]. 10

19 All avbrottsstatistik förutom för 2006 är hämtad via NetBas med instruktion enligt [10]. Avbrottsstatistik för 2006 är hämtad från [11]. 3.7 Problem vid sökning och analys av avbrottsstatistik Att via NetBas hämta DARWin-statistik över hela nätområden med hundratals linjer, som det ju innebär vid sammanställning av hela Eldistributions nät, är ingen simpel operation att utföra. Nedan följer olika bekymmer som uppstår vid DARWin-statistiksökningar där stora mängder fördelningsstationer och linjer skall ingå; Det är olika antal tecken för fördelningsstationsbeteckningar, linjenummer och nätstationsbeteckningar i de olika delarna av Eldistributions nät. Detta på grund av att Vattenfalls nät består av många sammanslagna nät från tidigare nätbolag, och alla dessa har haft olika littreringar och nätfilosofier. Även de olika regionerna inom Eldistribution har haft olika filosofier vad gäller littreringar. Om man vill ha med mellanspänningsfel i nätstationerna (ex 10-20/0.4kV) från DARWin/NetBas, alltså fel som inte kan kopplas till en linje från en fördelningsstation, så måste man ta med lågspänningsnätet i sökningen för att de felen skall synas, vilket innebär att det är svårt att göra ett urval som behandlar alla mellanspänningsfel. Ett annat bekymmer är att driftspersonal som registrerar störningar i DARWin har lagt in olika namn på attributen placering och linjenummer, så att vissa linjer får fel i flera poster istället för samlat i en enda. Vid närmare analys bör man därför addera de störningsposter som härstammar från samma linje fast som på grund av skillnader i handhavandet har olika texter i placerings- och linjenummer-fälten. I denna rapport utförs ej dessa adderingar på grund av att vissa poster ej skall adderas eftersom de innefattar fel som härstammar från lågspänningsnätet (till exempel högspänningssäkring i nätstation som löst på grund av fel på lågspänningsnätet). Då vissa poster ej skall adderas och vissa skall adderas blir det en fråga om detaljgranskning för varje enskild linje, vilket skulle innebära en extremt stor arbetsbörda. Vid linjer med sektioneringar med utlokaliserade brytare som t.ex. BT87 genererar en sökning i DARWin-statistiken via NetBas uppdelade poster för linjens olika sektioner. Även detta medför att sektionernas avbrottsminuter måste adderas ihop för att linjens avbrottsminuter skall bli rättvisande. Ett annat exempel som visar på hur sökningar bland avbrottsstatistiken kan medföra tvetydigheter är en reservmatning från Norge till OT98 Ed som lägger sig som en extra post bland störningsstatistiken med placeringsnamnet OT98(BT26). Därmed behöver man addera den till störningsstatistiken för OT98 Ed för att få de totala kundavbrottsminuterna. En besvärlig omständighet för avbrottsstatistiksökning linjevis eller per fördelningsstation kan också uppkomma av omlittreringar som utförts i nätet. I de fallen hamnar den tidigare littreringen som en viss post i felstatistiken och den nya i en annan post i felstatistiken. 11

