Nettkonferansen 4-5. desember 2007, Rica Seilet Hotell, Molde

Transkript

1 Nettkonferansen 4-5. desember 2007, Rica Seilet Hotell, Molde Delsesjon 2 Forvaltning av aldrende nett under klimaendringer og nye forretningsmodeller Konkurranseutsetting - bestemmes kvaliteten og sikkerheten av entreprenøren alene? Er kvaliteten på montasjen generelt tilfredsstillende? Steinar Refsnæs, 1

2 Før energiloven hadde selskapene store marginer. Nå er marginene mindre, samtidig har ILE gått ned. Utviklingen ser bra ut, men hvor nær er vi stupet i våre aldrende nett under klimaendringer og nye forretningsmodeller? Last / Kapasitet Skadegrense, Qd R Q Tid 2

3 Styres kvaliteten og sikkerheten av entreprenørene alene, eller er nettselskapene dyktige bestillere? 3

4 NVE har som mål å utforme rammebetingelser for en kostnadseffektiv nettvirksomhet som ivaretar kundens og samfunnets interesser. Kostnadseffektivitet (CE) er en relativ målstørrelse, som angir forholdet mellom hvor mye vi kan få ut av systemet (SE) og kostnadene som er forbundet med å anskaffe, drive og vedlikeholde luftledningen. CE = SE / (CA+CD) SE = Systemeffektivitet er et mål på hvor effektivt luftledningssystemet er i stand til å oppfylle de krav som stilles (hvor mye vi kan få ut av systemet). CA = Anskaffelseskostnad CD = Drift- og vedlikeholdskostnader 4

5 Hvilke faktorer er det som påvirker luftledningsystemets evne til effektivt å ivareta kundenes og samfunnets interesser? SYSTEMEFFEKTIVITET TEKNISK PRESTASJON DRIFTSSIKKERHETS- PRESTASJON DRIFTS- PRESTASJON RESULTATER VEDLIKEHOLDS- EVNE DRIFTSEVNE BRUKER- KONTROLLERTE EGENSKAPER TEKNISK KVALITET TEKNISK KAPASIT. PÅLITELIG- HET VEDLIKEHOLDS- VENNLIGHET DRIFTSTILPASNING (Ny teknologi) UTSTYRS- EGENSKAPER 5

6 Hvordan kan vi påvirke anleggets pålitelighet? Utfordringen ligger i å utarbeide og følge opp kravspesifikasjoner: Prosjektering / dimensjonering av kraftledningen Valg av komponenter Montasje Tilstandskontroll Pålitelighet Systemarrangement / konstruksjon Drifts- og miljøpåkjenninger Komponentenes egenskaper 6

7 Er montasjen generelt tilfredsstillende? Det hevdes at : Slurv og dårlig håndverk ved bygging av kraftledninger gir feil, som kan føre til store konsekvenser relativt tidlig i anleggets levetid! Feilene skyldes at utdanningen til montørene er for dårlig! Det er lav arbeidsmoral og manglene tilhørighet til anleggene! Gode tider / stor aktivitet slipper useriøse aktører til i markedet! 7

8 Hva er virkningen av utilfredstillende montasje? Funksjonsegenskapene kan endres pga. feil montasje Umiddelbare feil kan oppstå i innkjøringsfasen Økende tendens til svikt i komponenter der aldringsmekanismene er svært følsomme for kvaliteten på montasjen! Skadenivå Montasjefeil på kontakt med god korrosjonsholdfasthet Skadegrense Initieringsfase Utviklingsfase Alder 8

9 Linen har kraftig korrosjon Valg av lite korrosjonsbestandige liner i korrosive miljø kan gi korrosjon og redusert levetid. Eksempel på mangelfull kravspesifikasjon mht. valg av komponent. 9

10 Linen har langsgående riper Under montasje av stålaluminiumliner kan det oppstå langsgående riper på linen hvis.: Linen dras langs bakken Slitasje i blokker 10

11 Linen har overflatesår Under montasjen ble linen påført flere slitasjesår på overflaten 15 år senere hadde dette ført til: Innvendig slitasje Slakke tråder Slitasje mot indre trådlag Vekselstrømskorrosjon Trådbrudd Forventet levetid var ca år 11

