Nätplan för fördelningsstation M4 Torsby

2016-06-30 Nätplan för fördelningsstation M4 Torsby Josefin Oleryd Karl-Johan Askevik EXAMENSARBETE Högskoletekniker, elkraft Institutionen för ingenjörsvetenskap

Förord Stort tack till Henrik Karlsson, Ulf Karle, Magnus Hermansson, Mathias Tobiasson och Göran Sandberg för er hjälp under arbetets gång. Och självklart ett stort tack till alla på Kungälv Energi för ert varma välkomnande. i

EXAMENSARBETE Nätplan för fördelningsstation M4 Torsby Sammanfattning Det här examensarbetet är utfört på uppdrag av Kungälv Energi AB. Syftet med arbetet är att upprätta en nätplan för området M4 Torsby som kan användas som underlag till investeringar. Nätplanen innehåller en geografisk beskrivning som ger en överblick av markförhållanden, en tillståndskontroll av nätet vid normal- samt reservdrift, kontroll av nätets prestanda vid framtida lastökning samt åtgärdsförslag. M4 Torsby är ett landsbyggdsnät bestående av fem linjer som matar totalt 1949 kunder. Beräkningar som utförts i Kungälv Energis beräkningsprogram dppower visar att på linje L403 finns det en Cu 10 friledning som är överbelastad vid normaldrift. I nätet finns även överbelastade transformatorer. Reservdrift i området kan hanteras på alla linjer förutom på linje L401 vid det specifikt valda beräkningsfallet. Undersökning av nätets framtida prestanda har beräknats enligt Kungälv Energis och Kungälv Kommuns planer för området. Även extra last har adderats för att få en högre belastningsökning än de redan planerade. Resultaten visar att nätet klarar denna belastningsökning i normal- och reservdrift förutom då K406 reservmatar stor del av L401. En ACJJ50 kabel i Kärna centrum överbelastas. Arbetet resulterade i åtgärdsförslag för transformatorer samt placering av nya frånskiljare för bättre sektionering av nätet. Även ett åtgärdsförslag på den ACJJ50 kabel som kan bli överbelastad vid framtida reservdrift har framställts. Datum: 2016-06-30 Författare: Josefin Oleryd, Karl-Johan Askevik Examinator: Evert Agneholm Handledare: Torbjörn Hernvall (Högskolan Väst), Henrik Karlsson (Kungälv Energi AB) Program: Högskoletekniker, elkraft Huvudområde: Elektroteknik Kurspoäng: 15 högskolepoäng Utgivare: Högskolan Väst, Institutionen för ingenjörsvetenskap, 461 86 Trollhättan Tel: 0520-22 30 00, E-post: registrator@hv.se, Web: www.hv.se ii

HIGHER EDUCATION DIPLOMA THESIS Network plan for electric substation M4 Torsby Summary This thesis is made on behalf of Kungälv Energi AB. The purpose of the thesis is to establish a network plan for the area M4 Torsby that can be used as a foundation for reconstruction and investments in the area. The network plan contains a geographical description that provides an overview of the area including ground conditions and nature reserves. It also procures condition monitoring of the power network to detect its strengths and weaknesses in normal and reserve operation. To detect if the network can handle future loads a simulated scenario has been made. M4 Torsby consists of five lines which supply 1949 customers. Calculations show that a specific part of line L403 and some transformers around the area are overloaded during normal operation. The area can be alternately supplied. Calculations on the simulated future show that the network can handle future loads in both normal and reserve operation if the overloaded part of L403 is upgraded. Date: June 30, 2016 Author(s): Josefin Oleryd, Karl-Johan Askevik Examiner: Evert Agneholm Advisor(s): Torbjörn Hernvall (University West), Henrik Karlsson (Kungälv Energi AB) Programme name: Higher Education Technician, Electric Power Technology Main field of study: Electrical Engineering Course credits: 15 HE credits Publisher: University West, Department of Engineering Science, S-461 86 Trollhättan, SWEDEN Phone: +46 520 22 30 00, E-mail: registrator@hv.se, Web: www.hv.se iii

Innehåll Förord Sammanfattning Summary i ii iii 1 Inledning 1 1.1 Om Kungälv Energi AB... 1 1.2 Bakgrund och syfte... 1 1.3 Problembeskrivning och mål... 1 1.4 Avgränsningar... 2 2 Metod 3 2.1 dppower... 3 2.2 EBR... 3 3 Teori 4 3.1 Förhandsreglering... 4 3.2 Lastmönster... 5 3.3 Velandermetoden... 5 3.4 Beräkning av störningsstatistik... 5 4 Beskrivning av området 7 4.1 Geografi... 7 4.2 Fördelningsstation M4 Torsby... 8 4.2.1 Utgående linjer... 8 4.2.2 Kundfördelning och energiförbrukning... 9 4.2.3 Ålder på befintligt nät... 10 4.3 Angränsande nät och sektionering... 13 5 Befintligt nät 15 5.1 Störningsstatistik... 15 5.1.1 Typ av driftstörningar... 15 5.1.2 Leveranssäkerhet... 16 5.2 Nätets nuvarande prestanda vid normalmatning... 17 5.2.1 Överbelastade ledningar... 18 5.2.2 Kritiska områden... 19 6 Reservdrift 21 7 Framtida nät 24 7.1 Byggnadsplaner... 24 7.2 Normaldrift framtida nät... 24 7.3 Reservdrift framtida nät... 26 7.4 Överbelastade transformatorer... 26 8 Förslag till åtgärder 28 8.1 Transformatorer... 28 8.2 Frånskiljare... 29 iv

8.3 Kablar... 30 9 Diskussion 32 Referenser 33 Bilagor A: Belastningsgrad och spänningsfall vid normaldrift... A:1 B: Överbelastade transformatorer... B:1 C: Matning utan 20kV... C:1 D: Reservmatning L401 med avbrott på utgående kabel från M4... D:1 E: Reservmatning L402 med avbrott på utgående kabel från M4... E:1 F: Reservmatning L403 med avbrott på utgående kabel från M4... F:1 G: Reservmatning L404 med avbrott på utgående kabel från M4... G:1 H: Reservmatning K406 med avbrott på utgående kabel från M4... H:1 Figurer Figur 1 Överblick av normal och svår landsbygd samt tätort... 7 Figur 2 Överblick av samtliga linjer... 9 Figur 3 Procentuell fördelning av olika typer av kunder... 9 Figur 4 Energiförbrukning hos olika kundtyper... 10 Figur 5 Antal nätstationer installerade varje år... 11 Figur 6 Antal transformatorer installerade varje år... 11 Figur 7 Kabel förlagd varje år... 12 Figur 8 Friledning monterad varje år... 12 Figur 9 Omkopplingsmöjligheter... 14 Figur 10 Antal oaviserade avbrott beroende av fel på 10 kv... 15 Figur 11 Placering av två nya frånskiljare på L401... 29 Figur 12 Placering av två nya frånskiljare på L404... 30 Tabeller Tabell 1 Fördelning av kunder, nätstationer och ledning per linje... 8 Tabell 2 SAIDI-siffror för 2013 uppdelat på de olika linjerna... 16 Tabell 3 SAIDI-siffror för 2014 uppdelat på de olika linjerna... 16 Tabell 4 SAIDI-siffror för 2015 uppdelat på de olika linjerna... 17 Tabell 5 SAIDI-siffror för Sverige 2014 uppdelat på hela nätet (tätortsnät, blandat nät och landsbygdsnät) samt landsbygdsnät... 17 Tabell 6 Ström, belastningsgrad och spänningsfall vid normaldrift... 18 Tabell 7 Ledningar som vid normaldrift är överbelastade... 18 Tabell 8 Områden med en matningsväg... 19 Tabell 9 Ström, belastningsgrad och spänningsfall vid onormal drift utan spänningslösa kunder... 21 v

