132-150 kv AC stationer Valg af stationskonfiguration EDS-50-03 design standard Document no. 13/90592-120
REVISION VIEW Document no.: Version Author Document status/change Reviewer Approver Date CRA, ASK, b FBC, RTS Til review MKJ, JLY, BEJ, PDI, EOM c FBC,RTS Reviewkommentarer fra første JJN, HRH,CUM, review indarbejdet EHN d FBC,RTS Til styregruppen BCG,HRI 10.11.2013 0 Til godkendelse JSO 19.11.2013 Document no. 13/90592-120 2/10
Indholdsfortegnelse 1. Introduktion 4 2. Standarder 4 3. Overordnede krav 4 4. Funktionsbeskrivelser, stationens formål 5 4.1 Aftag af produktion fra underliggende spændingsniveau 5 4.2 Stationer med betydning for et større regionalt område 5 4.3 Forsyning af forbrug, netreserve 6 4.4 Forsyning af forbrug, stationsreserve 6 4.5 Flere stationer på samme linjeføring 6 5. Valgkriterier 6 5.1 Opsamling af decentral produktion, stikstation 6 5.2 Opsamling af decentral produktion, formasket net 7 5.3 Forsyning af forbrug, netreserve 8 5.4 Forsyning af forbrug, stationsreserve 8 5.5 Stationer med mere end tre indgående linjer 9 6. Tilslutning af komponenter 10 6.1 Transformere, forbrug 10 6.2 Transformere, produktion 10 6.3 Reaktorer 10 6.4 Dynamiske kompenseringsanlæg 10 7. Dokumentation 10 Document no. 13/90592-120 3/10
1. Introduktion Ved etablering af en ny 132-150 kv station, bør valget af stationskonfoguration baseres på ensartede og standardiserede konfigurationer, uanset hvor i landet stationen bygges. Hovedformålene der bør fokuseres på, er stationens vigtighed, dvs. om stationen er vigtig i forhold til forsyning af forbrug på underliggende spændingsniveau, om stationen er vigtig i forhold til aftag af produktion fra underliggende spændingsniveau, om stationen er vigtig i forhold til forsyning af et større regionalt område. En kombination af de tre hovedformål kan forekomme. Hvis stationens primære formål er forsyning af forbrug på underliggende spændingsniveau, bør der fokuseres på, om der kan forventes netreserve fra underliggende net, eller om stationen skal levere stationsreserve. Beslutning om anvendelse af net- eller etablering af stationsreserve sker med baggrund i 40/80 MW reglen (se Netdimensioneringskriterierne 1 ). 2. Standarder Energinet.dk s Netdimensioneringskriterier CIGRE, JWGB3/C1/C2-14 Circuit Configuration Optimisation Tekniske standarder udgivet af Energinet.dk o ETS-52-01-01 Relæbeskyttelse. Generelt o M.fl. Gældende lovgivning 3. Overordnede krav Ved fastlæggelse af stationskonfiguration, skelnes mellem GIS og AIS anlæg. Alle nye stationer skal planlægges og projekteres ud fra hvordan en endelig udbygning inkl. koblingsafbryder, flere reaktorer, flere tranformere skal etableres. Stationen etableres ud fra behov som beskrevet nedenfor. AIS bygges til aktuelt behov. Konfoguration og grund skal sikre at udbygning kan ske relativt nemt og billigt, og det skal sikres at lokalplaner mv. tillader en senere udbygning. I forhold til prisen for nyetablering er GIS anlæg er dyrere og mere besværligt at udbygge. En GIS station skal derfor fra starten etableres med en dobbelt 1 Netdimensioneringskriterierne [Dok. 70285/12] siger, at det er tilladt ikke at kunne genforsyne op til 40 MW ved tab af to vilkårlige transmissionsledninger eller distributionsledninger (eller en af hver) samt at det er tilladt ikke at kunne genforsyne op til 80 MW ved tab af to vilkårlige transformere. Her er det forudsat, at der er foretaget de omlægninger, der er mulige inden for rimelig tid i nettet direkte under den fejlende komponent. Document no. 13/90592-120 4/10
samleskinne efter 1-bryder princippet. Stationen designes ud fra forudset netudbygning indenfor en horisont på 5 år 2. Stationer designes ikke med henblik på at undgå afbrydelsesfri reserveforsyning af forbruget under en station 3. Stationer designes således at vedligehold, samt udbedring af fejl kan gennemføres sikkerhedsmæssig forsvarligt og uden afbrydelse af forbrug efter omlægning i underliggende net. 4. Funktionsbeskrivelser, stationens formål 4.1 Aftag af produktion fra underliggende spændingsniveau Aftag af produktion fra underliggende net er ikke underlagt krav til n-1 som forbrug. Jf. Netdimensioneringskriterierne dok. 70285/12 tilstræbes det dog, at fuld produktion fra vindmøller kan opretholdes i 40 