DiDELSYS Robusta elsystem i internationellt samarbete, Strålsäkerhetsmyndigheten Sida 1 Innehåll / Löpsedel Uppmärksammade händelser i Forsmark 1 och i Olkiluoto 1 NEA/CSNI etablerar internationell Working Group: Defence in Depth of Electrical Systems and Grid Interaction Rapport från Working Group i juni 2009 Fortsatt arbete just inlett Sida 2 1
Forsmark 1 den 25 juli 2006 Generatorspänning 5 4.5 +4,0 m4 3.5 Nivå i RT 211K411 211K412 211K413 211K414 3 2.5 +1,9 m2 1.5 1 0.5 I---------------------------------I 1 sek 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 I--------------------------------------------------------------------I 22 min Sida 3 Forsmark 1 den 25 juli 2006 Spänning / ej spänning / kort efter kortslutningen I ställverket 400 kv 70 kv 400 kv G Gasturbin G Generator 11 G Generator 12 6 kv ordinarie nät 500 V dieselnät Batterinät A Sida 4 C B D Avbrottsfritt AC nät 2
Många lärdomar från Forsmarkshändelsen Bland annat Konstruktionen måste vara robust Underhåll måste göras med kvalitet Modernisering kräver kunskaper om gamla såväl som nya krav Analyser av elstörningar måste förbättras Samverkan mellan KKV och SvK måste förbättras Flera konstruktionsändringar blev införda t ex i Oskarshamn 1, Olkiluoto 3 Flera analyser startade Robusta Elsystem! Sida 5 Olkiluoto 1 den 30 maj 2008 150% Generatorspänning 100% Magnetiseringsström Sida 6 3
Direkt följd av störningen i Olki 1 Alla sex HCP stoppade pga lösta överspänningsskydd i frekvensomformarna Energilagerfunktionen uteblev pga lösta skydd Några komponenter gick sönder PUMPTRIP! Sida 7 Följder Dock, pumparna gick på minvarv och reaktoreffekten var 60 % - Stora marginaler mot torrkokning! Om händelsen inträffat vid full effekt hade bränsle utsatts för torrkokning ( jmf Forsmark 2 i juni 2008 ) Lärdom från Olki 1 Samma typ av störning som F1 2006; men större amplitud Olkiluoto 1 hade redan infört extra skyddsåtgärder som lärdom av Forsmarkshändelsen. Detta kan mycket väl kan ha förhindrat allvarligare följder. Sida 8 4
Lärdom: Kraftmatning från yttre nät eller egen huvudgenerator (generatorer) ska antas falla bort i samband med störning när deterministisk säkerhetsanalysen görs MEN, ska även noga analyseras som upphov till störningar; kan leda till CCF Åtgärder kan vara nödvändiga på flera anläggningar för att Minska sannolikheten för elstörningar Öka tåligheten för utsatt utrustning Sida 9 SKI kallar till workshop 2007 F1-händelsen - Var en viktig händelse för säkerheten Blev internationellt uppmärksammad; sensationslystnad, men, antagligen liknande svagheter på flera ställen. Workshop bra sätt att diskutera erfarenheter och sprida information! NEA/CSNI och IAEA medverkade hölls i 5-7 september 2007. 150 deltagare från 18 länder. Sida 10 5
Några slutsatser från Bättre insikter krävs om elstörningar Bättre kunskap krävs om funktionalitet (inklusive ickefunktionalitet) hos framför allt modernare utrustning Bättre samarbete krävs mellan KKV och nätoperatör Bättre regelverk krävs, för t ex kvalificering av modern utrusning (inkl black boxes) Robusthet grundas på noggrann analys av händelser, gedigna el-ingenjörskunskaper, goda analysverktyg och erfarenhetsåterföring! Robusthet nås genom beprövad teknik och kvalitet i konstruktion, drift och underhåll! Sida 11 Därefter bildades NEA/CSNI Working Group: Defence in Depth of Electrical Systems and Grid Interaction Start i maj 2008 SSM tog ledande roll För att överbrygga skillnader mellan öster/väster om Atlanten leds gruppen av en amerikansk konsult, på uppdrag från SSM Sida 12 6