Tabell 10 Ström, belastningsgrad och spänningsfall vid onormal drift med spänningslösa kunder... 23 Tabell 11 Ström, belastningsgrad och spänningsfall för simulerat framtida nät... 25 Tabell 12 Ström, belastningsgrad och spänningsfall för planerat framtida nät... 25 Tabell 13 Ström, belastningsgrad och spänningsfall för simulerat framtida nät vid reservdrift... 26 Tabell 14 Transformatorer som i befintligt, planerat eller simulerat framtida nät är överbelastade... 27 Tabell 15 Åtgärder för överbelastade transformatorer... 28 vi

1 Inledning Denna rapport beskriver examensarbetet utfört på Kungälv Energi AB och innefattar framställning av en nätplan. En nätplan innebär i detta arbete en beskrivning av det aktuella området geografiskt, nätets prestanda vid normal och onormal drift, framtida planer som berör området samt förslag på åtgärder i nätet. 1.1 Om Kungälv Energi AB Kungälv Energi är ett kommunägt företag som arbetar inom områdena el, fjärrvärme och fiber. Företaget har 21 300 nätkunder. Kunder som valt Kungälv Energi som elleverantör förses med 100 % förnybar energi från vind, vatten och bio-energi. Den egentillverkade elen kommer till största del från bioenergi vid Munkegärdeverket och från vindkraftverket Vindrosen. Övrig elkraft fås från Vattenfall Eldistribution ABs överliggande 130 kv nät som inkommer till Kungälv Energis två mottagarstationer, M1 och M9, där den transformeras ner till 20 och 10 kv och fördelas vidare. 1.2 Bakgrund och syfte Nätägare strävar alltid efter ett stabilare och mer driftsäkert nät som är mindre känsligt vid fel och störningar. Kungälv energi önskar därför att undersöka en del av sitt 10 kv-nät som tillhör station M4 Torsby mer ingående. Genom denna undersökning kommer Kungälv energi att få en bättre överblick av det undersökta området samt ett underlag som kan användas vid framtida investeringar och beräkningar av intäktsram. Som inspiration och underlag för upplägg av rapport och arbete används tidigare examensarbeten. Dessa behandlar upprättande av olika nätplaner samt analys av befintligt nät. Alternativa nätlösningar vid reinvestering av Petter Strand [1], Nätplan för fördelningsstation TT7142 Ånimskog av Ximena Aguilar och Daria Jason [2] och Nätplanering på Fortum Distribution av Magnus Alm och Robert Fauhlér [3]. Syftet med detta arbete är att framställa en nätplan för området M4 Torsby som kan användas som underlag för investeringar och ombyggnationer och för att skapa ett mer driftsäkert nät genom att ge förslag på åtgärder i nätet. 1.3 Problembeskrivning och mål För att få den överblick som eftersöks behöver Kungälv Energi få svar på följande frågor: 1. Vad är det för mark i området? Hur stor del av området faller inom landsbygd respektive tätort? 2. Hur ser kundfördelning respektive kundtyp ut? 3. Sker det eller kommer det ske många nybyggnationer? 1

4. Hur är elkvaliteten i området? 5. Vad är belastningen och spänningsfallet på kablar, ledningar och transformatorer i normal och onormal drift? 6. Hur kommer belastningen förändras? Svaren på dessa frågor kommer besvaras i olika etapper: 1. Göra en beskrivning av hela området. Detta kommer innefatta förhållande mellan city, tätort och landsbygd enligt Energimarknadsinspektionens föreskrifter [5] med syftet att se och kartlägga svårigheter med eventuella om- och utbyggnationer. Även skyddade områden så som vattennära och naturskyddsområden kommer kartläggas. Göra en sammanställning av kundfördelning och kundtyper. 2. Göra en analys av nätets nuvarande prestanda vid normal och onormal drift med fokus på den elektriska delen med spänningsfall och belastningar. Kontrollera störningshistorik och SAIDI (System Average Interruption Duration Index). 3. Göra en analys av framtida nät. Belastningsprognos av ny- och ombyggnationer, som är planerade av Kungälv kommun och Kungälv energi. Undersöka om befintlig utrustning kan hantera den ökade belastningen samt hur reservdriftfall påverkas. 4. Utifrån 1-3 ge förslag på åtgärder i nätet. 1.4 Avgränsningar Elnätet som ska undersökas är det 10 kv-nät som tillhör fördelningsstation M4 Torsby. Överliggande 20 kv eller underliggande lågspänning kommer inte undersökas. Det geografiska området i fråga följer elnätet och sträcker sig väster och syd om Kärna i Kungälvs Kommun. Arbetet kommer inte ta upp några djupare ekonomiska aspekter. Det kommer inte göras några beräkningar på förhandsreglering eller kostnader för avbrott. Kostnader för eventuella åtgärder kommer endast beräknas med P1 i Kostnadskatalog 2016, Lokalnät 0,4-24 kv samt optonät. 2

2 Metod 2.1 dppower DIGPRO är ett skandinaviskt ledande företag som utvecklar programvaror och lösningar för kontroll och styrning av alla olika sorters nät så som el, vatten, fjärrvärme, gas med mera. Tanken är att samla alla funktioner som behövs för kontroll, utveckling och underhåll av ett elnät till ett program. Mycket av informationen i detta arbete hämtas och bearbetas i dppower. I programmiljön sker arbetet direkt i kartor och scheman som ger en klar bild över befintligt område. Vid beräkningar används inhämtad belastningsdata från kundmätare över ett år. Belastningsdata sammanlagras med velandermetoden för att få en beräkningsbar ström. För att få resultat på spänningsfall och belastningsgrad på komponenter behövs information om ledningslängder och impedans. I dppower finns data på uppmätta ledningslängder och information om impedans och märkström på kablar. Det är komponentleverantörerna som tillhanda håller just den informationen [14]. 2.2 EBR EBR (ElByggnadsRatiolalisering) är en branschstandard mellan elnätsföretag, konsulter och entreprenörer och syftar till att gemensamt ha ett verktyg vid konstruktion, byggnation, underhåll och utveckling av elnät i Sverige. Tillsammans har en kostnadskatalog upprättats för att kunna uppskatta kostnader vid projekt. Kostnadskatalogerna kan användas på lågspänning 0,4 kv till regionnät 145 kv. Kostnadskatalogen är uppdelad i tre delar P1, P2 och P3. P1 är en översiktlig planeringskatalog som generellt uppskattar kostnader för ett projekt. P2 och P3 är mer djupgående kostnadsberäkningar. P1 är den katalog som används i detta arbete [15]. 3

