SVENSKA KRAFTNÄT. AFS, Anläggningar. FRISTÅENDE KAPACITIVA SPÄNNINGS TRANSFORMATORER 170 kv (i45kv) till 420 kv

Transkript

1 SVENSKA KRAFTNÄT ENHET, VERKSAMHETSOMRÅDE AFS, Anläggningar VÅR BETECKNING TR01-06 DATUM SAMRÅD NB,NK,AS,AN TEKNISK RIKTLINJE M UTGÅVA 4 Td FASTSTÄLLD h ^ FRISTÅENDE KAPACITIVA SPÄNNINGS TRANSFORMATORER 170 kv (i45kv) till 420 kv INLEDNING Dessa riktlinjer baserar sig i huvudsak på svensk standard SS-EN och 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 fristående kondensatorspänningstransformatorer för konstruktionsspänning 170 kv (145 kv) till 420 kv. Riktlinjerna gäller inte för elektroniska spänningstransformatorer. 1/22

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 Ny Standard SS-EN Övriga uppdaterade standarder införda. Föreslaget smutsprov borttaget. Krav på jordfelslindning och HF-uttag på begäran /22

3 Innehåll 1 Allmänt Tillämplig standard Omgivningstemperatur Vind Märkdata Märkfrekvens Inkoppling Primära märkspänningar Sekundära märkspänningar Omkopplingsbarhet Isolation Isolationsnivåer Krypsträckor Spänningsfaktor, märkvärden (rated voltage factor) Sekundärlindningar Allmänt Belastningsförmåga Frekvensberoende HF-överföring Normalt ska spänningstransforn inte ha utrustning för HF-överföring. Om utrustning för HF-överföring begärs anges detta i anbudsinfordran och ska uppfylla följande krav: Hela kondensatorstapeln Mellanspänningstransformatorn Utförande Allmänt /22

4 Gasisolerade spänningstransformatorer Mekanisk hållfasthet Primära uttag Utförande Mekaniska påkänningar Uttag för HF-utrustning Sekundära uttag Uttagslåda för sekundära uttag Kontaktdetaljer Jordningsklämmor Klämmornas utförande Sekundära dämpkretsar Märkning Märkskylt Schemaskylt Skyltarnas utförande Isolatorer Provning Typprov Isolatorprov Allprov Kontroll av partiella urladdningar Isolatorprov Provningsprotokoll Typprovningsprotokoll Allprovningsprotokoll Dokumentation Allmänt Dokumentation i offert Dokumentation samtidigt med leverans Dokumentation och reservdelar efter leverans Leverans /22

5 7 Bilagor Bilaga 1. Uttagsplatta och tapp, dimensioner Bilaga 2. Apparatdatalista /22

6 1 Allmänt 1.1 Tillämplig standard Tillämplig svensk standard gäller. När sådan saknas gäller Europeisk Standard (EN) och IEC-publikationer. Senaste utgåva ska gälla. I den mån apparaterna ej till alla delar uppfyller gällande standard och riktlinjernas tilläggskrav ska avvikelser redovisas tydligt i anbud. Tillämpliga normer och riktlinjer: SS-EN :2013 SS-EN :2012 IEC :2006 IEC 60273:1990 SS-EN 60529:2000 SS-EN ISO 1461:2009 SS :2001 IEC 60296:2012 SS-EN 62155:2003 IEC/TS IEC/TS SS-EN 61462:2008 Mättransformatorer Del 1: Allmänna fodringar Mättransformatorer Del 5: Tillägg för kapacitiva spänningstransformatorer Insulation coordination Isolatorer Stödisolatorer för ställverk med systemspänning över 1000 V Mått och tekniska data Kapslingsklasser för elektrisk materiel (IP-beteckning). Varmförzinkade beläggningar på tillverkade järn- och stålföremål Specifikationer och provningsmetoder. Dimensionering av utomhusställverk Vind- och islaster. Fluids for electro technical applications unused mineral insulating oils for transformers and switchgear Isolatorer - Trycksatta och icke trycksatta ihåliga isolatorer av keramik eller glas Guide for the selection of insulators in respect of polluted conditions-part 2: Ceramic insulators. Guide for the selection of insulators in respect of polluted conditions-part 3: Polymer insulators. Isolatorer Trycksatta och icke trycksatta ihåliga isolatorer av polymermaterial. 6/22