timer efter et netudfald i det sammenhængende 132-150 kv net ved anvendelse af anlæggenes overbelastningsevne. Dette betyder, at så længe en station kun er ensidig forsynet, dvs. at stationen kun har én 132-150 kv linje tilsluttet, kan denne sammen med transformeren på stationen ses som en del af en generatorledning, hvor der ikke er krav til n-1. Når stationen bliver udbygget med endnu en linje, tilstræbes det at produktionen kan aftages i 40 timer fra 132-/150 kv samleskinnerne ude i nettet. Da transformerne kan ses som en del af generatorledningen, vil udkobling af en vilkårlig transformer på stationen betyde en reduktion i aftaget af produktionen, uden dette dog er udbygningsberettiget. Første fællespunkt med underliggende net og produktionsanlæg og det sammenhængende 132-150 kv net defineres som samleskinnen på en station med mere end én linje tilsluttet. Det er således først, når produktionen rammer denne samleskinne, at det tilstræbes at opretholde netadgang til fuld produktion i 40 timer, såfremt der er sket udfald i det formaskede transmissionsnet. 132-150/50-60 kv og 132-150/10 kv transformere ses i denne sammenhæng ikke som en del af det sammenmaskede transmissionsnet. Der er ikke krav til aftag af produktion ved n-1. Stationer bygges derfor ikke med dobbelt samleskinne fra starten udelukkende begrundet i aftag af produktion. 4.2 Stationer med betydning for et større regionalt område Forbruget skal kunne genforsynes i henhold til Netdimensioneringskriterierne ved hjælp af evt. omlægning til ikke-fejlramt skinne eller ved omlægning i underliggende net. 2 Netudviklingsplanens middellange sigte 3 Dette kriterie anvendes til fastlæggelse af, hvornår der skal etableres koblingsafbryder og/eller samleskinnebeskyttelse Document no. 13/90592-120 5/10
En station betragtes som vigtig i forhold til det underliggende net, enten på grund af levering af forsyningssikkerhed for forbrug, ved aftag af produktion eller ved en kombination af de to. En station kan også betragtes som vigtig i det sammenhængende transmissionsnet, hvis der er tale om stationer, hvor der forekommer transit, eller stationer i net som er reserve for 400 kv transmissionsnettet. 4.3 Forsyning af forbrug, netreserve Hvis der er netreserve i et område, kan stationen etableres med enkelt samleskinne og ensidig forsyning fra transmissionsnettet. Netreserven skal i dette tilfælde kun opretholdes til evt. forbrug under stationen og ikke til opsamling af produktion. Transformerkapaciteten skal kunne dække aftaget af produktion ved intakt net, dvs. med de transformere indkoblet der er til rådighed på stationen. 4.4 Forsyning af forbrug, stationsreserve Hvis der ikke er netreserve til et område, skal stationen etableres med stationsreserve. Stationsreserve betyder, at forsyningen til underliggende forbrug kan opretholdes i overensstemmelse med Netdimensioneringskriterierne ved fejl på eller udfald af en vilkårlig komponent i stationen dvs. fejl på samleskinne, transformer eller linje. Stationer, der skal yde stationsreserve, etableres altid med dobbelt samleskinne, to transformere mod underliggende net og mindst to indgående linjer. 4.5 Flere stationer på samme linjeføring Hvis to eller flere stationer ligger på samme linjeføring, og disse enten: har store transporter af produktion fra underliggende net op igennem transformerne, eller forsyner større forbrugstunge områder, kan afbrydelser omfatte adskillige hundrede MW tabt forbrug eller produktion. Ved tab af adskillige hundrede MW forbrug skal det undersøges, om 40/80 MW reglen er opfyldt eller om der skal foretages en udbygning. 5. Valgkriterier 5.1 Opsamling af decentral produktion, stikstation Stationer for opsamling af decentral produktion etableres som minimalløsninger. For stikstationer kan følgende konfoguration anvendes: fremskudt transformer [fig. 1] enkeltskinne [ex. fig. 3] Document no. 13/90592-120 6/10