3 Teori 3.1 Förhandsreglering Elnätsföretag har sin verksamhet i en naturlig monopolmarknad. Det innebär att inom marknaden finns ingen naturlig konkurrens som kan reglera priserna. För att elnätsföretagen inte ska kunna missköta och ta ut orimliga avgifter för leverans av el använder sig Energimarknadsinspektionen av förhandsreglering. Med detta menas att Energimarknadsinspektionen (Ei) bestämmer hur mycket intäkter företagen får ta av kunderna under en fyra års period baserat på kostnader som elnätsföretagen har [5, 6]. För att kunna skicka in korrekt information till Ei krävs att elnätsbolaget sammanställer kostnader i en intäktsram som består av fyra kategorier: Kapitalkostnader tillgångar hos företaget som kostar pengar, exempelvis investeringar i elnät så som kablar och nätstationer. Löpande påverkbara kostnader t ex driftkostnader för anläggningar Löpande icke-påverkbara kostnader t ex avgifter för överliggande nät och förluster Kvalité elnätets driftsäkerhet All information samlas in och skickas till Ei där beslut fattas om hur mycket betalt elnätsbolaget får ta av kunderna. För att göra en sammanställning för delar av sina kapitalkostnader används Energimarknadsinspektionens normvärdelista [5] för att få ett uppskattat värde på investeringar som gjorts på ett område. Beroende på förläggningssätt, ålder och marktyp varierar kostnaden och därmed investeringens värde. Marktyperna definieras enligt Energimarknadsinspektionens författningssamling kap 2 1 [6]. I detta arbete är marktyperna tätort, landsbygd normal och landsbygd svår av intresse. City: ett område som ligger innanför tätortsgränsen på Statistiska centralbyråns tätortskarta och som samtidigt i Lantmäteriets terrängkarta kategoriseras som sluten eller hög bebyggelse. Tätort: ett område som är innanför tätortsgränsen på Statistiska centralbyråns tätortskarta och som inte kategoriseras som city enligt ovan. Landsbygd normal: all mark utanför tätortsgränserna på Statistiska centralbyråns tätortskarta förutom mark som antingen klassas i Sveriges geologiska undersöknings (SGU) jordartskarta som berg i dagen, tunt jordtäcke på berg, riklig eller måttlig till riklig förekomst av block, måttlig till riklig förekomst av stora block, riklig förekomst av block eller mark med motsvarande förhållanden. 4

Landsbygd svår (omfattar endast jordkabel upp till och med 24 kv): all mark utanför tätortsgränserna på Statistiska centralbyråns tätortskarta som samtidigt antingen klassas i Sveriges geologiska undersökningars (SGU) jordartskarta som berg i dagen, tunt jordtäcke på berg, riklig eller måttlig till riklig förekomst av block, måttlig till riklig förekomst av stora block, riklig förekomst av block eller mark med motsvarande förhållanden [6]. 3.2 Lastmönster Energin som tas ur en anslutningspunkt varierar beroende på vilken tid det är på dygnet eller året. En vanlig villa har en högre energiförbrukning på kvällar och helger än mitt på dagen och beroende på uppvärmningsanordning används i regel mer energi på vintern än sommaren. Elnät dimensioneras efter den maximala belastning som kan uppstå, men då sannolikheten att maximal belastning ska uppstå precis samtidigt är mycket liten brukar nätet dimensioneras efter en belastning något under beräknad maxlast [8]. 3.3 Velandermetoden Velandermetoden har använts i många år vid beräkning av sammanlagrad effekt. Metoden uppskattar delbelastningarnas energiförbrukning per år och görs enligt följande: där P = k 1 W + k 2 W P = Sammanlagrade effekten W = Delbelastningarnas sammanlagda energiuttag kwh/år k = Erfarenhetsmässigt framtagna konstanter som simulerar olika belastningar t ex flerbostadshus med eluppvärmning [4]. 3.4 Spänningsfall ΔU Spänningsfall, ΔU, är skillnaden mellan den inmatade spänningen och den uttagna. Spänningsfall beräknas enligt: Där ΔU = U 1 U 2 U 1 = Uppmätt spänning på den inmatande delen U 2 = Uppmätt uttagen spänning [4] I DpPower fås spänningsfallet utifrån mätdata från kundmätare. 5

3.5 Beräkning av störningsstatistik Störningsstatistik beräknas för att visa tillgängligheten för ett elnät. Det går att beräkna både historisk och framtida störningsstatistik för t ex jämförelse av framtida investeringsförslag [10]. I rapporten visas historisk störningsstatistik för att ge en uppfattning om avbrottstiden, antal avbrott och tillgängligheten för området. Störningsstatistik visas och beräknas enligt: SAIDI (System Average Interruption Duration Index) visar medelavbrottstiden per kund och år i minuter. SAIDI = Total avbrottstid Totalt antal kunder SAIF (System Average Interruption Frequency Index) visar det genomsnittliga antalet avbrott en kund har per år. SAIFI = Totalt antal avbrott Totalt antal kunder CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index) visar den genomsnittliga avbrottstiden per kundavbrott i minuter. CAIDI = SAIDI SAIFI ASAI (Average Service Availability Index) visar tillgängligheten på området i procent. ASAI = Tillgänglighet under året Totalt antal timmar under året [10, 11] 6

4 Beskrivning av området 4.1 Geografi Området ligger i sydvästra delen av Kungälvs kommun. Det omfattar åkermark, berg, kust och viss tätort. Området är 55 km 2 stort varav 5 % tätort, 25 % normal landsbygd och 70 % svår landsbygd. Speciella områden som ska tas i beaktning vid byggnation och dragning av ledningar och kablar är naturreservat och djurskyddsområden. Särskilda tillstånd krävs för upprättande inom dessa områden och beslut om tillstånd tas av kommunen och länsstyrelsen.[12] I det aktuella området finns strandskydd längst med hela kusten samt två naturreservat varav ett är Nordre älvs estuarium. Figur 1 Överblick av normal och svår landsbygd samt tätort Svår landsbygd Normal landsbygd Tätort 7

4.2 Fördelningsstation M4 Torsby Fördelningsstation M4 Torsby ligger utanför samhället Kärna. Stationen matas från ett överliggande 20 kv nät. Primärt matas den från station M9 Rollsbo och vid reservmatning sker detta från station M5 i Hålta. Station M4 har två transformatorer, en på 10 MVA och en på 16,5 MVA av märket ASEA. Stationen byggdes år 1977. 4.2.1 Utgående linjer Fördelningsstation M4 Torsby har fem linjer som förser 1949 kunder med elenergi. Två av dessa, K406 och L402, är rena kabelnät, medan de andra är en blandning av friledning och kabel. De flesta kunder med säkring över 63 A ligger på L404. Tabell 1 Fördelning av kunder, nätstationer och ledning per linje Linje K406 L401 L402 L403 L404 Totalt Friledning [km] Markkabel [km] Luftkabel [km] Sjökabel [km] Stolpstationer [st] Markstationer [st] Antal kunder [st] Kunder med säkring över 63 A [st] 0 11,7 0 5,48 18,5 36,7 2,29 15,7 12,6 22,4 4,34 56,5 0 0,64 0 0 0 0,64 0 0,68 0 2,27 0 2,95 0 11 0 5 17 33 5 27 18 27 14 91 208 698 234 377 432 1949 3 1 0 3 9 16 8

Figur 2 Överblick av samtliga linjer 4.2.2 Kundfördelning och energiförbrukning Området består till största del av åretruntbostäder och till liten del av verksamheter och offentlig förvaltning. Sammanställning av kundtyper visas i figur 3. Förening 1% Offentlig förvaltning 1% Kundtyper Verksamhet 4% Lantbruk 7% Fritidsbostäder 22% Åretruntbostäder 65% Figur 3 Procentuell fördelning av olika typer av kunder 9