12 Linen har burdannelse Burdannelse på linen kan oppstå pga: Bruk av uegnet oppstrekkingsverktøy som gir glidning mellom aluminiumtråder og innfettet stålkjerne, ved oppstrekking Plastisk forlengelse av Al-trådene ved islast (dårlig dimensjoneringsgrunnlag). Burdannelse kan føre til: Økt korrosjon Slakke tråder Slitasje Redusert levetid 12

13 Deformasjon av linen ved avspenningsklemme Hard tiltrekking av klemstykket kan: Deformere linen Redusere bruddstyrken Øke sannsynligheten for utmattingsbrudd 13

14 Linen har tversgående hakk nær avspenningsklemmen Ved oppstrekking av linen benyttes ofte en froskekjeft eller montasjeklemme, som festes til linen. Verktøyet kan etterlate små hakk Hakkene kan føre til: Sprekkdannelse Utmattingsbrudd nær avspenningen pga. vibrasjon 14

15 Linen har tversgående hakk og tape nær avspenningsklemmen Tape rundt linen i loopen på avspent side av klemmen Tversgående hakk ved kanten av tapen Bruddanvisning ved vibrasjon Spaltekorrosjon under tapen Styrkereduksjon Bruddanvisning Slitasje på indre trådlag Tyder på vibrasjon i loopen Resultatet blir utmattingsbrudd 15

16 Linebrudd i omføringsloop Brudd ved loopskjøt 16

17 Linebrudd i avspenningsmast forts. Det er montert en vernespiral like inntil hylsen Brudd i overgangen mellom hylseåpningen og vernespiralen Vernespiralen gjør linen stiv og lite bøyelig Det blir store bøyespenninger i innspenningspunktet Linebrudd pga. slitasje og utmatting 17

18 Brudd i loopklemme Klemmen er åpnet og remontert ved arbeid på linja Kraftig oksiddannelse i kontaktflatene hindrer kontakt Kontaktflaten er ikke børstet eller satt inn med fett 18

19 Kontaktproblemer i loopklemme Loopklemmene er for korte og omslutter ikke linen Klemmene er montert i linens laveste punkt Kontaktflaten er ikke børstet eller satt inn med fett Avsmeltede tråder i linen pga. ujevn strømfordeling 19

20 Havarert loopklemme Det er benyttet et kontaktfett som blir tørt, hardt og isolerende. Klemmen er åpnet og remontert ved arbeid på linja Kontaktflaten er ikke børstet eller satt inn med nytt fett 20

21 Brudd i loopklemme Tape på kontaktflatene Kontaktarealet og kontakttrykket reduseres 21

22 Kontaktproblemer i loopklemme Hylse mellom klemstykkene har ført til: Redusert kontakttrykk og kontaktareal Lysbuesår og AC-korrosjon pga dårlig kontakt og ujevn strømfordeling 22

23 Brudd i lineskjøt, eksplosjonsarmatur Skjøten er skeivmontert Kontaktforbindelsen i skjøten blir for kort Strømbanen tvinges over i stålet Stålkjernen overopphetes og mister styrke 23

24 Brudd i lineskjøt, eksplosjonsarmatur Tape på linen inne i en eksplosjonsskjøt Reduksjon av kontaktareal Redusert kontakttrykk 24

25 Brudd i lineskjøt, eksplosjonsarmatur Mangelfull fjerning av fett i linen Indre hydraulisk trykk Dårlig kompresjon 25

26 Brudd i lineskjøt, eksplosjonsarmatur Stålkordeler i knip mellom stålhylsens segmenter Redusert mekanisk holdfasthet Spalte mellom hovedrør og foringshylse Redusert mekanisk holdfasthet Reduserte kontaktegenskaper 26

27 Varmgang i avgrening av EX-hengeledning Ledningen er avsluttet inne i klemmen Lederen flater ut Kontakttrykket minker Isolasjonen smelter pga varmeutvikling i klemmen 27

28 Brudd i skjøt på EX-hengeledning Manglende pressing: Kontaktseparasjon Varmeutvikling Smeltet isolasjon Utglidning av leder 28

29 Brudd i isolator etter 25 år Monteringsrutiner for bruk av støpemasse (basolitt) er ikke fulgt. Det skal ikke være støpemasse mellom toppen av bolten og porselenet Pigghullet skal primes med asfaltmaling og lignende Liten kork på enden av isolatorpigg Redusert isolasjonsholdfasthet. Sprekker i isolatoren pga. korrosjon på piggen Havari utløst av Transiente spenningspåkjenninger i forbindelse med jordfeil ved fuktnedslag på saltbelagte isolatorer under saltstorm 29

