Endrer spenningsnivå
Transformatorer brukes til å øke eller redusere spenningen mellom ulike deler av kraftsystemet.
Eksempler kan være transformering mellom 420 kV, 300 kV, 132 kV og lavere spenningsnivåer.
Kapittel 4
Transformatorstasjoner
Hvordan transformatorstasjoner kobler sammen ulike spenningsnivåer, styrer kraftflyten og beskytter kraftsystemet.
Hva er en transformatorstasjon?
En transformatorstasjon er et knutepunkt i kraftsystemet der elektrisk energi transformeres, kobles, overvåkes og beskyttes.
Kobler nettet sammen
Stasjonen knytter sammen ledninger, kabler, transformatorer og andre anleggskomponenter.
Gjennom brytere og skilleapparater kan deler av anlegget kobles inn eller ut ved drift, vedlikehold og feil.
Hovedkomponentene i en stasjon
En transformatorstasjon består av både høyspenningsutstyr, kontrollanlegg, bygg og hjelpesystemer.
Transformator
Krafttransformator
Endrer spenningsnivået og gjør det mulig å overføre kraft mellom ulike deler av nettet.
Bryter
Effektbryter
Kobler inn og ut strøm under normal drift og ved feil. Effektbryteren må kunne bryte store feilstrømmer.
Skille
Skillebryter
Gir synlig elektrisk skille og brukes for å isolere deler av anlegget før arbeid.
Måling
Strøm- og spenningstransformatorer
Måler strøm og spenning slik at vern, kontrollanlegg og energimåling får riktige signaler.
Vern
Beskyttelsessystemer
Oppdager feil og sender signal til effektbrytere slik at feilrammede deler av nettet kobles ut raskt.
Kontroll
Kontrollanlegg
Overvåker, styrer og registrerer tilstanden i stasjonen.
Transformatoren
Transformatoren er en av de viktigste og mest kostbare komponentene i en transformatorstasjon.
Hvordan virker den?
En transformator overfører elektrisk energi mellom viklinger ved hjelp av et magnetfelt.
Forholdet mellom antall viklinger bestemmer hvordan spenningen endres mellom høyspennings- og lavspenningssiden.
Viktige deler
En krafttransformator består blant annet av viklinger, kjerne, isolasjon, gjennomføringer, kjølesystem og olje.
Mange transformatorer har trinnkobler som gjør det mulig å regulere spenningen under drift.
Samleskinner
Samleskinner fordeler elektrisk energi mellom flere bryterfelt.
Enkelt oppsett
Alle felt er koblet til én samleskinne. Dette gir et enkelt anlegg, men mindre fleksibilitet ved vedlikehold og feil.
Økt fleksibilitet
Feltene kan kobles mellom to samleskinner. Dette gjør det lettere å gjennomføre vedlikehold uten full stans.
Begrenser konsekvenser
Samleskinner kan deles opp i seksjoner slik at en feil ikke nødvendigvis påvirker hele stasjonen.
AIS og GIS
Høyspenningsanlegg kan bygges som luftisolerte eller gassisolerte anlegg.
Luftisolert anlegg
AIS betyr Air Insulated Switchgear. Luft brukes som isolasjonsmedium mellom spenningsførende komponenter.
AIS krever relativt stort areal, men er ofte enklere å inspisere visuelt og kan være lettere tilgjengelig.
Gassisolert anlegg
GIS betyr Gas Insulated Switchgear. Komponentene er kapslet inn og isolert med gass.
GIS krever mindre plass og kan være godt egnet i tettbygde områder, fjellanlegg og andre steder med begrenset areal.
Bryterfelt
Et bryterfelt kobler en ledning, kabel eller transformator til samleskinnesystemet.
Ledning
Ledningsfelt
Kobler en luftledning til stasjonen og inneholder nødvendig koblings-, måle- og vernutstyr.
Kabel
Kabelfelt
Kobler en jord- eller sjøkabel til stasjonen.
Transformator
Transformatorfelt
Kobler krafttransformatoren til samleskinnene og resten av stasjonsanlegget.
Kobling
Samleskinnekoblingsfelt
Kobler sammen ulike samleskinner eller seksjoner av samleskinnesystemet.
Reaktiv effekt
Reaktorfelt
Kobler inn en reaktor som brukes til å regulere spenning og reaktiv effekt.
Kondensator
Kondensatorfelt
Kobler inn kondensatorbatterier som bidrar til spenningsstøtte og regulering av reaktiv effekt.
Kontrollanlegget
Kontrollanlegget er stasjonens digitale nervesystem.
Styring
Gjør det mulig å åpne og lukke brytere, endre koblingsbilder og styre annet utstyr.
