Bo Silversten ABB AB. Krafttransformatorer Livslängdskostnaden avgörs redan i förfrågan

Transkript

1 Bo Silversten ABB AB Krafttransformatorer Livslängdskostnaden avgörs redan i förfrågan

2 Resultat av en kortslutning (separat film) December 2, 2014 Slide 2

3 Kortslutningspåkänningar Avbrott Stilleståndskostnader Reparationer 1. Kortslutningspåkänningar under flera år i drift, men transformatorn kan fortsätta att fungera 2. Lindningarna påverkas, men transformatorn kan fortsätta att fungera 3. Nästa kortslutning förstör transformatorn - explosion och brand 4. Haveri och totalt avbrott 1. Lindning utsatt för kortslutning 2. Buckling 3. Brand och explosion 4. Havererad transformator December 2, 2014 Slide 3 Kortslutningstålighet är ett designkrav enligt IEC!

4 Normer och guidelines för transformatorer En bra investering börjar i förfrågningsunderlaget Transformatorn är hjärtat i elnätet förväntad livslängd är >40 år Normer och guidelines bidrar till en bra transformatorinvestering avseende livslängdskostnad och miljöbelastning 1. Cigré guidelines (nr 528, 529, 530) 2. IEC-normen (IEC 60076) En bra investering med fokus på livslängdskostnad och miljö börjar redan i förfrågningsunderlaget Värdera kvalitet högt och följ upp detta med leverantören Relevant värdering av energiförlusterna talar för energieffektiva alternativ, d.v.s. räkna med elprisökning Läs mer på: December 2, 2014 Slide 4

5 Upphandling av krafttransformatorer Cigrés rekommendationer för hög kvalité 1. Använd alltid auditerade tillverkare [Cigré 530] 2. Specifikationer baserade på funktionskrav [Cigre 528] Specificera funktioner men inte lösningar Energieffektivitet genom korrekt förlustvärdering där MEPS är ett minimum 3. Verifiera de viktigaste transformatorkriterna [Cigre 529] Dielektriskt Tester enligt IEC Edit.3 Termiskt Tester enligt IEC och Design Review [Cigre 529] Mekaniskt Tester enligt IEC och Design Review [Cigre 529] December 2, 2014 Slide 5 Ovanstående verifieringsmetoder måste specifikt nämnas i förfrågningsunderlaget.

6 Cigré guidelines för bra: - Specifikationer - Design Review - Utvärdering av tillverkaren December 2, 2014 Slide 6

7 Cigré Guidelines För bra specifikationer, Design Review och utvärdering December 2, 2014 Slide 7

8 Cigré Guideline För bra specifikationer Guide för upphandlingsprocessen Innehåller specifikationen dina krav? Har tillverkaren förmågan? Är anbudskraven uppfyllda? Verifiera att designen uppfyller kraven! December 2, 2014 Slide 8

9 Cigré Guideline 528 Hur skrivs en bra specifikation? December 2, 2014 Slide 9 Guide för att göra en specifikation Nyckelordet för att få den transformator som man vill ha är kommunikation. Specifikationen är grunden till den tekniska kommunikationen. Belyser viktiga delar i specifikationen Förklarar syfte och betydelse med specifikationen Refererar till IEC Energieffektivitet genom korrekt förlustvärdering där MEPS är ett minimum Specificera kvalitetsfaktorer istället för bara kostnader Specificera funktioner men inte lösningar Nödvändigt att se över specifikationer oftare!