20 4 Jämförelse av Eldistributions nät i Finland och Sverige 4.1 Strukturen hos Eldistributions nät i Finland jämfört med i Sverige Vattenfall Verkko (Vattenfall Eldistribution i Finland) har en nätuppbyggnad som skiljer sig från den svenska såvida att den största delen av distributionsnätet är uppbyggt kring ett nät på 110/20 kv. Regionnätet för distribution är på 110 kv och fördelningsstationerna transformerar i de flesta fallen direkt ner till 20 kv. I Sverige används oftast även ett mellanliggande regionnät som till exempel 40 kv eller 70 kv. Finland har även ett 45 kv-nät som främst används för att transportera den effekt som vattenkraftverk producerar längs floder och åar i det finska inlandet. Även om det finns en viss mängd distribution till kunder på detta nät är lasten väldigt låg i förhållande till lasten på 110 kv-nätet. Mellanspänningsnätet är i de flesta fall uppbyggt som ett radiellt nät och har vanligen reservmatningsmöjligheter via andra linjer/fördelningstationer. Denna typ av nätuppbyggnadsstrategi återfinns i många områden i Eldistributions nät i Sverige. Vad gäller ursprunget till Eldistributions nät så är det 6 bolag i Finland som bildat Eldistribution Finlands nät medan i Eldistribution Sveriges nät är det ett större antal bolag ursprungligen, vilket innebär fler typer av nätfilosofier och därmed en stor splittring i hur nätet är uppbyggt på olika platser i Eldistributions nät i Sverige. Det totala antalet kunder anslutna till Eldistributions nät i Finland uppgår till cirka vilket kan jämföras med cirka kunder i Sverige. När det gäller röjning av ledningsgator har Eldistribution Finland som standard att oisolerade luftledningar i mellanspänningsnätet skall ha 10 meters ledningsgator och isolerade luftledningar 6 meters ledningsgator jämfört med 6 till 8 meter i Sverige. Sammantaget så kan slutsatsen dras att i Finland så har Eldistribution ett mer samstämt nät och dess geografiska koncentrering medför att nätet blir mer homogent med avseende på nätuppbyggnad och lednings/stations/apparat -typer än det nät som Eldistribution förfogar över i Sverige. Eldistributions mål för det finska nätet är att reducera SAIDI-talet från cirka 140 minuter år 2008 till 100 minuter år Detta att jämföra med Eldistributions mål i Sverige vilket är att reducera SAIDI-talet från cirka 190 minuter år 2008 till 100 minuter år Vad gäller användandet av fjärrmanövrerade frånskiljare och utlokaliserade stolpmonterade brytare (reclosers) i nätet så har Eldistribution ett mycket mer utstuderat användande av dessa apparater i Finland. I Figur 7 visas en bild där man också kan se skillnaderna i tankesättet angående hur reducering av avbrottstider skall gå till vilka under flera år har gällt i de båda länderna. 12

21 Figur 7 - Olika tekniker för att minska avbrottstider och hur stor effekt de har [12] Till vänster hamnar de mer kortsiktiga lösningarna och desto längre åt höger i bilden desto mer långsiktiga är åtgärderna. Effekterna av de olika åtgärderna avgörs av respektive åtgärds vertikala position; desto längre ner desto mindre effekt och desto längre upp desto högre effekt ur nätförbättringssynpunkt. Observera att denna bild inte har någon direkt koppling till nyckeltalet SAIDI utan ger en mer generell illustration av hur nätet påverkas. Som hjälp för beslutsunderlag genomför Eldistribution i Finland årligen beräkningar över fjärrfrånskiljarnas inverkan på den totala avbrotsttiden i nätet. Enligt Jarkko Kohtala [13] utförs beräkningarna med hjälp av ett beräkningsprogram vid namn RNA - Reliability based Network Analysis, en del i systemet Xpower som är utvecklat av systemutvecklaren Tekla. Parametrar och beräkningsmodell till RNA-applikationen är framtaget av Vattenfall 13