Gruppen NEA/CSNI Working Group Aktivt deltagande från organisationer i Sverige, Finland, Tyskland, Frankrike, Belgien, Schweiz, USA, Japan, EC I första fasen mest myndighetsdeltagare Rapport i maj 2009; NEA/CSNI/R(2009)10 Sida 13 Resultat från rapport NEA/CSNI/R(2009)10 / 1 Elektrisk utrustning bra skyddad mot isolationsfel vid kortvarig överspänning, t ex blixtnedslag. Men, utrustning kan utsättas för andra typer av överspänning med sämre känd tålighet. Kan speciellt gälla modern kraftelektronisk utrustning. Viktigt att vid överspänning särskilja tålighet mot isolationsfel och robusthet för korrekt funktion. Speciellt bör uppmärksammas överspänning som härrör från huvudgenerator eller yttre nät då de är energirika med potential att skada känslig utrustning. Sådana händelse bör analyseras i kombination med antagna fel (enkelfel) i skyddsutrustning. Sida 14 7
Resultat från rapport NEA/CSNI/R(2009)10 / 2 Rekommendation för alla anläggningar Gör specifika analyser av möjliga störningar (spänning, frekvens, fas etc) Gör specifika analyser av tålighet mot sådana störningar för känslig utrustning Bedöm om eventuella extra skydd eller andra åtgärder är nödvändiga Anläggningar med enbart eldrivna nödkylningssystem Bör utvärdera alternativa kraftkällor Sida 15 Resultat från rapport NEA/CSNI/R(2009)10 / 3 Störningar i elmatning bör utvärderas vad gäller Säkerhetslogik; så att inte komplexa fel (t ex som följd av CCF) leder till oönskade följdfunktioner Matning till kontrollrum; så att operatören erhåller tillräcklig och korrekt information Risker för CCF påtalas, TROTS efterlevnad av konstruktionsriktlinjer enligt IEEE/IEC. Sida 16 8
Fortsatt arbete Förslag till fortsatt arbete lämnades till NEA/CSNI och antaget i december 2009 Start av fortsättning i april 2010 I det fortsatta arbetet även starkt deltagande från kraftindustrin Plan: Workshop under 2011 och ett Technical Opinion Paper (inom CSNI format) Sida 17 Mål med det fortsatta arbete inom NEA/CSNI Working Group Metoder för systematisk analys av spännings/frekvens transienter som kan uppstå på nätet och i kraftverkets utrustning Metoder för värdering av åtgärder inom konstruktion och drift för att ge skydd mot sådana transienter Känslighetsanalyser och modelljämförelser mellan kraftverk för att identifiera viktiga frågor Sida 18 9
Ytterligare mål Tekniska krav som bör avtalas mellan nätoperatör och kraftverk för att säkerhetsanalys ska kunna göras Behov av uppdatering av elektriska standarder eller behov av andra typer av vägledande dokument Sida 19 Uppgifter som ska bearbetas Drifterfarenheter för nät och kraftverk för att identifiera relevanta fel Randvillkor för nät och för kraftverksutrustning Antaganden om enkelfel och dubbla fel som anses relevanta för säkerhetsanalysen av elsystem Dimensioneringsförutsättningar för de elektriska systemen Demonstration av kapacitet av beräkningsprogram mot kända transienter Insamling av information om genomförda modifieringar som baserats på erfarenheter från händelserna i Forsmark 1 och Olkiluoto 1 Strategier för riskanalys för elektriska system Sida 20 10
Fortsatt arbete just inlett DiDELSYS 2 Follow Up Arbetet indelat i 8 områden Tillkomna deltagare från bl a EdF, E.ON, FKA, SvK, HSE, Mitsubishi, Hitachi-GE Målet är Workshop i maj 2011 Sida 21 SLUT Sida 22 11