10 Cigré Guideline 528 För bra specifikationer Innehållsförteckning 1 SCOPE AND STANDARDS 2 DEFINITIONS 3 EXTENT OF SUPPLY 4 PURPOSE OF THE EQUIPMENT 5 SYSTEM OPERATING CONDITIONS December 2, 2014 Slide 10 Insulation Co-ordination, Unusual Operating Conditions, Short-Circuit Withstand, Over-Excitation, DC Magnetization, Harmonics, 6 SITE INFORMATION 7 CONTRACT WORKS 8 ENVIRONMENTAL CONSIDERATIONS Audible Sound, Losses, Oil pollution, Seismic impact etc. 9 TRANSPORT 10 SAFE WORKING SYSTEMS 11 TECHNICAL REQUIREMENTS Operating Conditions, Overloads, GIC Effects, Flux density, Cooling, etc. 12 MANAGING QUALITY 13 FACTORY ACCEPTANCE TESTS AND FINAL INSPECTIONS Measurement accuracy, Routine tests, Type tests, Special tests, Test reports, etc. 14 LIST OF GUARANTEES AND WARRANTIES 15 CONTRACT DOCUMENTATION 16 EXAMPLES OF TECHNICAL AND OTHER INFORMATION SCHEDULES RELATING TO A TRANSFORMER SPECIFICATION

11 Cigré Guideline För bra specifikationer Specificera tekniska parametrar Inkludera Temperaturstegring Isolationsnivåer Överspänningar Ljudnivåer Förlustvärderingar m.m. Exkludera Magnetisering Strömtäthet Isolationsavstånd Marginalkrav m.m. Specificera funktioner, men lämna lösningarna till tillverkaren! December 2, 2014 Slide 11

12 Cigré Guideline För bra specifikationer Tydliggör dina utvärderingskriterier Vilka kriterier är viktiga för Dig? Pris? Förluster? Referenser? Appendix A Cigré 528 Tillverkarens kapacitet? Teknisk kompetens? Kvalitet? Projektgenomförande? Service? Etc Utvärderingskriterier en del av specifikationen! December 2, 2014 Slide 12

13 Cigré Guideline För bra specifikationer Kortslutningsstatistik från KEMA, Holland Många transformatorer är inte kortslutningssäkra! KEMA = 28 % testfel ABB = 11 % testfel KEMA utan ABB = % testfel December 2, 2014 Slide 13

14 Cigré Guideline För bra specifikationer Om kortslutning i specifikationen förslag till text Short circuit withstand capability The transformers shall withstand external short circuits on any voltage level. For a transformer set compromising a main unit and a regulating unit the short circuit withstand requirement also applies to faults at the connections between the two units. Short circuit withstand capability shall be verified at Design Review according to Cigré 529. The short circuit design should also comply with IEC , Annex A. The calendar time for this Design Review will be decided in the Post Contract Design Review. The tender shall include, as an option, full short circuit test on one transformer. Price for test and adjusted delivery schedule due to test shall be quoted in this option. Specificera Annex A för att undvika misstolkning av IEC! December 2, 2014 Slide 14

15 Cigré Guideline För bra specifikationer Termisk design Använd relevant Hot-spot-faktor Hot-spot-faktor H December 2, 2014 Slide 15 Relevant hot-spot faktor ska alltid användas i FAT, inte bara 1.3 från standarden!

16 Cigré Guideline För bra specifikationer Termisk design Oljestyrd kylning med blocks Oljekylningsguide Blockera oljan vertikalt Tvinga oljan gå horisontalt December 2, 2014 Slide 16 Viktigt visa hur oljestyrningen är mest effektiv!

17 Cigré Guideline För bra specifikationer Termisk design Hot-spot stor inverkan på åldringen 114 Hot-spot temperatures, C Temperature, C K difference Oil guide 66 Oil guide 66 Oil guide Oil guide 68 Oil guide December 2, 2014 Slide Disc number Vi rekommenderar mätning av Hot-spot med optisk fiber!

18 Cigré Guideline För bra specifikationer Termisk design Åldringshastighet IEC Åldringshastigheten fördubblas var 6-8:e grad i hotspotregionen Aktuella livslängden är beroende av många faktorer under driftperioden 2 december 2014 Slide 18 Åldringshastigheten fördubblas vid 6 graders ökning!