22 Verkko i samarbete med elenergiingenjörsavdelningen vid Tampere University of Technology och implementeringen i systemet har utförs tillsammans med Tekla. Dessa beräkningar ligger till grund för Eldistributions kommande utbyggnadsplaner med fjärrfrånskiljare i Finland. Eldistribution i Sverige saknar ett liknande system för analys av hur fjärrfrånskiljare inverkar på avbrottstiden i nätet. Eldistribution i Finland planerar att montera upp 1250 fjärrfrånskiljare under åren 2006 till Detta att jämföra med det totala antalet befintliga fjärrfrånskiljare i Eldistributions svenska nät som uppgår till cirka 1800 stycken. Vattenfall Eldistribution i Finland använder även reclosers mer frekvent och flitigt än Eldistribution i Sverige. Som standard har leverantör varit Noja Power i Finland i flera år, men från och med 2009 kommer brytare från amerikanska ABB att användas på grund av att de tillhandahåller brytare som går att finjustera bättre. 4.2 Väderjämförelse mellan Finland och Sverige Finlands klimat liknar Sveriges med varma somrar och kalla vintrar men vintrarna kan dock bli något kallare än i Sverige och temperaturen skiftar snabbare i Finland. Våren och hösten är förhållandevis korta i jämförelse med Sverige. Anledningen till att Finland har ett lite mer kontinentalt klimat än Sverige är att landet ligger mer skyddat i förhållande till Atlanten och därmed blir Golfströmmens utjämnande och värmande verkan reducerad i Finland. När det gäller stormar och oväder som kommer in västerifrån från Atlanten så bromsas de upp av den skandinaviska bergskedjan Skanderna och av den stora landmassan i Norge och Sverige. Detta medför att effekterna av stormar och regnoväder som inkommer från Atlanten reduceras innan de når Finland [14]. De sydligaste delarna av Finland ligger på ungefär samma latitud som Svealand eller strax norr om Mälardalen. Normalt får de sydligaste delarna av Finland snötäcke i december och snön täcker oftast en större del av Finland än i Sverige. När det gäller förekomsten av blötsnö och is, som är en vanlig orsak till störningar på grund av nedtyngda ledningar, kan Finland ha ett klimat som medför fördelar jämfört med Sverige. Eftersom blötsnö bildas när temperaturen stiger över 0-gradersstrecket kan de finska förutsättningarna, med mer direkta omslag från varmt till kallt, innebära att den tid som temperaturen är kring 0 är kortare än vad den är i Sverige under ett normalår. I Tabell 4 anges frekvenser för extrema vindar uppmätta i Finland och Sverige. Vindhastigheten är angivet i 10-minuters medelvindhastighet i meter per sekund och frekvensen är antal gånger per år. Frekvensdata är hämtad från FMI [15] och liknande data för Sverige är framtaget ur månadsvis vinddata från SMHI för 2007 och till och med augusti 2008 [16]. Ett snitt per år har omräknats med faktorn 1/1,667 som motsvarar skillnaden mellan 20 månader och de 12 månader som utgör ett år. 14

23 Tabell 4 - Frekvenser för extrema vindar i Finland och Sverige Hastighet [m/s] Frekvens [ggr/år] Finland Sverige , , ,1-0,2 1 >31 Eftersom frekvenser för extrema vindar i Sverige är framtaget ur en så pass snäv tidsperiod kan den skilja sig från andra år men ger ändå en uppskattning om hur extrema vindar förekommer i Sverige jämfört med i Finland. Sammantaget så är frekvenserna liknande för vindar med hastigheter upp till m/s men vid högre vindhastigheter har Sverige en högre frekvens. I Figur 8 visas en karta med vindenergiförhållanden i Sverige och Finland. 15

24 Figur 8 - Vindenergiförhållanden i Sverige och Finland. Grafiken för Sverige är hämtad från SMHI [17] och grafiken för Finland är hämtad från Vindatlas för Finland [18]. Medelvindskartan visar tydligt att västkusten i Sverige och kustbandet i Finland har de högsta medelvindarna. Även Gotland och Skåne samt fjälltrakterna i Sverige har höga medelvindar. En snabb jämförelse angående hur höga medelvindar som Eldistributions nät i de båda länderna har medför en generell slutsats; Eldistributions nät i Finland har en gynnsammare placering utifrån medelvindsperspektiv än vad nätet i Sverige har. Detta eftersom den allra största delen av nätområdet i Finland hamnar inom gränserna för den lägsta skalan på medelvindskartan och endast en liten del av nätet är i de områdena med högre medelvind. I Eldistributions nät i Sverige är det framförallt västra Sverige som har högsta medelvindarna och då i synnerhet Bohuslän och Västergötland. Figur 9 visar Eldistributions nätområde i Sverige och Finland. Kartan är hämtad från presentationsmaterial för Eldistribution [19]. 16