Totalt energiuttag från M4 Torsby under ett år är 26,6 GWh. Verksamhet 875 MWh 3% Förening 1012 MWh 4% Offentlig förvaltning 1476 MWh 5% Energiförbrukning Lantbruk 2320 MWh 9% Fritidsbostäder 2558 MWh 10% Åretruntbostäder 18325 MWh 69% Figur 4 Energiförbrukning hos olika kundtyper Den största kunden ligger på linje L404. Det är ett ungdomshem och har ett effektuttag på 220 kw och ungefärlig årsförbrukning på 723,5 MWh. Fler större kunder på området är förskola, skola, kyrka och båtvarv. 4.2.3 Ålder på befintligt nät Enligt teori om förhandsreglering är kapitalbasvärdet av vikt vid förslag om intäktsram. Beroende på ålder sjunker värdet på investeringarna ju äldre de blir. Efter 50 år stannar värdeminskningen av och komponenten bidrar inte längre till elnätsbolagets kapitalbas. Figur 5-8 nedan visar åldern på det befintliga nätet uppdelat på nätstationer, transformatorer, kabel och friledning. Kungälv Energi utgår ifrån en ekonomisk livslängd på 40 år vid investeringar. Därför har komponenter äldre än 40 år placerats i samma stapel i figurerna nedan. Figur 5 visar fördelningen av installationsår för nätstationer. Det är en jämn fördelning av nyinstallationer fram till 2006 då det ökar med en klar topp 2014-2015. 5 % av alla nätstationerna är äldre än 40 år. 10

1976< 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 Antal transformatorer [st] 1976< 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 Antal nätstationer [st] Nätplan för 10 kv fördelningsstation M4 Torsby 14 12 10 8 6 4 2 0 Nätstationer Årtal Figur 5 Antal nätstationer installerade varje år I nätstationerna sitter det inte nya transformatorer utan 38 % av alla transformatorer är äldre än 40 år. Figur 6 visar fördelningen av ålder på transformatorer med en jämn fördelning av ungefär 3 nya transformatorer varje år efter 1990. Siffrorna är framtagna i DpPower efter Kungälv Energis arkiv. 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Transformatorer Årtal Figur 6 Antal transformatorer installerade varje år 11

1976< 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 Ledningslängd [m] 1976< 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 Kabellängd [m] Nätplan för 10 kv fördelningsstation M4 Torsby Figur 7 och 8 visar åldern på ledningsnätet och följer den allmänna trenden i Sverige där friledning inte längre byggs i samma utsträckning. Närmare hälften av all friledning är äldre än 35 år och detta kan bli problematiskt då mycket ledning kan behöva bytas samtidigt. Att området till stor del är svår landsbygd gör det dessutom svårare om friledning byggs om till kabel. Själva kabelnätet är nytt där endast 5 % överstiger 40 år. 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Kabel Årtal Figur 7 Kabel förlagd varje år 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Friledning Årtal Figur 8 Friledning monterad varje år 12

4.3 Angränsande nät och sektionering M4 angränsas i norr av M5 Hålta och i öst av M2 Ytterby. För förklarande bild se nästa sida. Mellan M4 och M2 finns två omkopplingsmöjligheter. Den första är mellan linje L404 och L201 som skiljs åt av lastfrånskiljare EF68 med normalt kopplingsläge från. Den andra är mellan linje L404 och L204 som skiljs åt i station T4050 av lastfrånskiljare K745-EF med normalt kopplingsläge från. Mellan M4 och M5 finns två omkopplingsmöjligheter. Den första är mellan linje L401 och L505 som skiljs åt i station T4017 av lastfrånskiljare K772-EF med normalt kopplingsläge från. Den andra är mellan linje L402 och L504 som skiljs åt i kopplingsstation HKS4 av lastfrånskiljare K818-EF med normalt kopplingsläge från. Mellan L401 och K406 finns en omkopplingsmöjlighet i station 4024. Linjerna skiljs åt av lastfrånskiljare K412-EF med normalt kopplingsläge från. Mellan L401 och L403 finns två omkopplingsmöjligheter. Den första är i station 4139 och linjerna skiljs åt av lastfrånskiljare K499-EF med normalt kopplingsläge från. Den andra är i station 4149 och linjerna skiljs åt av lastfrånskiljare K932-EF med normalt kopplingsläge från. 13

Figur 9 Omkopplingsmöjligheter 14

5 Befintligt nät 5.1 Störningsstatistik 5.1.1 Typ av driftstörningar Tabellen nedan visar vad för sorts fel som anmälts och hur många det var år 2013, 2014, 2015 och början av 2016. Driftstörningar kan vara en indikation på vad som behöver förbättras i nätet. Om det tydligt framgår att en specifik linje har mycket avbrott på grund av trädpåfall, är detta en god indikation på att området måste trädsäkras eller kablifieras för att undvika avbrott. Området M4 Torsby har relativt få fel till antal men dessa fel har stor inverkan på SAIDI som kan ses i tabell 2, 3 och 4. Okända fel är antingen de fel som inte rapporterats korrekt, fel som inte har en fastställd orsak eller fel som är övergående. 5 4 3 2 1 0 2013 2014 2015 T.o.m. 2016-04-17 Figur 10 Antal oaviserade avbrott beroende av fel på 10 kv 15

5.1.2 Leveranssäkerhet Tabeller över avbrottstatistik för M4 baserat på aviserade och oaviserade avbrott på låg- och högspänning. Beräknat på 1 949 kunder. Tabell 2 SAIDI-siffror för 2013 uppdelat på de olika linjerna Linje SAIDI SAIFI CAIDI [avbrottstid per [antal avbrott per [Avbrottstid per kund och år i minu- kund och år] kundavbrott i minu- ter] ter] L401 182,03 4,013 45,4 L402 13,57 0,4787 28,35 L403 0,3509 0,0067 52,62 L404 46,24 0,4931 93,78 K406 0,17 0,001 162,3 Totalt 241,8 4,992 48,44 Tabell 3 SAIDI-siffror för 2014 uppdelat på de olika linjerna Linje SAIDI SAIFI CAIDI [avbrottstid per [antal avbrott per [Avbrottstid per kund och år i minu- kund och år] kundavbrott i minu- ter] ter] L401 29,47 0,426 69,21 L402 0,3232 0,0051 63 L403 56,97 0,392 145,33 L404 7,87 0,0549 143,38 K406 0,4618 0,0051 90 Totalt 95,10 0,883 107,7 16

Tabell 4 SAIDI-siffror för 2015 uppdelat på de olika linjerna Linje SAIDI SAIFI CAIDI [avbrottstid per [antal avbrott per [Avbrottstid per kund och år i minu- kund och år] kundavbrott i minu- ter] ter] L401 318,27 0,853 373,01 L402 1,478 0,0082 180 L403 257,32 0,7096 362,63 L404 8,54 0,1067 80,025 K406 1,005 0,1077 9,3229 Totalt 586,6 1,786 328,5 Siffrorna för det studerade området kan jämföras med siffror för hela Sverige. Se tabell 5 nedan. Vid jämförelse med SAIDI-siffror för ett generellt landsbygdsnät i Sverige kan man se att M4 Torsby ligger över medelvärdet i avbrottstid alla år förutom 2014. Linjerna som påverkar det totala SAIDI mest negativt är linjerna L401 och L403. SAIDI för generellt landsbygdsnät i Sverige kan ses i tabell 5. Tabell 5 SAIDI-siffror för Sverige 2014 uppdelat på hela nätet (tätortsnät, blandat nät och landsbygdsnät) samt landsbygdsnät År SAIDI SAIFI CAIDI 2014 hela nätet 84 1,3 64,62 2014 bara landsbygdsnät 105 1,4 75 [10] 5.2 Nätets nuvarande prestanda vid normalmatning Kungälv Energi har som riktlinjer att inte överstiga en belastningsgrad på 80 % och ett spänningsfall på 5 % på friledning och kabel någonstans i nätet vid normaldrift. Beräkningar visar att vid normaldrift finns en friledning som överstiger 80 % belastning på L403, se tabell 6. Riktlinjen på 5 % spänningsfall överstigs inte på någon av linjerna. 17