19 Cigré Guideline För bra specifikationer Termisk design i specifikationen förslag till text. Thermal capability, winding temperature rise incl. Hot Spots The transformers shall fulfill requirements in IEC : Temperature rise for liquid-immersed transformers General: The thermal capability for Winding Hot-spot shall be verified both at General If not otherwise stated all transformers, even multi winding transformers, shall be capable of continuous operation with rated current in all windings without exceeding the allowable standardized temperature rises, note both mean winding temperature rise and hot spot rise. The thermal capability for Winding Hot-spot shall be verified both at Design Review and after the Temperature rise test. Time for this will be decided in project kick-off meeting. The tender shall include, as an option, direct temperature measurements by fiber-optics in the main windings upper regions. Price for test and adjusted delivery schedule due to test shall be quoted in this option. Temperature rise: Recorded and calculated temperatures and mean winding and hot spot temperature rises shall be presented with one decimal place in the test report. In the final summary integers shall be used. Method of calculating the hot spot temperature from the heat run test shall be described when no fiber optic transmitters are used. Winding thermometers shall in connection with the temperature rise test be calibrated to show the true winding hot spot temperature, i.e. calibrated by means of the true hot spot factor. All necessary parameter settings and description of the hot spot factor calculation methodology shall be presented in the test report. December 2, 2014 Slide 19 Del av specifikationen!

20 Cigré Guideline För bra specifikationer Dielektrisk design Krav på PD-nivåer Ökad spänningsnivå 1.8 Ur / 3 Nya IEC Gamla IEC Um / 3 1 timmes-prov 1.58 Ur / Um / 3 PD-nivå (1-hour) 250 pc 500 pc Bakgrunds PD 50 pc (Trafo) 100 pc (SR) 100 pc q PD-källor Gasbubblor i materialet Dålig impregnering av isolationen Smuts i isolation/olja Dåliga elektriska anslutningar q Konsekvenser vid hög PD-nivå Ökad risk för överslag Ökad åldringshastighet Lokala hotspot-punkter December 2, 2014 Slide 20 Uppdatera specifikationen enligt ny IEC standard!

21 Cigré Guideline För bra specifikationer Dielektrisk design PD-nivåer förslag till text. Dieletric capability at PD test: Induced Voltage test The transformer shall withstand the induced voltage test with partial discharge measurement (IVPD) with the stipulated criteria as in IEC Edit.3 Del av specifikationen! December 2, 2014 Slide 21

22 Cigré Guideline För bra Design Review Säkerställer kvalitén En design review enligt Cigré 529, ska genomföras med avsikt att göra en grundlig kontroll av den beställda transformatorn, och att ge köparen en tydlig förståelse för transformatorns konstruktion, tillverkning och provning. Design review ska hållas så snart konstruktionen har frysts. Del av specifikationen! December 2, 2014 Slide 23

23 Cigré Guideline 530 Bedömer fabrikens förmåga Produktkvalitet, processkvalitet och servicekvalitet Värderingsgrunder: 1.1 Pris och förluster 2.1 Fabrikens prestanda 2.2 Beräknings- och konstruktionsverktyg, IT-verktyg 2.3 Inköpsprocessen 2.4 Tillverkningsmetoder och provning 2.5 Teknologibakgrund 2.6 Transport 2.7 Service efter leverans 3.1 Leveranstid December 2, 2014 Slide 24 Värderingsgrunder vid en upphandling

24 Sammanfattning En bra investering börjar i förfrågningsunderlaget Transformatorn är hjärtat i elnätet förväntad livslängd är >40 år Normer och guidelines bidrar till en bra transformatorinvestering avseende livslängdskostnad och miljöbelastning 1. Cigré guidelines (nr 528, 529, 530) 2. IEC-normen (IEC 60076) En bra investering med fokus på livslängdskostnad och miljö börjar redan i förfrågningsunderlaget Värdera kvalitet högt och följ upp detta med leverantören Relevant värdering av energiförlusterna talar för energieffektiva alternativ, d.v.s. räkna med elprisökning Läs mer på: December 2, 2014 Slide 25 Livslängdskostnaden avgörs redan i förfrågningsunderlaget!

25