7 SS-EN C1:2008 SS-EN T1, C1:2008 SS-EN C1:2008 SS-EN C1:2008 Gjutna aluminium kapslingar för gasisolerade metallkapslade högspänningsställverk. Gasisolerade metallkapslade ställverk Kapslingar av plastiskt bearbetat aluminium. Gasisolerade metallkapslade ställverk Kapslingar av smitt stål. Gasisolerade metallkapslade ställverk Svetsade kapslingar sammansatta av gjutet och plastiskt bearbetat aluminium. 1.2 Omgivningstemperatur Spänningstransformatorerna ska klara följande temperaturintervall: Nedre gräns Övre gräns Grader Celsius Vind För normala applikationer ska 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 hållfasthet mot högre vindtryck erfordras. Dimensionering och provning ska då ske med ett vindtryck motsvarande det som fås ur SS Märkdata 2.1 Märkfrekvens Märkfrekvensen ska vara 50 Hz. 2.2 Inkoppling Spänningstransformatorerna ska utföras för inkoppling mellan fas och jord. 7/22

8 2.3 Primära märkspänningar Transformatorerna ska utföras omkopplingsbara för märkspänningar enligt nedanstående grupper: Um = 170 (145) kv: Um = 245 kv: 132/ 3 kv 154/ 3 kv 220/ 3 kv 242/ 3 kv För konstruktionsspänningen 420 kv ska märkspänningen vara 407/ 3 kv i huvudalternativet. Möjlighet att koppla om mellan märkspänningarna: 385/ 3 kv 396/ 3 kv 407/ 3 kv kan specificeras. 2.4 Sekundära märkspänningar Sekundär märkspänning ska väljas enligt följande: Lindning för reläskydd, mätning och fasning 110/ 3 V * Lindning för jordfelsskydd V * Normalt ska spänningstransformatorn inte ha en lindning för jordfelsskydd. Om jordfelslindningen begärs ska det anges i anbudsinfordran. 2.5 Omkopplingsbarhet Omkoppling ska ske sekundärt. Övriga krav, exempelvis beträffande märkbörda ska innehållas även i det mest ogynnsamma alternativet. 2.6 Isolation Isolationsnivåer Följande urval av isolationsnivåer ska gälla: Märkhållspänning vid: Konstruktions- spänning kveff kort stöt kv (toppvärde) lång stöt kv (toppvärde) 1 min Växelspännings prov kveff 170 (145) /22

9 2.6.2 Krypsträckor Se avsnittet om isolatorer, Spänningsfaktor, märkvärden (rated voltage factor) Spänningsfaktorns märkvärden ska vara i enlighet med SS-EN , nämligen: Spänningsfaktor märkvärde (Rated voltage factor) Kontinuerlig drift 1,2 Under 30 s 1,5 2.8 Sekundärlindningar Allmänt Spänningstransformatorerna ska i normalfallet vara utförda med följande lindning: > En kombinerad lindning för mätning, reläskydd och fasning Om så specificerat, skall dessutom följande elektriskt skild lindning ingå: > En jordfelslindning Belastningsförmåga Nedan angivna krav ska uppfyllas med krets för ferroresonansdämpning och eventuella hjälpbördor inkopplade (dvs. transformator kopplad för drift): > Lindning för mätning, reläskydd och fasning Mät-, relä- och fasningslindningen ska uppfylla följande krav vid obelastad jordfelslindning (om den ingår på begäran enligt 2.4): Märkbörda VA Klass 50 0,2 och 3 P Noggrannhetsklass 0,2 ska innehållas från 1 till 50 VA och transformatorn ska vara nolljusterad vid 50 % av märkbörda. 9/22

10 > Jordfelslindningen Jordfelslindningen (om den ingår på begäran enligt 2.4) ska uppfylla följande krav: Märkbörda VA vid cos φ = 1 50 Noggrannhetskrav Klass 0,5 inom 0,9 1,5 x märkspänning vid 0 100% av jordfelslindningens märkbörda och mätlindningen belastad med 1 VA 100% av sin märkbörda. Verkligt vinkelfel vid 1,5 x märkspänning och obelastad lindning ska anges Frekvensberoende Omsättnings- och vinkelfelens frekvensberoende inom intervallen angivna i SS-EN , avsnitt 5.4 vid märkbörda och märkspänning ska redovisas i feldiagrammet för transformatorn (i typprovningsprotokollet). 2.9 HF-överföring Normalt ska spänningstransforn inte ha utrustning för HF-överföring. Om utrustning för HF-överföring begärs anges detta i anbudsinfordran och ska uppfylla följande krav: Hela kondensatorstapeln Kondensatorstapeln ska ha följande egenskaper: I. Lämplig för överföring inom frekvensområdet khz II. III. Total kapacitans större än 7000 pf Egenresonansfrekvens högre än 1 MHz Mellanspänningstransformatorn Mellanspänningstransformatorn får ej orsaka större dämpning än 1 db över hela frekvensområdet. Verkligt värde ska anges. 10/22