Färg Indikering Under gränsvärde Nära gränsvärde Över gränsvärde Tabell 6 Ström, belastningsgrad och spänningsfall vid normaldrift Linje Ström Belastningsgrad Spänningsfall I MAX [A] I MAX/I n [%] [%] L401 138,9 46,7 3,12 L402 63,6 24,2 1,66 L403 90,1 96,0 4,88 L404 128,5 36,2 2,47 K406 68,6 23,3 0,46 5.2.1 Överbelastade ledningar Beräkningarna görs utifrån lasten som varit under ett år och tar därför inte hänsyn till skillnaden mellan vinter- respektive sommarlast. Belastningsgraden fås av den ström som ledningen är gjord för och den ström som faktiskt går genom ledningen. Enligt tabell 6 ovan finns på linje L403 en ledningssträcka som överstiger 80 % belastningsgrad vid normal. Det är en Cu 10 lina på 800 meter från 1971 och de olika ledningssträckorna visas i tabell 7. Det finns planer på att ersätta denna friledning med markkabel. Tabell 7 Ledningar som vid normaldrift är överbelastade Lednings- Linje Längd Installat- Spännings- Ström Belastnings- typ [m] ionsår fall [%] [A] grad S MAX/S n [%] Cu 10 L403 323 1971 1,93 84,7 94,1 Cu 10 L403 318 1971 2,71 83,2 92,4 Cu 10 L403 180 1971 3,13 80,4 89,4 18

5.2.2 Kritiska områden 5.2.2.1 Brunskär, Bastö och Gillholmen I enlighet med svensk lag har elnätskunder rätt till ersättning om spänningslöshet råder i mer än 12 timmar. Dessa 12 timmar är en kritisk punkt för elnätsägare. Om ett strömavbrott råder i mer än 24 timmar är detta ett brott enligt svensk lag.[13] De områden som kan anses vara i riskzonen inom området M4 Torsby är matningarna till Brunskär, Bastö och Gillholmen. Dessa kablar är förlagda i vatten och processen att laga en trasig sjökabel klaras inte inom de 12 timmar innan ersättning måste utbetalas. Kungälv Energi har i dagsläget två reservaggregat, ett på 400 kva samt ett på 425 kva som kan användas vid eventuella långa strömavbrott. Ett nytt reservaggregat på 100 kva är beställt och detta kan nedmonteras i delar och flygas eller skeppas ut till avlägsna stationer, t ex öar. Dessa reservaggregat har inte möjlighet att mata högspänning utan bara direkt ut på lågspänningsnätet vilket medför problem om flertalet stationer blir spänningslösa. Gillholmen och Bastö är matade av samma sjökabel, K41. Om fel uppstår på denna matande linje kommer nätstationerna 4044 och 4045 bli spänningslösa. Två reservaggregat kommer då krävas för möjlig matning. 5.2.2.2 Områden med en matningsväg Inom M4 finns större områden som bara har en matningsväg. Vid avbrott på den kabeln eller ledningen får flertalet kunder avbrott. Dessa områden är inte kritiska i den mening att ett fel inte kan lagas inom 12 timmar utan snarare att det skulle påverka många kunder. Se tabell 8. Tabell 8 Områden med enbart en matningsväg Område Linje Antal kunder [% av hela M4] Längd matande ledning [m] Ledning m. förläggningssätt 1 L401 5,0 730 K579 AXCE 95 f. 2008 i åkermark vid sämre bilväg 2 L401 15,0 200 ALL 157 f. 1983 över åkermark och annan öppen yta 3 L403 9,0 910 K940 AXLJ 95 f. 2013 i åkermark vid allmän väg 19

4 L404 10,0 400 ALL 99 f. 1997 över åkermark 20

6 Reservdrift För att undersöka hur nätet påverkas vid reservdrift har olika felfall tagits fram utifrån hur stor del av nätet som påverkas av felet. Utgångspunkten är att en eller flera linjer blir spänningslösa. Därefter har nätet återuppbyggts via alternativ matningsväg för att se hur mycket av linjen som kan reservmatas. De fel som påverkar flest kunder är bortfall av 20 kv och avbrott på direkt utgående kabel för de olika linjerna. Linjerna matas via de möjligheter som presenteras i 4.3 och de spänningsfall, belastningsströmmar och belastningsgrader som uppstår vid reservmatning beräknas med dppower och visas i tabell 6. Omkopplingarna och den nya matningsvägen visas i bilaga C-H. Reservdrift vid bortfall av matande 20 kv ger mycket höga spänningsfall på stora delar av nätet med 20,62 % som det högsta spänningsfallet. Kungälv Energi har satt 10 % spänningsfall som gräns vid reservdrift. Belastningsgraden passerar den gräns på 100 % som tillåts. Trots att linje L401 kan matas från fyra olika punkter utöver ordinarie matningsväg visar det sig vara problematiskt att reservmata L401 utan att det uppstår för höga spänningsfall och belastningar. Inte någon linje kan ensam reservmata L401. De resterande linjerna, L402, L403, L404 och K406, har alla en eller två möjligheter att vid reservdrift matas från en annan linje utan att spänningsfall och belastning överstiger gränsvärdena. Att mata L404 från L204 fungerar inte utifrån de gränsvärden som Kungälv Energi har satt, men L404 kan också matas via L201 och detta sätt ger inte för höga spänningsfall eller belastningar. Resultat visas i tabell 9 nedan. Tabell 9 Ström, belastningsgrad och spänningsfall vid onormal drift utan spänningslösa kunder Linje Matande Brytpunkt Ström Belastnings- Spännings- linje I MAX [A] grad I MAX/I n fall [%] [%] Samtliga linjer (Bortfall 20kV) L505 L504 L201 L401-S L402-S K772-EF K818-EF EF68 346,6 123,6 20,62 L401 K406 K412-EF 209,6 154,5 5,57 L401 L403 K932-EF 269,0 295,1 22,24 L401 L403 K499-EF 266,2 292,1 21,15 21

L401 L505 K772-EF 296,3 123,5 20,29 L402 L504 K818-EF 111,5 53,1 5,36 L403 L401 K932-EF 227,1 56,8 4,04 L403 L401 K499-EF 235,3 82,4 9,95 L404 L204 K745-EF 193,3 108,2 11,78 L404 L201 EF68 171,8 44,7 5,16 K406 L401 K412-EF 206,6 74,8 3,45 Enligt beräkningar kan inte hela området reservmatas vid bortfall av 20 kv. Även vid avbrott på direkt utgående kabel till linje L401 klaras inte reservmatning fullt ut. Stationer kopplas bort till dess att spänningsfall och belastningsgrad blir under gränsvärdena. Detta för att se hur stor del av nätet som blir spänningslöst. Resultatet visas i tabell 10. På linje L403 blir 185 kunder utan ström vid detta fall. På linje L401 är det 394 kunder som får avbrott. Dessa siffror motsvarar 30 % av hela M4-nätet som vid bortfall av 20 kv inte kommer ha någon spänning. De resterande linjerna har inga bortkopplade stationer och därmed inga spänningslösa kunder. För att kunna reservmata L401 via L505 och K406 vid avbrott på utgående kabel från station M4 måste 11 % av alla kunder sektioneras bort. Först då blir det maximala spänningsfallet under 10 %, men det är ett gränsfall. 22

Tabell 10 Ström, belastningsgrad och spänningsfall vid onormal drift med spänningslösa kunder Linje Matande Brytpunkt Ström Belastnings- Spännings- Kunder linje I MAX [A] grad I MAX/I n fall [%] med avbrott [%] [%] Samtliga linjer (Bortfall av 20kV) L505 L504 L201 L402-S L403-S K772-EF K818-EF EF68 K932-EF K938-EF F60 K579-EF 268,9 75,7 9,96 30,0 L401 K406 L505 K412-EF K772-EF K578-EF K577-EF F240 152,2 92,6 5,35 11,0 23