25 Figur 9 - Eldistributions nät i Sverige och Finland. Nätområden markerade med orange. I januari år 2005 och 2007 har kraftiga stormar drabbat Sydsverige. Detta har haft stor betydelse för såväl den direkta avbrottsstatistiken som att elnätsbolag runt om i landet har insett att investeringar för att vädersäkra nätet har blivit än mer aktuellt. Eftersom det är svårt att förutse var stormarna dyker upp i landet är förberedande åtgärder nödvändiga i många delar av Eldistributions nät i Sverige. Dock så har den västra delen av nätet drabbats hårdast vid dessa stormar och det styrker än mer vikten av åtgärder för dessa delar av nätet. Figur 10 visar var byvindarna var kraftigast under stormen i januari 2005, även kallad Gudrun. Figur 10 - Maximal byvind på 10 meters höjd den 8-9 januari Med tillstånd av SMHI [20]. 17

26 Som påpekas i rapporten Januaristormen 2005 [20] så är det byvindarna som har störst betydelse för skadorna på skogen, och i detta fall var byvindarna extremt höga: De värsta vindbyarna i inlandet nådde ofta mer än dubbelt så hög hastighet som medelvinden och redan vid storm i byarna kan åtskilliga träd falla. Nu nåddes uppåt eller över 30 m/s på många håll i Götaland och förödelsen blev enorm. Under stormen Per nådde byvindarna inte upp i samma styrka. Detta styrks av rapporten Januaristormen 2007 [21] och syns tydligt i Figur 11. Figur 11 - Maximal byvind på 10 meters höjd den 14 januari Med tillstånd av SMHI [21]. Som en grov jämförelse mellan de båda stormarna kan nämnas att Gudrun fällde omkring 75 miljoner kubikmeter skog medan Per fällde cirka 16 miljoner kubikmeter. Som en generell slutsats av jämförelsen mellan väderförutsättningarna i Sverige och Finland anges att Eldistribution i Sverige har sämre förutsättningar vädermässigt och då framförallt när det gäller medelvindsstyrkan och byvindar som kan dra in med stormar från väst. Detta bekräftas av vindfrekvenstabeller, vindnergikartor och den geografiska placeringen av Eldistributions nät i de båda länderna. 18

27 5 Metoder för reducering av SAIDI på friledningsnät Att reducera SAIDI på friledning kan ske genom flera olika sätt. Nedan visas olika angreppsmetoder för att få ner SAIDI-talet. Röjning Isolering med BLL / BLX Kablifiering Minskar felfrekvensen Frånskiljare Fjärrfrånskiljare Minskar antalet drabbade kunder vid fel och minskar avbrottstiderna eftersom felsökning går fortare Dessa två metoder att förändra SAIDI, dels att påverka felfrekvensen och dels att påverka antalet drabbade kunder och avbrottstider, kan användas separat eller i kombination. Vad gäller breddning av ledningsgator för luftledningar i mellanspänningsnäten så påpekas i rapporten Landsbygdens Eldistribution [22] följande: Att bredda ledningsgatorna i skogsmarken så att de blir helt trädsäkra (dvs vidga dem från nuvarande 6 8 meter till uppemot 40 meter) är knappast realistiskt med hänsyn till hur skogslandskapet skulle påverkas. Frånskiljare har traditionellt använts för att kunna sektionera nätet för arbeten vid oplanerade samt planerade avbrott. Vid fel är fjärrfrånskiljare mest tidseffektivt för att minska antalet drabbade kunder och sektioneringstiden. Dock så är det dyrare. 6 Fjärrfrånskiljare och reclosers 6.1 Allmänt om fjärrfrånskiljare Fjärrfrånskiljare används för att minska antalet drabbade kunder samt att underlätta för snabb felsökning från driftcentralen och vidare även för montören. Fjärrmanövrerade fjärrfrånskiljare i luftledningsnät kan sänka SAIDI-talet i avbrottsdrabbade områden genom möjligheten för driftspersonal att snabbt sektionera fram felet och därmed minimera antalet drabbade kunder. 6.2 Fjärrfrånskiljarstatistik Fjärrmanövreringsmöjligheter i Eldistributions mellanspänningsnät förekommer i viss utsträckning. De flesta linjer har åtminstone någon fjärr. Ca 1800 fjärrmanövrerade frånskiljare finns utplacerade i nätet. Tabell 5 visar antalet frånskiljare i varje region. Statistiken är hämtad från ännu opublicerad statistik [23]. 19