11 3 Utförande 3.1 Allmänt Kondensatorspänningsdelare och mellanspänningskondensator ska vara sambyggda i en enhet. Spänningstransformatorerna ska om möjligt ha fast isolation. Alternativt kan de ha isolervätska eller gas, beroende på olika miljökrav. Mängden isolervätska eller gas ska i det fallet vara så liten som möjligt, helst under 100 kg isolervätska Alla för korrosion utsatta detaljer ska utföras av korrosionshärdigt material eller varmförzinkas enligt SS-EN ISO Spänningstransformatorerna ska i tillämpliga fall vara hermetiskt slutna Vätskeisolerade spänningstransformatorer ska vara försedda med en lätt avläsbar vätskenivåvisare Spänningstransformatorns metalliska nederdel ska vara försedd med minst två jordningsklämmor för upp till 120 mm 2 kopparledare Spänningstransformatorer ska kunna transporteras liggande om de inte är delbara i kortare sektioner för vertikal transport Vätskefyllda spänningstransformatorer ska vara helt fria från PCB. 3.2 Gasisolerade spänningstransformatorer För gasisolerade spänningstransformatorer föredras SF6 utan inblandning av annan gas. Vid blandgas accepteras N2 men inte CF4 av miljöskäl. Maximalt accepteras 0,5 % gasläckage per år. Gasfyllda spänningstransformatorer ska övervakas med densitetsvakt med slutande kontaktfunktion vid två nivåer (påfyllning, blockering.) Densiteten ska dessutom indikeras på visande instrument. 3.3 Mekanisk hållfasthet Spänningstransformatorerna ska vara utförda för att tåla de mekaniska påkänningar, som uppkommer till följd av krafter på primäruttagen enligt punkt SS-EN50052 ska särskilt beaktas vad gäller tryckkärlskraven för trycksatta enheter. 11/22

12 3.4 Primära uttag Utförande Leverantören ska ange material i uttagen. Dimensioner på apparatuttag framgår av Bilaga 1. Apparatuttag av koppar eller kopparlegering ska vara förtent alternativt försilvrat med en skikttjocklek av minst 50 m respektive 20 m. Kopparlegering som är känslig för spänningskorrosion får inte användas. Apparatuttag av aluminium eller aluminiumlegering får inte vara ytbehandlat. Aluminiumlegering som är känslig för spänningskorrosion, skiktkorrosion eller korngränsfrätning får inte användas. Uttagsplatta av aluminium eller aluminiumlegering ska ha en hårdhet av HB min 750 N/mm Mekaniska påkänningar Spänningstransformatorerna ska vara utförda för att tåla de mekaniska påkänningar som uppkommer till följd av krafter på primäruttagen. De ska dessutom i förekommande fall uppfylla kraven enligt SS-EN , Table Uttag för HF-utrustning Om HF-utrustning begärs i anbudsinfordran (enligt 2.9) ska kondensatorspänningstransformatorernas lågspänningsuttag (low voltage terminal) vara utfört så att anslutning kan ske med 25 mm 2 ledare till antingen jord eller HF-utrustning. Lågspänningsuttag ska, vid leverans, vara anslutna till jord. Är uttaget försett med uttagslåda, ska denna utföras enligt punkt Sekundära uttag Uttagslåda för sekundära uttag Uttagslådan ska vara rymlig och medge att inkoppling av erforderliga anslutningsledningar kan göras bekvämt. Uttagslådan ska vara av beröringssäkert, damm skyddat och striltätt utförande (Skyddsform IP54 enligt SS-EN 60529) Vidare ska uttagslådan vara försedd med regnskyddande nätförsedda avluftningshål. Lockpackningar ska vara beständiga mot sol, luft, olja och vatten Kontaktdetaljer Alla kontaktdetaljer, således även skruvar, ska vara utförda av korrosionshärdig metall. 12/22