Figur 1: Enkelt SS, evt. som fremskudt trf. uden koblingsapparater Fremskudte transformerstationer kan etableres med en enkelt afbryder i enten linje eller transformerfelt. Stationen etableres med anlægsbeskyttelse svarende til dette koncept, men forberedt for udvidelse. Stationen skal disponeres så senere udbygning er mulig. 5.2 Opsamling af decentral produktion, formasket net Stationer for opsamling af decentral produktion etableres som minimalløsninger. I formasket net etableres dobbelt samleskinne. Hvis der i sjældne tilfælde etableres opsamlingsstationer i formasket net, hvor behov for udbygning af stationen anses for usandsynligt, kan stationen etableres med en enkelt samleskinne med to langsadskillere på skinnen dobbeltskinne, enkelt afbryder, uden koblingsafbryder 4 Figur 2: Dobbelt SS u. koblingsafbryder 4 Koblingsafbryderen kan anvendes som reserve for en linje-, transformer- eller reaktorafbryder ved fx gasfejl i en SF6 afbryder, hvis alle øvrige linjer lægges på den skinne hvor den fejlramte afbryder ikke er tilsluttet. Der vil dog ikke være POW udkobling af reaktoren i disse tilfælde. Document no. 13/90592-120 7/10
Enkelt skinne, med adskiller på samleskinne Figur 3 Enkelt skinne med langsadskiller. Disponeres med plads til fuld udbygning. Stationen skal disponeres så senere udbygning til dobbelt samleskinne, enkelt afbryder er mulig. 5.3 Forsyning af forbrug, netreserve Stationer, hvor der er netreserve i underliggende net og med maksimalt to indkommende linjer bygges som: enkelt samleskinne, enkelt afbryder [fig. 3]. Samleskinnebeskyttelse etableres i henhold til ETS-52-01-01 Relæbeskyttelse. Generelt, når der er store forbrugsenheder eller havvindmølleparker tilsluttet stationen. Ved landvind over 200 MW under en station etableres samleskinnebeskyttelse 5. 5.4 Forsyning af forbrug, stationsreserve Stationer, hvor der etableres stationsreserve og med maksimalt tre indkommende linjer bygges som: dobbelt samleskinne, enkelt afbryder uden koblingsafbryder [fig. 4]. 5 Kriterier fra ETS-2-01-01 overført til landvind. Document no. 13/90592-120 8/10
Figur 4: Dobbelt SS uden koblingsafbryder Samleskinnebeskyttelse etableres i henhold til ETS-52-01-01 Relæbeskyttelse. Generelt, når der er store forbrugsenheder eller havvindmølleparker tilsluttet stationen. Ved landvind over 200 MW under en station etableres samleskinnebeskyttelse. 5.5 Stationer med mere end tre indgående linjer Stationer med mere end tre indkommende linjer bygges som: dobbelt samleskinne, enkelt afbryder med koblingsafbryder[fig. 5] Figur 5: Dobbelt SS med koblingsafbryder På AIS anlæg med mere end tre indgående linjer etableres altid samleskinnebeskyttelse 6 Ved mere end fire indgående linjer til en station skal langsafbryder og adskillere på skinnerne overvejes med henblik på at kunne opdele stationen yderligere ved vedligeholdelsesarbejde med henblik på opretholdelse af gennemgående flow. 6 For at kunne opretholde gennemgående flow ved fejl på en skinne Document no. 13/90592-120 9/10
6. Tilslutning af komponenter 6.1 Transformere, forbrug På nye stationer med dobbelt samleskinne og bygget efter enkeltbryderprincip tilsluttes transformere begge skinner. På eksisterende stationer bygget efter to-bryderprincip kan transformere til forsyning af forbrug tilsluttes en enkelt samleskinne. 6.2 Transformere, produktion På nye stationer med dobbelt samleskinne og bygget efter enkeltbryderprincip tilsluttes transformere begge skinner. Såfremt en transformer aftager effekt fra spændingsniveauer (ex. 33 kv) uden netreserve tilsluttes transformeren begge skinner. 6.3 Reaktorer Reaktorer kan tilsluttes enten til samleskinnerne eller direkte til højspændingslinjen. Skinnetilsluttede reaktorer tilsluttes altid begge samleskinner. Faste reaktorer, der udelukkende har til formål at levere reaktiv kompensering til en specifik linje, kan tilkobles denne uden separat afbryder. Alle reaktorer, der har til formål at levere reaktiv kompensering på systemniveau (herunder N-1) tilkobles via separate afbrydere. Variable reaktorer (VSR) tilsluttet direkte på linjer tilsluttes via selvstændig afbryder og adskiller. Ikke variable reaktorer, som ikke behøver at blive skinnetilsluttet, tilsluttes direkte på højspændingslinjen. 6.4 Dynamiske kompenseringsanlæg Dynamiske kompenseringsanlæg tilsluttes altid begge samleskinner. Anlæggene tilsluttes med afbryder imod begges samleskinner. I stationer med Dynamiske kompenseringsanlæg etableres altid samleskinnebeskyttelse. 7. Dokumentation Valg af stationskonfiguration i henhold dette dokument beskrives i beslutningsgrundlag og kravspecifikation. Document no. 13/90592-120 10/10