28 Tabell 5 - Antal fjärrfrånskiljare i Eldistributions mellanspänningsnät Väst 594 Öst 370 Mellan 413 Norr Tillgång och återanvändning En fördel med fjärrfrånskiljare gentemot andra metoder som förändrar avbrottstider är att de i de flesta fall är möjliga att flytta runt mellan olika nät. Om en linje till exempel är ett objekt för kablifiering, och nätet för inte så många år sedan har kompletterats med fjärrfrånskiljare, är det möjligt att avlägsna fjärrfrånskiljarna och placera ut dem på andra linjer. 6.4 Felhantering i driftcentralen vid ökat antal fjärrfrånskiljare Vad gäller hantering av fel i driftcentralen med avseende på ökat antal fjärrfrånskiljare på en linje bör uppdelning ske för två skilda situationer eftersom dessa påverkar sektioneringstiderna: Fall 1 - Normal störning, enstaka fel: Felen går snabbt att sektionera bort och antalet drabbade kunder reduceras därför fort samtidigt som felet går lättare att lokalisera. Dock kan avbrottstiderna bli längre vid större antal fjärrfrånskiljare ifall felet/felen är övergående eftersom fjärrfrånskiljarna då bidrar till fler sektioneringar. Fall 2 - Storstörning: Vid storstörningar är det många extra parametrar att ta hänsyn till vid bedömning av hur fjärrfrånskiljare påverkar avbrottstiderna. Tiden innan fjärrsektionering utförs blir längre vid en storstörningssituation eftersom det är många fel samtidigt och driftspersonalen bara kan arbeta med cirka 5 olika arbeten på en arbetsplats åt gången. När driftoperatören väl börjar sektionera på den aktuella linjen underlättar det mycket med fjärrfrånskiljare och sektioneringstiderna blir därmed kortare än vad de hade blivit ifall montörer skulle sektionera fram felet manuellt. När det är flera fel samtidigt på olika platser på linjen samt på reservmatningarna, vilket ofta är fallet vid storstörningar, så hjälper dock fjärrfrånskiljarna inte lika mycket som i andra fall. Informationen är hämtad ifrån en intervju med Gert Hansson [24]. 6.5 Reclosers Reclosers, det vill säga utlokaliserade brytare med automatisk felbortkoppling, är lämpliga att använda i ett antal olika fall. Nedan listas två typer av strategiska platser där utplacering kan vara lämpligt: Vid övergång från kabel till luftledningsnät, till exempel vid utmatning från samhällen. Vid fel på luftledningsnätet drabbas då ej anslutna kunder i kabelnätet på linjen. 20