13 3.6.3 Jordningsklämmor I uttagslådan ska finnas en klämma för jordning av sekundärlindningarna. (Beträffande jordning av underredet se punkt 3.1.4) Klämmornas utförande Uttagsklämmorna (och jordningsklämmorna) ska vara utförda för anslutning av upp till 6 mm 2 fåtrådig ledare och vara av sådan typ att ledaren, utan att ta skada, kan anslutas utan kabelskor Sekundära dämpkretsar Eventuella sekundära dämpkretsar ska utföras så att ingående komponenter är åtkomliga för impedanskontroll. 3.7 Märkning Märkskylt På märkskylten ska, förutom data enligt SS-EN , table 505, även spänningstransformatorernas totalvikt och tillverkningsnummer finnas angivna Schemaskylt I närheten av sekundära uttagslådan och på permanent sätt fastsatt på spänningstransformatorn ska finnas en tydlig schemaskylt över spänningstransformatorns koppling och uttagsmärkning. Schemaskylten skall ej innehålla information utöver levererad apparat. Av skylten, som ska vara tydlig och bestående läsbar, ska framgå huvuddata för varje lindning Skyltarnas utförande Skyltarna ska vara utförda av eloxerad aluminiumplåt eller likvärdigt korrosionsfritt material och fastsatta med korrosionshärdiga skruvar. Avsteg härifrån får endast göras efter godkännande av beställaren. 3.8 Isolatorer Kompositisolatorer ska användas till spänningstransformatorer för 245 och 420 kv. För märkspänning 170kV (145 kv) väljs i första hand kompositisolator. Kompositisolatorer ska vara utförda och provade enligt tillämpliga standarder och SS- EN Isolatorer av porslin ska vara utförda och provade enligt tillämpliga standarder och IEC/TS I vissa speciellt utsatta lägen kan förlängd krypsträcka och spolbarhet krävas. Detta anges då vid anbudsinfordran. Spänningstransformatorer kan vara spolbara, spolbara med begränsningar eller inte spolbara. Vid begränsad spolbarhet ska begränsningen anges av tillverkaren i anbudet. 13/22

14 Smutsig miljö ska tillämpas inom västkustområdet (cirka 30 km från kusten samt i Götaälvdalen upp till Vänern). Om inget annat överenskoms så gäller samma krypsträckor för kompositisolatorer som för porslinsisolatorer. Kraven på krypsträckor baseras på sambandet mellan krypsträcka och smutsnivå i nedanstående figur. För krypsträcka i normal miljö gäller SPS klass b och för smutsig miljö klass d enligt IEC/TS och IEC/TS Krypsträcka (unified specific creepage distance, USCD) som funktion av smutsnivå (SPS klass) Kraven för krypsträckor för vertikala isolatorer i smutsig och ren miljö sammanfattas i nedanstående tabell: Konstruktionsspänning, Um Min krypsträcka (mm) Porslin/Komposit kv Smutsig miljö (klass d) Normal miljö (klass b) /22

15 4 Provning Om leverantörens provningslaboratorium följer ISO 17025, anses laboratoriet uppfylla noggrannhetskraven. I annat fall måste leverantören redovisa testförfarande och normalernas spårbarhet. 4.1 Typprov Det ska visas att täthet, isolation och noggrannhetskrav uppfylls för lägsta omgivningstemperaturen. Typprov utförs för övrigt enligt SS-EN och SS-EN , paragraf Isolatorprov Isolatorer ska vara provade enligt tillämpliga standarder och IEC (komposit), respektive IEC (porslin), Se även punkt Allprov Allprov utförs enligt SS-EN , paragraf 7.3 och SS-EN , paragraf 7.3 med följande förtydliganden: Kontroll av partiella urladdningar Mätning av partiella urladdningar ska utföras i samband med korttidsväxelspänningsprovet enligt provprocedur A angiven i SS-EN paragraf Isolatorprov Isolatorer ska vara provade enligt tillämpliga standarder och IEC (komposit) respektive IEC (porslin). Se även punkt Provningsprotokoll Typprovningsprotokoll Om tillverkningen flyttats till annan fabrik, ingående material ändrats eller om typprovningsprotokoll är äldre än 5 år, kan detta inte utan speciell överenskommelse godkännas Allprovningsprotokoll I allprovningsprotokollen ska, förutom resultaten av allproven, anges följande: > Typprovningsprotokollets datum och nummer > Spänningstransformatorernas data > Beställarens referensnummer 15/22

16 > Tillverkningsnummer > Referens till måttskiss 5 Dokumentation 5.1 Allmänt Anvisningar, måttritningar och scheman som översänds i samband med leverans ska vara på svenska. 5.2 Dokumentation i offert Med offert lämnas följande handlingar: > Datablad, måttritningar, scheman, 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. > Miljöinformation enligt nedan (se även TR13-01): Information om utrustningens huvudsakliga innehåll (materialslag 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. 5.3 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 16/22

