3 Funksjonsanalyse. 3.1 Kraftledningssystem, funksjonsbeskrivelse, rammebetingelser og funksjonskrav. SINTEF Energiforskning AS

Transkript

1 3 Funksjonsanalyse 3.1 Kraftledningssystem, funksjonsbeskrivelse, rammebetingelser og funksjonskrav 1

2 Funksjonsanalyse En beskrivelse av f. eks lineopphengets oppbygging, funksjon og samvirke med linen er første steg i en prosess hvor man ønsker å identifisere og gi en oversikt over ulike hendelser, fastslå hva som kan bli de viktigste problemene og hvor og når de kan oppstå og definere målbare funksjons og driftssikkerhetskrav. 2

3 Tilstandskontroll av liner under bendsling og oppheng Funksjonsanalyse En forutsetning for å kunne gjennomføre en pålitelighetsanalyse er at man framskaffer og presenterer på en oversiktlig måte en bestemt type informasjon om elkraftsystemet som skal analyseres. Et system defineres som et ordnet arrangement av sammenkoblede elementer, som samvirker for å utføre en oppgave i et bestemt miljø og i et bestemt tidsrom. Et system består følgelig av: Et ordnet arrangement Mer en ett element Samvirke mellom elementene Miljøbetingelser En funksjonell oppgave 3

4 Tilstandskontroll av liner under bendsling og oppheng Funksjonsanalyse Kraftledningssystem I elkraftsystemet er en kraftledning et delsystem, som består av flere undersystemer Undersystemet kan være et ordnet arrangement bestående av Isolatorfeste Isolator Hengeklemme Line Kraftledning 1 132kV- Dalen-Fjord Disse samvirker for å utføre sin oppgave i et bestemt miljø og i et bestemt tidsrom. Dette inkluderer mennesker som konstruerer, monterer og bruker systemet og tilstandsdata som danner basis for vurdering av systemets funksjonsdyktighet. Elkraftsystem Kraftledning 2 66kV Øya-Nes Lineoppheng Kraftledning 3 20kV Berg-Nes Bæresystem Isolatorfeste Isolator hengeklemme Strømførende system 4

5 Tilstandskontroll av liner under bendsling og oppheng Funksjonsanalyse Kraftledning med ulike opphengssystem Kraftledning 20kV-linje Opphengsystemene kan f.eks være: Avspenningsystem i en forankringsmast Bæresystem i en rettlinjemast Kombinert avspenning og bæresystem i revolveringsmast Vinkelmast Bæremast Avspenningsklemme Hengeklemme 5

6 Tilstandskontroll av liner under bendsling og oppheng Funksjonsanalyse FUNKSJONSBESKRIVELSE Beskrivelse av komponentenes funksjon og koblingen mellom dem. Hensikten er å: Klarlegge mulige angrepspunkt for ulike nedbrytningsmekanismer i linen. Gjøre det lettere å oppdage avvik og hvordan svikt på komponentnivå forplantes i linen og til andre komponenter. Ved tilstandskontroll bør avvik i linens funksjonsegenskaper og følgeskader ved svikt kunne oppdages. 6

7 Generelle krav til oppheng og avspenning En optimal utforming av vuggen og klemstykket i opphengklemmen bør vurderes for hvert lasttilfelle under installasjon, vedlikehold og drift og tilpasses lederdiameteren og linens krumning slik at det unngås at linen får lokal deformasjon, løsner, lager slitasje og utmattingsbrudd. Klemmen skal ha en klokkeform ved endene for å unngå skader på linen ved overlast. Opphengklemmen skal kunne rotere i lengderetningen for å kunne ta opp asymmetriske strekk fra de to nabospennene på hver side av klemmen. Opphengklemmen skal tillate svingning rundt en akse som er vinkelrett på linen for å unngå skade på linen (Viktig i V-kjeder). Opphengklemmen skal være slik utformet at : skade på linen under drift unngås. de har begrenset koronaeffekt. de kan skiftes AUS effekten av vibrasjon på liner og på klemmen selv blir minimert. dens treghetsmoment [I] i forhold til rotasjonsaksen er minimal for å redusere dynamiske spenninger i linen. Klemmens rotasjonsakse bør erfaringsmessig ikke være mer en noen få linediametre fra lineaksen skade unngås ved lekkasjestrøm Utskiftbare elementer i hengekjeden for å redusere vedlikeholdsutgiftene Med hensyn til slitasje bør hengekjeden ha flest mulig elementer for å spre slitasjen på flere ledd. Ved lett bæring kan dette imidlertid gi problemer i form av radiostøy. Vernespiraler øker linens stivhet og dermed reduseres også dens bøying inne i klemmen. 7

8 Generelle krav til oppheng og avspenningsklemmer, forts Materialer: Elementene som beveger seg mot linen må ha materialegenskaper (hardhet, seighet, legering) som minimerer slitasjen. Materialene skal ikke være mottakelige for spaltekorrosjon, korrosjonsutmatting, spenningskorrosjon eller interkrystallinsk korrosjon. De skal ikke forårsake korrosjon på liner Merking: Merkingen skal sikre sporbarhet for hver av komponentene i opphengsystemet. Linediameter Tiltrekkingsmoment 8

9 Tilstandskontroll av liner under bendsling og oppheng Funksjonsanalyse RAMMEBETINGELSER OG FUNKSJONSKRAV Linens, henge- og strekkjedens funksjonsegenskaper skal gjenspeiles i målbare funksjonskrav, som referere til ulike normer mht.: Korrosjonsholdfasthet Mekaniske holdfasthet Ledningsevne Utmattingsholdfasthet Hensikten er bla. å komme fram til et grunnlag for praktiske: tilstandskriterier målbare skadegrenser 9

10 RAMMEBETINGELSER OG FUNKSJONSKRAV EGENSK MÅLBARE KRAV REFERA NSE Mekanisk Styrken kan utnyttes opp til 0,67 Rc der Rc er garantert styrke NEK 609 (2000) Clamp bolt tightening test Muttrene skal dras til med anbefalt tiltrekkingsmomentet for montasje (Rc), som spesifiseres av produsent. Deretter skal tiltrekkingsmomentet økes til 2Rc. Tiltrekkingsmomentene skal ikke føre til skader på gjengene, klemmekroppen eller linen. Tensile test Ingen glidning skal oppstå i lederen relativt til klemmen og det skal ikke oppstå skader på klemmen eller lederen ved eller under minste spesifiserte slipplast (SMSL) i 60sekunder Mechanical damage and failure load test Ingen permanente deformasjoner i avspenningsklemmen større enn avtalt skal oppstå ved minste spesifiserte skadelast (SMDL). Ingen feil i avspenningsklemmen skal oppstå ved last mindre eller lik minste spesifiserte bruddlast (SMFL). IEC 61284, second edition :