Overvåking
Samler inn informasjon om blant annet strøm, spenning, temperatur, bryterstilling og alarmer.
Hendelsesregistrering
Logger hendelser og signaler slik at feil og driftsforstyrrelser kan analyseres i etterkant.
Fjernkontroll
Stasjonen kan normalt overvåkes og styres fra en driftssentral.
Kommunikasjon
Overfører data mellom vern, kontrollsystemer, driftssentral og andre stasjoner.
Automatikk
Utfører forhåndsdefinerte handlinger automatisk ved bestemte hendelser eller feil.
Vern og feilutkobling
Vernsystemene skal oppdage feil og koble ut riktig del av anlegget så raskt som mulig.
Selektivitet
Vernet skal koble ut den minste nødvendige delen av nettet.
Målet er å begrense konsekvensene av feilen og samtidig holde resten av kraftsystemet i drift.
Reservevern
Dersom hovedvernet eller en bryter ikke fungerer som forventet, skal reservevern kunne koble ut feilen.
Reservevernet virker normalt tregere og kan koble ut et større område.
Kontrollbygget
Kontrollbygget inneholder sentrale systemer for styring, vern, kommunikasjon og hjelpeforsyning.
Vernpaneler
Inneholder beskyttelsesfunksjoner for ledninger, transformatorer og samleskinner.
Kontrollskap
Behandler signaler og kommandoer mellom feltutstyr og kontrollsystem.
Kommunikasjonsutstyr
Sørger for datautveksling med driftssentral og andre stasjoner.
Batterianlegg
Gir sikker likestrømsforsyning til vern, brytere og kontrollanlegg dersom ordinær strømforsyning faller bort.
Hjelpekraft
Forsyner blant annet lys, varme, kjøling, motorer og annet teknisk utstyr.
Operatørplass
Brukes ved lokal betjening, testing og vedlikehold.
Jording
Jordingsanlegget er avgjørende for personsikkerhet og sikker feilavledning.
Alle utsatte ledende deler i stasjonen kobles til et felles jordingsanlegg.
Ved en jordfeil skal feilstrømmen kunne ledes trygt ned i bakken. Jordingsanlegget skal også begrense farlige berørings- og skrittspenninger.
Utforming av jording påvirkes blant annet av feilstrømnivå, grunnforhold, areal og stasjonens spenningsnivå.
Bygging og idriftsettelse
En ny transformatorstasjon bygges og testes i flere faser.
1
Prosjektering
Utforming av stasjonslayout, primæranlegg, kontrollanlegg, bygg og tekniske systemer.
2
Grunn- og byggearbeid
Omfatter tomt, fundamenter, kabelkanaler, veier, kontrollbygg og andre konstruksjoner.
3
Montasje
Transformatorer, brytere, samleskinner, kabler og kontrollutstyr installeres.
4
Testing
Utstyr og systemer testes enkeltvis og samlet før spenningssetting.
5
Spenningssetting
Anlegget kobles til kraftsystemet og settes gradvis i drift.
6
Overlevering
Dokumentasjon, reservedeler, opplæring og ansvar overføres til driftsorganisasjonen.
Planleggerens rolle
Stasjonsprosjekter har mange parallelle aktiviteter og tekniske avhengigheter.
Planleggeren må koordinere prosjektering, grunnarbeid, bygg, primæranlegg, kontrollanlegg, tele, hjelpeanlegg, leveranser og testing.
Lange leveringstider på transformatorer og høyspenningsutstyr kan være styrende for prosjektets fremdrift.
Det er også viktig å planlegge utkoblinger, grensesnitt mot eksisterende anlegg og rekkefølgen på testing og idriftsettelse.
Vanlige avhengigheter
Før montasje
Fundamenter, kabelkanaler og bygg må være klare før mye av utstyret kan monteres.
Før testing
Alt nødvendig primær- og sekundærutstyr må være levert, installert og koblet.
Før idriftsettelse
Vern, styring, kommunikasjon og signaler må være testet før spenningssetting.
Før tilkobling
Arbeid mot eksisterende nett krever godkjente utkoblinger og koordinering med drift.
Før overlevering
Tegninger, testprotokoller og driftsdokumentasjon må være komplette.
Før ordinær drift
Driftspersonell må kjenne anlegget og systemene før ansvaret overtas.
Husk dette
Stasjonen er et knutepunkt
Den kobler sammen ledninger, kabler, transformatorer og ulike spenningsnivåer.
Vern og kontroll er avgjørende
De beskytter anlegget og sørger for sikker og kontrollert drift.
Mange fag må samordnes
Bygg, primæranlegg, kontrollanlegg, tele, testing og drift må planlegges som én samlet leveranse.
Videre i Academy
Neste kapittel handler om planleggerrollen.