17 > Typbeteckning > Tillverkningsnummer > Märkdata > Typprovningsprotokoll > Måttskiss Uppgift om nedanstående handlingar som ska översändas samtidigt med förteckningen: > Sammanställningsritningar med ritningslistor > Anvisningar för transport, lagring, montage, skötsel, provning, tillståndskontroll och justering > Lista över kemiska produkter inklusive gas > Lista över varu- och skyddsinformation för alla listade kemiska produkter > Lista över specialverktyg och tillbehör för montage och underhåll > Lista över utrustning för provning och tillståndskontroll > Reservdelslista > Lista över reparationsmateriel > Definitiva måttritningar > Definitiva princip- och kopplingsscheman > Allprovningsprotokoll > Ifylld apparatdatalista enligt bilaga 2 En sammanställningspärm med dokument enligt denna punkt och provningsprotokoll enligt punkt för samtliga i beställningen ingående spänningstransformatorer ska överlämnas till beställaren i samband med slutleverans. 5.4 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. 17/22

18 6 Leverans Leveransen anses ej vara avslutad förrän fullständiga provningsprotokoll och föreskriven dokumentation inkommit till beställaren och godkänts. 18/22

19 7 Bilagor 7.1 Bilaga 1. Uttagsplatta och tapp, dimensioner a d a d c a 38 b b c e b c e Fig. 1 Fig. 2 a d b c a c b c c e Fig. 3 Platta Figur Mått (mm): a b c d e hål 75 17, hål 75 17, hål , Tapp Längd: 125 mm Diameter: 30, 40 mm 19/22

20 7.2 Bilaga 2. Apparatdatalista Apparatdatalista för spänningstransformator Svenska Kraftnät Beskrivning Värde Enhet Allmänt Station * Objekt id/littera * Ifylls av ställverksbyggaren EX Hagby, CT 65 Ifylls av ställverksbyggaren EX CL6 S5-UT Lägsta omgivningstemp C Ex -50 Inköpsnummer * Leverantörens ordernummer * Tillverkare * Typbeteckning * Tillverkningsnummer * Nummer Levererad * ååmm Utförandeform * Induktiv/ Kapacitiv Huvudkonstruktion * Utomhus/inomhus Kontruktionsspänning kv EX 420 kv Primär märkspänning Mellanmärkspänning (CVT:er) Sekundär märkspänning Sekundär kortslutningsström Primär isolationsnivå till jord - kort stöt Primär isolationsnivå till jord - lång stöt Primär isolationsnivå till jord - 50Hz 1 min kv V V A kv EX 1425 kv EX 1050 kv EX 395 Sekundär korttids växelsp. kv EX 4 lindn-lindn, lindn-jord Spolbarhet * Ja/Nej/Begränsad Minsta fasavstånd Vikt per fas Pris per fas m kg SEK Norm, Riktlinje * EX TR1-05, rev B, TR1-06, rev B 20/22

21 Standard * SS-EN SS-EN Ombyggnadsdatum * ååmm Senaste drifttagningsdatum * ååmm Sammanställningsritning * Ritningsnummer Måttskiss * Ritningsnummer Montage och skötselanvisning * Ritningsnummer Kretsschema * Ritningsnummer Provningsnormal * Ritningsnummer Isolermedium olja/gas/torr, spec nr Mängd isolermedium kg Kapacitivt uttag * Ja/Nej Max statisk horisontell anslutningskraft Max statisk vertikal anslutningskraft Apparatuttag, storlek N EX 3000 N EX 3000 EX (platta), 60 (tapp) Kapslingsklass anslutningslåda * IP54/IP55 Typ av isolator * porslin/komposit Krypsträcka isolator mm Ritningsnr pol * Ritningsnr isolator * nummer Sekundärlindningar Märkbörda Huvudlindning VA Ex 50 Uttagsbeteckning Huvudlindning a, b Klass Huvudlindning * EX 0,2 Omsättning Huvudlindning V Uttagsbeteckning Jordfelslindning a, b Klass Jordfelslindning * EX 0,5 Omsättning Jordfelslindning V Kondensatorspänningsdelaren vid kapacitiv sp.transformator Pris Måttskiss Antal delar i stapeln Totalvikt Typ isolermedia Typ av anslutning 21/22

22 Kapacitans total C Kapacitans övre C1 Kapacitans undre C2 Kapacitansomsättning NC Tangens delta vid Um/V3 och rumstemperatur PU-nivå pc Mellanspänningstransformator Pris Expansionssystem Typ isolermedia Typ av anslutning vid kapacitiv sp.transformator ex metallbälg 22/22