7 Framtida nät 7.1 Byggnadsplaner Kungälv kommun har en långsiktig plan över hur staden och kommunen ska växa. Flera olika byggnationsprojekt är fastställda och beslutade att genomföras inom de närmsta åren. Exempelvis kommer byggnationen av ett nytt köpcentrum med intilliggande 700 lägenheter samt ett nytt resecentrum påbörjas snart. Byggnationsplaner för området M4 Torsby är inte alls lika drastiska. Planerna rör totalt 112 bostadshus, 12 hyreslägenheter och rätten för sommarstugeägare i Vedhall och Glöskär att bygga om sina fritidshus till åretruntbostäder. 14 av bostadshusen kommer byggas i området Vedhall och 63 bostadshus kommer byggas på lilla Fjällsholmen. Dessa 77 bostäder berör linje L401. I området runt Kärna tätort finns planer på 35 nya villor i Lefstad och ett nytt flerbostadshus. Dessa planer rör linje K406 och L402. I Kärnas omnejd finns större områden som både enligt kommunen och länsstyrelsen klassas som värdefull jordbruksmark. Av landskapsmiljöskäl bör dessa områden hållas öppna och odlade. Detta innebär att nybyggnationer endast kommer ske i form av 1-2 enfamiljshus för att undvika att splittra sönder landsbyggden. [9] I samband med Kungälv Kommuns stora utbyggnad av vatten och avlopp vid kusten kommer det finnas möjlighet för fritidsbostäder att byggas om till åretruntbostäder. Detta gäller särskilt i Kovikshamn. I Sundhammarsområdet blir det möjligt för förtätningar av bebyggelsen då VA kommer till området. 7.2 Normaldrift framtida nät De nybyggnationer som är planerade för området kommer inte påverka det nuvarande nätet i någon nämnvärd utsträckning. För att undersöka hur nätet klarar av framtida ökningar har ett eget scenario gjorts där alla fritidshus i området har gjorts om till åretruntbostäder. Genom att addera last om 5 kw till befintliga fritidsboende har en uppskattning om framtida laster kunnat utföras. Utfallet av beräkningarna är ett riktmärke om en möjlig utveckling. Se tabell 11 nedan. I dessa beräkningar har den kabel som i del 6 skapat problem vid reservmatning mellan L401 och K406 byts ut till sådan kabel som kommer förbinda de båda linjerna inom en snar framtid. Kungälv Energi kommer lägga en AXLJ 95 kabel där istället i samband med nybyggnationer. 24

Tabell 11 Ström, belastningsgrad och spänningsfall för simulerat framtida nät Linje Ström Belastnings- Spännings- Antal Adderad I MAX [A] grad I MAX/I n [%] fall [%] bostäder [st] last [kw] L401 204,2 70,8 4,69 315 1520 L402 64,0 24,3 1,67 27 189 L403 103,6 49,3 3,96 46 230 L404 141,2 39,8 2,74 27 135 K406 71,1 23,5 0,49 12 48 Detta kan jämföras med hur de laster som faktiskt kommer uppstå enligt Kungälv energi och Kungälv kommuns planer. Se tabell 12 nedan. Den del av nätet som vid normal drift gav för hög belastningsgrad på linje L403 anses fortfarande vara kvar. Tabell 12 Ström, belastningsgrad och spänningsfall för planerat framtida nät Linje Ström Belastnings- Spännings- Antal Adderad I MAX [A] grad I MAX/I n [%] fall [%] bostäder [st] last [kw] L401 146,7 49,6 3,35 63 128 L402 65,3 18,4 1,7 27 189 L403 91,0 96,9 4,94 10 45 L404 134,1 37,8 2,56 8 53 K406 68,7 23,3 0,48 0 0 25

7.3 Reservdrift framtida nät Tabellen visar framtida simulerad last med fungerande reservdriftfall enligt tabell 9 och 10. Den nya förbindelsen mellan L401 och K406 är i drift. En ACJJ 50 kabel från 1974 på linje K406 får en belastning på 104,9 %. Se tabell 13. Tabell 13 Ström, belastningsgrad och spänningsfall för simulerat framtida nät vid reservdrift Linje Matning Brytpunkt Ström I MAX [A] Belastningsgrad I MAX/I n [%] Spänningsfall [%] L401 K406 L505 K412-EF K772-EF K578-EF K577-EF F240 182,8 104,9 4,68 L401 L403 K499-EF K576-EF 187,8 89,4 8,25 L402 L504 K818-EF 121,8 58,0 5,65 L403 L401 K932-EF 330,4 82,6 5,62 L404 L201 EF68 187,5 58,2 5,65 L406 L401 K412-EF 294,8 78,9 5,62 7.4 Överbelastade transformatorer Kablar och friledning har som tidigare beskrivet ett riktvärde att inte överstiga 80 % belastning vid normaldrift. Transformatorer har ett riktvärde på120 % belastning vid normaldrift. Transformatorer är byggda för att klara en högre belastning så länge som kylningen klarar av att hantera de högre temperaturer som uppstår. Om kylning inte klaras korrekt ökar slitaget och risken för skador och haveri på transformatorn ökar drastiskt [7]. Det simulerade framtida nätet är samma som i tabell 11 i 7.2 och den planerade lasten är samma som den i tabell 12 i 7.2. 26

Tabell 14 Transformatorer som i befintligt, planerat eller simulerat framtida nät är överbelastade Stadier Transformatorer m. 0-100 % belastning [st] Transformatorer m. 100-120 % belastning [st] Transformatorer m. belastning över 120 % [st] Befintligt nät 111 7 5 Planerad last 110 6 7 Simulerat framtida nät 99 9 15 27

8 Förslag till åtgärder Utifrån resultat av störningsstatistik och belastning vid normaldrift är det undersökta nätet bra för att vara ett landsbygdsnät. Det sker inte många avbrott per år. Undersökningen av åtgärder på området har haft som utgångspunkt att undvika driftstopp och förbättra leveranssäkerheten i största möjliga mån. Då det rent ekonomiskt inte är försvarbart att kablifiera och anordna möjlighet till reservmatning överallt har förslag tagits fram där mest kunder berörs. 8.1 Transformatorer Efter analys av tidigare avsnitt konstateras att vid befintlig drift är ett antal transformatorer belastade över de 120 % som Kungälv energi har som riktlinje. Transformatorer som i befintligt nät är överbelastade rekommenderas utbyte. Då transformatorn är äldre än 40 år eller närmar sig den åldern föreslås utbyte först då transformatorn havererar. Tabell 15 Åtgärder för överbelastade transformatorer Nummer (Station/Trafo) År Typ Storlek [kva] Åtgärd Summa enl. P1 [kr] 4007/511 1979 Stolp 100 Byte av station, från stolp till mark, 315 kva. Byte av transformator till 200 kva. Byte först vid haveri p.g.a. ålder. 190 000 4009/1002 2007 Mark 100 Utbyte av transformator mot en lågt belastad 200 kva transformator i annan station p.g.a. ålder. Förslagsvis 1054 i T4066. 4020/010 1969 Mark 100 Byte av transformator till 200 kva först vid haveri p.g.a. ålder. 44 000 28