29 Punkt precis före en sträckning av en linje som man av erfarenhet vet att fel ofta inträffar. Sträckor med hög felfrekvens drabbar normalt sett hela linjen, men om sådana felbehäftade sträckor kan kopplas bort automatiskt vid fel sparas många kundavbrottsminuter för kunder där fel mer sällan inträffar på linjen. Bilden i Figur 12 visar i princip en optimal placering för en recloser. Recloser Luftledningsnät Kabelnät Kabel Luftledning Figur 12 - Exempel på optimal placering för recloser på en mellanspänningslinje Vid användning av reclosers i Eldistributions nät bör man välja sådana vars brytarkammare inte innehåller SF-6-gas utan istället något annat isolationsmedium. Detta på grund av att Vattenfall har en miljöpolicy som innebär att användande av apparater som innehåller SF- 6-gas skall undvikas i allra möjligaste mån. Den isoleringsmetod som bland andra Noja Power använder sig av är vakuum. En marknadsundersökning rekommenderas innan omfattande utplacering av reclosers sker. Detta för att kunna göra en bedömning av vilka produkter som anses smidigast att anpassa till Eldistributions nät med avseende på inställning av skydd och kommunikation. Vid utbyggnation med reclosers måste selektivitet uppnås gentemot linjebrytare vid fel på linjen. Känsligheten hos utrustningen bör utredas så att en verifiering om det är möjligt att tillräckligt noggrant ställa in reclosern ges. Som en grov ekonomisk uppskattning av vad en recloser kostar kan nämnas att Eldistribution i Finland har ett inköpspris på cirka för en komplett recloser. Detta gör att de kräver mer optimala platser för att bli lönsamma att använda i förhållande till fjärrfrånskiljare som har ett pris som motsvarar mindre än hälften av en recloser. Som en övergripande rekommendation angående reclosers anges att använda dem som komplement till fjärrfrånskiljare, och då särskilt på strategiska punkter i nätet enligt listan i detta avsnitt. 21

30 7 Fjärrfrånskiljares inverkan på kundavbrottstiden För att åskådliggöra hur fjärrfrånskiljare påverkar kundavbrottstiden i ett visst nät utförs beräkningar i olika exempelnät med olika förutsättningar angående linjeuppbyggnad, ledningstyp, kundstruktur, reservmatningar etc. Val av exempelnät har baserats på att få en bred variation av nättyper med avseende på ovan nämnda parametrar. Detta eftersom exempelnäten ligger till grund för beräkningar och slutsatser och därmed ges en mer rättvisande bild av hur fjärrfrånskiljare påverkar nät i allmänhet. 7.1 Förutsättningar för beräkningar på exempelnät För varje exempel-linje redovisas ett antal alternativ med olika lösningar med eller utan fjärrfrånskiljare: H1 motsvarar ett alternativ utan möjligheter till fjärrsektionering H0 motsvaras av det befintliga nätet H2, H3 och H4 representerar de olika ombyggnadsalternativen. I alternativ H4, som är det mest påkostade alternativet, uppgraderas de flesta vanliga frånskiljare till fjärrfrånskiljare och eventuella nya fjärrfrånskiljare inklusive frånskiljardelen bekostas Med hjälp av AIN-beräkningsmall [26] har skillnaderna i avbrottstider mellan de olika alternativen räknats fram. Indata till avbrottsområden (AO:n) och fjärrsektioneringsområden (FO:n) ges av placeringen av frånskiljare och fjärrfrånskiljare i de olika alternativen. Ledningslängder, ledningstyper, kundantal och befintliga frånskiljardata hämtas från NetBas och gällande driftsscheman. När det gäller antal angränsande AO:n så räknas inte linjebrytaren vid utmatningen eller linjebrytare vid eventuella reservmatningar som frånskiljningsapparat med felfrekvens. Däremot räknas reservmatningar via frånskiljare eller fjärrfrånskiljare som sådana apparater. En övervägande andel av de befintliga frånskiljare som finns i nätet kan kompletteras med fjärrmanövrering och därför tas ingen hänsyn i beräkningarna till att vissa frånskiljare inte klarar det. Eftersom mallen bara kan utgå ifrån ett fel i taget så är storstörningssituationer svåra att räkna på. Därför har SAIDI och kundavbrottsminuter för de undersökta linjerna tagits fram vid normalår varefter mallen har kalibrerats genom justering av sektionerings och reparationstider. I de fall där nätet inte varit extremt drabbat av avbrott vissa särskilda år så används snittet för kundavbrottsminuterna från alla år i den undersökta perioden. Avbrottsstatistiken är hämtad från åren via DARWin-statistiksökningar i NetBas och ett snitt har framräknats för de olika ledningstyperna som finns i respektive linje. Tiden från det att felet inträffar till att fjärrsektionering har utförs, som motsvaras av Avbrottstid innan fjärrsektionering i mallen, är satt som en konstant med värdet 20 minuter. Detta för att man i driftcentralen ur säkerhetssynpunkt vill vänta en viss tid innan manövrering sker. Om det skulle vara så att någon olycka har inträffat och det tar tid att komma fram via 22

