En fleksibel standardløsning for utforming av 132/22kV transformatorstasjoner i regionalnettet

Abstract

Transformatorstasjoner med tilsynelatende samme behov bygges i dag på vidt forskjellige måter. Siemens Energy ønsker derfor å effektivisere prosjekteringen og byggingen av nye stasjoner ved å utvikle en fleksibel standardløsning for transformatorstasjoner.

Denne rapporten skal gi Siemens Energy grunnlag for å videreutvikle en standardstasjon som er mulig å anvende i de aller fleste ordinære situasjoner. Vi har tatt hensyn til volum, design, økonomi, nyeste teknologi, lover og forskrifter for å lage en fremtidsrettet og fleksibel standardløsing.

For å få oversikt over hva norske nettselskaper tenker om en standardløsning og hvilket behov de har for en slik type stasjon ble det utført en spørreundersøkelse. Relevant faglitteratur sammen med erfaring og kompetanse fra oppdragsgiver, MT-Byggteknikk og Arcon Prosjekt har også vært viktig for å svare på problemstillingen.

I rapporten har vi fokusert på å designe en stasjon som skal kunne dekke alle behov en enkel transformatorstasjon stiller. Det vil si sørge for at stasjonen er mulig å tilpasses eventuelle stasjonsspesifikke behov og dimensjonert rommene etter komponenter vi ser for oss vil bli brukt i denne typen stasjon. Vi har tatt i betraktning både den byggetekniske og elkrafttekniske delen av transformatorstasjoner, men har fokusert mest på det elkrafttekniske og fått ekstern bistand til det byggtekniske.

I resultat presenterer vi en plantegning på en standardløsning for både 1 og 2 transformatorhaller med ytelse på 40 MVA per transformator. Med hjelp av MT-byggteknikk AS og Arcon prosjekt AS har et forslag til fasade av bygget blitt laget. Eksempler på hvordan løsningen kan tilpasses ulike omgivelser er også beskrevet. Det er laget eksempler på enlinjeskjema for koblingsanleggene på 22- og 132 kV sidene og hjelpeanlegget.

Vi drøfter så styrker og svakheter bak de valgene vi har tatt, og hvordan vi har oppfylt målene til prosjektet. Dette leder til en oppsummerende konklusjon av oppgaven som viser at økt standardisering av transformatorstasjoner vil hjelpe oppdragsgiver med å spare tid på planleggings- og byggefasen av hver stasjon siden de da har en mal de kan ta utgangspunkt i. Dette gjør det også mer attraktivt for potensielle kunder som vil spare tid ved å velge en standardisert løsning.

Today substations with seemingly the same needs are built in widely different ways. Therefor Siemens Energy would like to make the engineering process of building new substations more efficient with a flexible standard solution.

This report shall give Siemens Energy the foundation to develop a standard solution that can be used under most ordinary circumstances. We have taken volume, design, economics, the newest technology, laws and regulations into account to make a future-proof and flexible standard solution.

In order to get an overview over what Norwegian network operators thinks of and need in a standard station there was conducted a survey. Relevant literature together with the experience and competence of Siemens Energy, MT-Byggteknikk and Arcon Prosjekt were also important to answer the issue.

In the report we focused on designing a station that will cover all the needs a substation has. This means that the station is adaptable to eventual station specific needs and the rooms are dimensioned after components we envision can be used in this type of station. We have considered both the construction technical and power electrical parts of a substation, however we have mostly focused on the power electrical side and gotten external assistance for the construction technical bit.

In the results we present a floor plan for both one and two transformer halls with a capacity of 40 MVA per transformer. With help from MT-Byggteknikk and Arcon Prosjekt we have made a proposal for the façade of the substation. Examples on how the station can be customized to different environments are described. There are also added one-line-schematics of the 22- and 132 kV switchgear and auxiliary facilities.

We then discuss the strengths and weaknesses of the choices we have made, and how we have met the goals of the project. This leads to a conclusion, which shows that increased standardisation of substations will help Siemens Energy save time in both the planning- and building phase of each station since there is a template to follow. This will make it more attractive for potential clients who wants to save time by choosing a standard solution.