4068/337 - Stolp 50 Byte av transformator till 100 kva. 4102/267 - Stolp 30 Byte av transformator till 50 kva. 32 000 26 000 Enligt beräkningar på framtida simulerat nät då samtliga fritidsbostäder blir åretruntbostäder kommer ytterligare tio transformatorer bli överbelastade. Se tabell 14. Detta innebär att ytterligare transformatorer kommer behöva bytas, men då detta är aktuellt först om minst tio år framtas inga åtgärder för de transformatorerna i detta arbete. 8.2 Frånskiljare I samband med undersökning av reservdrift och granskning av kritiska områden framkommer det att M4-nätet är i behov av flera sektioneringsmöjligheter. I enlighet med figur 11 ges förslag om installation av två nya frånskiljare på linje L401. Om ett fel uppstår mellan F60, F240, EF239 samt K576-EF i station 4008 kan detta inte sektioneras bort utan att flertalet kunder blir spänningslösa. Därför föreslås installationen av frånskiljarna NY1 och NY2. Figur 11 Placering av två nya frånskiljare på L401 29

Figur 12 Placering av två nya frånskiljare på L404 8.3 Kablar Den kabel i 7.3 som skapar problem vid reservdrift av framtida simulerat nät rekommenderas utbyte ihop med de resterande ACJJ 50 kablarna förlagda i samma område. Detta på grund av deras ålder samt möjliga framtida problem vid reservdrift. Placering av den begränsande kabeln syns i figur 13 nedan som rödmarkerad. Kablarna föreslås bytas till AXKJ 150. Enligt EBR P1 skulle kostnaden uppgå i 547 000 för en kabelsträcka på 750 meter. 30

31

9 Diskussion Området M4 Torsby är ett nät med få fel enligt sammanställning av de årliga oaviserade avbrotten. SAIDI-siffror visar däremot att varje fel får stora konsekvenser. Beräkningarna som utförts på nätet har gett en bra bild av hur nätet klarar dagens belastningar samt hur det kommer klaras i framtiden. En aspekt som inte tagits med i beräkningarna är skyddens inställning för kortslutning och jordfel vid reservmatning. Vid stor överläggning av last bör skyddsinställningarna kontrolleras så dessa löser ut vid eventuella fel. M4 Torsby är ett landsbygdsnät som till stor del består av svår landsbygd. Detta medför att investeringar blir kostsamma att genomföra. Det gäller att försöka få en uppfattning om hur utsatt nätet är, hur stor risk det är för att fel ska inträffa och möjligheten att reparera felen inom rimlig tid. Om analysen säger att risken för att ett fel ska uppstå är liten, prioriteras inte åtgärd. I rapporten har ingen sådan riskanalys utförts på grund av avgränsningar och tidsramen. Innan åtgärdsförslag genomförs bör en riskanalys av nätet göras. Samtal med anställda på Kungälv energi har indikerat att de vanligaste fel som inträffar kan avhjälpas inom 12 timmar, dvs innan avbrottsavgifter måste utbetalas. Det felfall som inte klaras inom 12 timmar är vid avbrott på sjökabel, där måste reservaggregat användas. Åtgärdsförslagen Åtgärdsförslag för sektionering vid fel av nätet har som utgångspunkt att så många kunder som möjligt ska ha spänning även om ett fel föreligger. Förslag på sektioneringsmöjligheter i nätet har gjorts på platser där fel skulle omöjliggöra matning från annat håll. Arbetet som utförts kommer bidra till att Kungälv Energi får en bättre överblick av området med geografiska förutsättningar, tillståndskontroll av linjer och transformatorer samt undersökning av nätets möjligheter till att klara framtida belastningsökningar. För att göra nätplanen för M4 Torsby mer komplett kan ett flertal andra arbeten göras för att komplettera. Undersöka inställningar av skydd vid reservdriftfall, göra en LCC (Life cycle cost) analys, undersöka möjligheten att kunna reservmata högspänning med reservaggregat, göra en riskanalys för området samt att undersöka lågspänningen på då detta inte berörts i arbetet. 32

Referenser [1] P.Strandberg, Alternativa nätlösningar vid reinvestering, examensarbete, Högskolan Väst, Institutionen för ingenjörsvetenskap, 2015, http://hv.diva-portal.org/smash/get/diva2:857396/fulltext01.pdf [Hämtad: 29 mars 2016] [2] X.Aguilar, D.Jason, Nätplan för fördelningsstation TT7142 Ånimskog, examensarbete, Högskolan Trollhättan/Uddevalla, Institutionen för teknik, matematik och datavetenskap, 2005, http://hv.diva-portal.org/smash/get/diva2:214919/fulltext01.pdf [Hämtad: 29 mars 2016] [3] M.Alm, R.Fauhlér, Nätplanering på Fortum Distribution, examensarbete, Karlstad Universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, 2012, http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:537994/fulltext01.pdf [Hämtad: 29 mars 2016] [4] H.Blomqvist, Elkrafthandboken: Elkraftsystem 2. uppl 3. Stockholm: Liber, 2014 [5] Energimarknadsinspektionen, Normvärdeslista elnät 2016-2019, Energimarknadsinspektionen.se, 2016 http://ei.se/documents/forhandsreglering_el/2016_2019/dokument/normvardeslista_elnat_2016-2019.pdf [Hämtad: 6 april 2016] [6] G.Morén, Energimarknadsinspektionens författningssamling 4 februari 2015, https://www.ei.se/documents/publikationer/foreskrifter/el/eifs_2015_1.pdf [Hämtad: 6 april 2016] [7] M.Al-Yakoubi, E.Roham, Underhåll och övervakning av distrubitionstransformatorer, examensarbete, Linéuniversetetet Kalmar/Växjö, Elektroteknik, 2012 http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:667510/fulltext01.pdf [Hämtad: 25 april 2016] [8] C.Dahlström, E.Eriksson, P.Fritz, P.Lydén, Framtagande av effektprofiler samt uppbyggnad av databas över elanvändningen vid kall väderlek Elforsk, Stockholm, Sverige, 11:12, 2011 www.elforsk.se/rapporter/?download=report&rid=11_12_ [Hämtad 28 april 2016] [9] Kungälv Kommun, Översiktsplan 2010 för Kungälvs Kommun, kungalv.se, 2012 http://www.kungalv.se/contentassets/5410e69f8bf74561a896bb620a2c6cad/op2010- planbeskrivning.pdf [Hämtad 2 maj 2016] [10] Energimarknadsinspektionen, Leveranssäkerheten i elnäten 2012: Ei R2014:04, Energimarknadsinspektionen.se, 2014 http://www.energimarknadsinspektionen.se/documents/publikationer/rapporter_och_pm/rapporter%202014/ei_r2014_04.pdf [Hämtad 3 maj 2016] [11] H.Pham, Handbook of reliability engineering, London: Springer-Verlag, 2003. [Ebok] Tillgänglig: https://books.google.se/books?id=xe6z4wkqfmoc&pg=pa514&redir_esc=y#v= onepage&q&f=false [12] Länsstyrelsen Västra Götalands län, Tillstånd, dispenser och samråd, lansstyrelsen.se, 2016 http://www.lansstyrelsen.se/vastragotaland/sv/djur-och-natur/skyddad-natur/tillstand/pages/index.aspx [Hämtad 13 april 2016] 33

[13] Svensk Energi, Elfakta: Strömavbrott bra att veta Svenskenergi.se, 2013, uppdaterad 2016 http://www.svenskenergi.se/elfakta/storningsinformation/ [Hämtad 18 maj 2016] [14] Digpro, dppower digpro.se, 2016 http://www.digpro.se/sv/vara-produkter/el [Hämtad 21 maj 2016] [15] Svensk Energi, EBR svenskenergi.se. 2012, uppdaterad 2016 http://www.svenskenergi.se/vi-arbetar-med/ebr/ [Hämtad 21 maj 2016] 34