31 telefon till driftcentralen kan det vara bra att ha en viss marginal ur tidssynpunkt, enligt Gert Hansson [24]. Sektioneringsmöjligheter vid satellitstationer eller seriesatellitstationer, typ lask eller säkring eller brytare för frånskiljning av nätstationen tas ej med i beräkningarna. Detta på grund av att lågspänningsnätet är exkluderat från undersökningen och likaså fel internt i dessa nätstationer. Eftersom reservmatning med till exempel reservkraftverk ej inräknas i kalkylerna är det inte nödvändigt att dela upp varje enskild seriesatellit/ satellit-station i AO:n även ifall detta är möjligt rent teoretiskt. Däremot är nätstationer med frånskiljningsmöjligheter för inkommande och utgående ledning utnyttjade till att dela upp nätet i fler AO:n vilket generellt sett reducerar avbrottstiderna. Exempel på sådana stationer är markstationer och seriesattelitstationer med frånskiljningsmöjligheter för inkommande och utgående ledning på högspännningssidan. Vid utplacering av fjärrfrånskiljare i exempelnäten förutsätts att kommunikation är möjlig på samtliga platser längs linjerna. Det finns olika tekniker för kommunikation och antagandet gäller då att någon av teknikerna går att använda på den aktuella fjärrfrånskiljaren. Några av de tekniker som kan användas är; Satellit, Mobitex, NMT450/CDMA2000, GSM, 3G och Rakel/TETRA. Kostnader för fjärrtillägg och fjärrfrånskiljare inklusive frånskiljare hämtas från EBRkostnadskatalog 2008 [25]. Även om Eldistribution har kostnader som skiljer sig ifrån EBR-kostnadskatalog så är det en tydlig referens angående kostnader och om behov finns kan andra kostnader än de angivna matas in i beräkningsflikarna för kostnader för de olika exempelnäten för att få ut uppdaterade resultat på kostnader och kostnadseffektivitet. För respektive exempelnät redovisas de grundläggande indata som använts vid beräkningarna, som till exempel kundantal och ledningslängder i olika AO:n. Tidsfaktorer och hur ett avbrott i ett visst avbrottsområde eller fjärrsektioneringsområde påverkar andra områden finns i AIN-beräkningsunderlaget för respektive nät [26]. Standardvärden för avbrottsfrekvenser är framtaget ur gällande dokument inom Vattenfall Eldistribution [27] 7.2 Exempelnät 1 TT21 Borghult L213 Haratången-Gullberg Beskrivning av befintligt nät och kundstruktur Linje 213 Haratången-Gullberg är en 10 kv glesbygdslinje i trakterna strax öster om Kinna i Västergötland. Linjen matas från fördelningsstationen TT21 Borghult och har 182 kunder och en total ledningslängd på 34,6 km, vilket ger ett snitt på cirka 190 meter ledning per kund. Vissa mindre ombyggnationsplaner finns i området men inga större ombyggnationer är planerade inom de närmsta åren. Det finns 13 frånskiljare samt två fjärrfrånskiljare som delar in nätet i 13 avbrottsområden och 2 fjärrsektioneringsområden. Av den totala ledningssträckan står oisolerad luftledning för hela 89 % och resterande andelar är kabel och hängkabel. Friledning står för de flesta felen på linjen och har en störningsfrekvens på 0,349 fel per km och år (att jämföra med standard-frekvensen 0,17). Enligt framtagen 23