Utskifting av 12 kV koblingsanlegg i en eldre transformatorstasjon under delvis drift

Abstract

Jupiter er en transformatorstasjon bygd på 60-tallet, som transformerer spenningen fra 66 kV til 12 kV. Stasjonen inneholder gamle luftisolerte koblingsanlegg med oljefattige effektbrytere, som nærmer seg slutten av forventet levetid. Koblingsanleggene er montert i to motstående rekker. Nettselskapet planlegger å bytte ut disse anleggene.

Bacheloroppgaven gir en rekke utfordringer som plassbesparelse, utførelse av arbeid og krav til forsyningssikkerhet til forbrukere. Hensikten med rapporten er å gi nettselskapet forslag til hvordan de kan løse utfordringene. Forslagene baserer seg på datainnsamling, informasjon fra veiledere og eksterne kontakter og BSc-gruppens kunnskap.

For å løse utfordringene har gruppen vurdert hvilke komponenter og arbeidsmetoder som gir det mest tilfredsstillende resultatet. Komponentene består av koblingsanlegg, samleskinner og kabler. Det er presentert i et flytdiagram to alternativer for ombygging, soneinndeling og feltinndeling. Koblingsanleggene vurdert i rapporten er produsert av Siemens. Gruppen vurderer fire modeller: NXPLUS, NXPLUS-C, 8DB10 og 8DAB12 (Blue GIS). NXPLUS og 8DAB12 er videre valgt fordi de er arealbesparende, som gjør det mulig å plassere alle koblingsanleggene på én rekke. Bachelorgruppen lagde 2D- og 3D modeller som gir en visuell oversikt av valgte koblingsanlegg og plasseringene i stasjonen.

I valg av samleskinneløsning er det vurdert tre alternativer: enkel samleskinneløsning, dobbel samleskinneløsning med én effektbryter og dobbel samleskinneløsning med to effektbrytere. Nettselskapet hadde på forhånd laget et enlinjeskjema hvor de foreslår dobbel samleskinneløsning med én effektbryter. Inspirert av forslaget og fordi det gir en god balanse mellom kostnad, fleksibilitet og pålitelighet, velger gruppen den samme løsningen. Samleskinneløsningen er representert i et enlinjeskjema.

Jupiter is a substation built in the 60s that transforms voltage from 66 kV to 12 kV. The station contains old air-insulated switchgears with oil circuit breakers that are approaching the end of their life expectancy. The switchgears are mounted on two opposite rows. The power grid company plans to replace the switchgears.

The Bachelor thesis presents a number of challenges such as minimizing the usage of space, work procedures and guaranteeing the uninterrupted supply of power to consumers. The purpose of the thesis is to give the power grid company suggestions on how they can solve these challenges. The proposals are based on collected data, information from supervisors and external contacts and the BSc group's accumulated knowledge.

To solve these challenges, the group has assessed which components and procedures will yield the most satisfactory result. The components consist of switchgears, busbars and cables. A flow chart presents the two alternatives for the renovation process. The switchgears evaluated in this thesis are manufactured by Siemens. The group is considering four switchgears: NXPLUS, NXPLUS-C, 8DB10 and 8DAB12 (Blue GIS). NXPLUS and 8DAB12 are chosen because of their space-saving aspects, which makes it possible to place all the switchgears in one row. The BSc group created 2D and 3D models that provide a visual overview of the chosen switchgears and their placement in the station.

For choosing the busbar arrangement three alternatives has been considered: single busbar, double busbar with a single circuit breaker and a double busbar with two circuit breakers. The power grid company had previously made a single-line diagram in which they propose a double busbar arrangement with a single circuit breaker. Inspired by the proposal and because it provides a good balance between cost, flexibility and reliability, the group chooses the same solution. The busbar arrangement is represented in a single-line diagram.