A: Belastningsgrad och spänningsfall vid normaldrift Tabell över belastning och spänningsfall på samtliga punkter i M4-nätet. L401 Från Till Kabeltyp Ström (A) Spänningsfall (%) Belastningsström (%) M4/L401 EL_JOINT AXLJ 240 138,90 0,25 34,7 EL_JOINT T4149 AXLJ 240 138,90 0,33 34,7 4149 EL_JOINT AXLJ 240 138,90 0,40 34,7 EL_JOINT T4132 AXLJ 240 138,90 0,47 34,7 4132 EL_JOINT AXLJ 95 5,00 0,48 2,1 EL_JOINT 401016 ALL 99 5,00 0,48 2,4 401016 401030 ALL 62 1,40 0,49 0,9 401016 401023 CU 10 3,60 0,49 4,0 401030 T4124 ALL 62 1,40 0,49 0,9 401023 4001 AXKJ 50 3,60 0,49 2,1 4132 SK83801 AXLJ 240 126,00 0,55 31,5 SK83801 EL_JOINT AXLJ 240 126,00 0,59 31,5 EL_JOINT EL_JOINT ALL 157 126,00 0,69 46,7 EL_JOINT 401019 ALL 157 0,00 0,59 0,0 EL_JOINT SK83802 AXLJ 240 0,00 0,69 0,0 EL_JOINT 4128/L401 ALL 157 126,0 0,75 46,7 4128/L401 401037 ALL 157 125,70 0,89 46,5 401037 EL_JOINT ALL 157 127,7 0,96 46,5 EL_JOINT 401044 ALL 157 122,80 1,44 45,5 EL_JOINT 4002 AXLJ 50 3,70 0,97 2,2 401044 401057 ALL 157 120,70 1,67 44,7 401044 4005 AXCE 50 2,80 1,44 1,5 401057 401059 ALL 157 18,30 1,81 43,8 401057 4074 ALL 62 3,20 1,68 2,1 401059 4130/K730 EXCEL 10 4,70 1,85 4,8 401059 4006/L401 ALL 157 114,4 1,92 42,4 4006/L401 401063 ALL 157 112,80 2,12 41,8 401063 401094 ALL 99 10,20 2,12 4,9 401063 401067 ALL 157 103,80 2,34 38,4 401094 401095 ALL 99 10,20 2,13 4,9 401095 401106 ALL 99 10,20 2,18 4,9 401106 4007 ALL 99 10,20 2,18 4,9 401106 EL_JOINT AXLJ 95 0,00 2,18 0,0 4007 401107 FEAL 31 2,80 2,18 2,1 401107 401318 ALL 62 2,80 2,19 1,8 Bilaga A:1

401318 4084 FEAL 31 2,80 2,21 2,1 EL_JOINT EL_JOINT AXLJ 95 0,00 2,18 0,0 EL_JOINT EL_JOINT AXLJ 95 0,00 2,18 0,0 EL_JOINT 4017 AXLJ 95 0,00 2,18 0,0 401067 401285 ALL 157 55,50 2,39 20,6 401067 4068 ALL 99 50,30 2,48 24,0 401285 4110 AXCE 50 2,90 2,40 1,6 401285 401070 ALL 157 53,20 2,40 19,7 401070 401073 ALL 157 53,2 2,45 19,7 401073 401128 ALL 99 53,20 2,48 25,3 401128 401144 ALL 99 46,30 2,52 22,1 401128 4015 ALL 62 7,80 2,52 5,0 401144 401145 ALL 99 46,30 2,55 22,1 401145 4131 AXCE 50 2,60 2,55 1,4 401145 401150 ALL 99 44,30 2,74 21,1 401150 4140/K733 AXCEL 95 13,80 2,76 5,0 401150 4121/K443 EXCEL 10 2,70 2,75 2,8 401150 401152 ALL 99 27,70 2,78 14,2 4140/K734 4018/K734 AXCEL 95 4,10 2,77 1,5 4140/K735 4016/K735 AXCEL 95 4,90 2,77 1,8 401152 401155 ALL 99 29,70 2,810 14,2 401155 4122/K444 ALL 99 18,30 2,870 8,7 401155 4116/K351 AXCE 50 12,50 2,850 6,7 4122/K444 4020/K444 AXCE 50 17,50 2,930 9,5 4020/K445 401178 AXCE 50 10,90 2,970 5,9 401178 401184 CU 10 10,90 3,600 12,1 401184 4021/K24 AXAL 50 10,90 3,800 5,9 4116/HK352 EL_JOINT AXCE 50 3,7 2,860 2,0 EL_JOINT EL_JOINT AXCEH 50 3,7 2,860 2,3 EL_JOINT 4117/HK352 AXCE 50 3,70 2,870 2,0 4068 401189 ALL 99 46,70 2,490 22,2 401189 4008 AXCE 95 46,70 2,640 17,0 4008 4009/K578 AXCE 95 37,00 2,720 13,4 4009/K579 SK57901 AXCE 95 19,50 2,760 7,1 SK57901 4072 AXCE 95 19,50 2,790 7,1 4072 4011 AXCE 95 14,00 2,830 5,1 4011 401238 AXCEL 95 8,50 2,840 3,1 401238 401243 CU 10 8,50 2,890 9,5 401243 401249 CU 10 7,80 2,910 8,7 401243 EL_JOINT ALL 99 1,30 2,880 0,6 Bilaga A:2

L402 401249 401252 CU 10 7,80 9,950 8,7 401252 401254 CU 25 7,80 2,970 4,7 401254 401262 CU 16 7,80 3,040 6,3 401262 401265 CU 16 7,80 3,040 6,3 401265 4013/K127- AXLJ 50 7,80 3,050 4,6 EF 4013/K95- EL_JOINT AXLJ 50 4,00 3,060 2,4 EF EL_JOINT 401284 ALL 62 4,00 3,090 2,6 401284 4014/K27 AXKJ 35 4,00 3,120 3,1 EL_JOINT EL_JOINT ALL 99 1,30 2,880 0,6 EL_JOINT 4012 AXLJ 50 1,30 2,880 0,7 4011 EL_JOINT AXLJ 50 3,00 2,840 1,8 EL_JOINT 401299 ALL 62 3,0 2,850 2,0 401299 4078 AXKJ 150 3,0 2,850 1,0 4009/K582 401211 AXCEL 95 10,5 2,740 3,8 401211 401216 AXCES 95 10,50 2,770 4,6 401216 4010 AXLJ 95 10,50 2,780 4,4 4010 SK949 AXLJ 95 8,90 2,780 3,7 SK949 4082 AXLJ 95 8,90 2,800 3,7 4082 SK947 AXLJ 95 4,30 2,810 1,8 SK947 EL_JOINT AXLJ 95 4,30 2,810 1,8 EL_JOINT SK947 AXLJ 95 4,30 2,820 1,8 SK947 SK947 AXLJ 95 4,30 2,820 1,8 SK947 4083 AXLJ 95 4,30 2,820 1,8 4083 SK948 AXLJ 95 2,40 2,820 1,0 SK948 4150 AXLJ 95 2,40 2,830 1,0 4082 EL_JOINT AXLJ 95 0,00 2,800 0,0 EL_JOINT 4139 AXCEL 95 0,00 2,800 0,0 4008 4071 AXCE 95 7,9 2,680 2,9 401019 401052 ALL 62 0,00 0,590 0,0 401052 K41201 ECJJ 16 0,00 0,590 0,0 K41201 4024/K840 AXCE 50 0,00 0,590 0,0 Från Till Kabeltyp Ström (A) Spänningsfall (%) Belastningsgrad (%) M4/L402 HKS5 AXLJ 240 63,6 0,0 15,9 HKS5 EL_JO- INT AXLJ 95 1,30 0,01 0,5 EL_JO- INT 4100/K447 AXCE 50 1,30 0,01 0,7 Bilaga A:3