30 Stolperåte i jordband Den oppgravde massen er fylt tilbake mot stolpen I den tilbakefylte massen kan det dannes vegetasjon, som magasinerer fuktighet, slik at det kan oppstå råte. 30

31 Råte i stolper på fjellgrunn Råte i boltehullene for stagene Ved stolpefoten kan det oppstå råte i hullene for hakeboltenes festekramper Hvis stolpen er saget for tilpasning til fjellet, kan det oppstå råte i den fuktsugende stolpeenden. Det har ofte en tendens til å vokse mose som holder på fuktighet ved stolpefoten. 31

32 Montasjemetoder som skader det ytre impregnerte beskyttelsesskallet kan føre til stolperåte Mekanismer Svikt i det ytre impregnerte og beskyttende skallet under montasje, initierer gradvis svikt Årsaker Sammenføyninger Ved bygging av enkelte mastekonstruksjoner, blir stolpens runde tverrsnitt utflatet for å oppnå god sammenføyning. Det ytre impregnerte skallet blir da penetrert. Boring I stolpen blir det ytre impregnerte skallet penetrert når det slås inn kramper, eller bores hull for inspeksjon, stag- og traversbolter. Kapping av rotende Stolpens impregnerte rotende blir ofte skrådd når den plasseres på skrånende fjell. 32

33 Manglende beskyttelse av trestolper Plutselig svikt i det ytre impregnerte og beskyttende skallet initierer gradvis svikt Mekanismer Årsaker Mangler topphette Topphetten kan mangle ved montering eller den ramler av pga slitasje rundt festespikeren. Knusing av fiber Ved feilmontasje av f eks barduner, kan wiren presses inn i treverket. 33

34 Mastehelling Liten nedgravningsdybde eller kapping av endene Gir redusert innspenning Enkelt å kontrollere 34

35 Trådbrudd ved lineskjøter under uttrekking av liner på en 300 kv linje. 35

36 Trådbrudd ved lineskjøter under uttrekking av liner på en 300 kv linje. Stor uttrekkingshastighet Skjøtene passerte en eller flere blokker i vinkelmaster under uttrekkingen. Kraftig bøying av linen ved blokkene Al - trådene hadde innsnevringer, sår, riper og brudd i overgangen til hylseåpningen. 36

37 Er nettselskapene dyktige bestillere? De økonomiske konsekvensene av mangelfull montasje og sluttkontroll kan bli store LEVETIDSFASER GRAD AV FRIHET TIL VALG OG OMPRIORITERINGER ØKONOMISKE KONSEKVENSER AV VALG OG OMPRIORITERINGER FORSTUDIUM SPESIFIKASJON KONSTRUKSJON TILVIRKING MONTASJE DRIFT 37

38 Er nettselskapene dyktige bestillere, forts? Dyktige entreprenører hevder at mange nettselskaper er dårlige bestillere! Må konkurrere på pris og ikke kvalitet! Ivaretas bestillerkompetansen eller er bestillerkompetansen i bransjen i ferd med å forsvinne? Det sies at: Entreprenørene gjør kun det de blir bedt om! Hvis man derimot ikke ber / krever noe, så kan netteier få et helt annet nett enn det de mente å ha bestilt. Kommer bestillerkompetansen når man trenger den? Ny organisering av nettselskapene har generelt gitt et økende behov for kontrollfunksjoner. Krav til kompetanse for å inneha bestillerrollen noe undervurdert. Kan være problem både ved outsourcing og intern bestiller-utførermodell. Byggherrene bruker i økende grad eksterne entreprenører man ikke kjenner så godt. Sluttkontroll før anlegget settes i drift er derfor mer nødvendig nå enn før! 38

39 Er nettselskapene dyktige bestillere, forts? FEF 2006, 3-1: Før nye anlegg settes i drift, skal anlegget inspiseres og i nødvendig omfang testes for å verifisere at de oppfyller kravene i denne forskriften.. 39

40 Er nettselskapene dyktige bestillere, forts? Forskrifter om elektriske forsyningsanlegg har gått i retning av å bli ytre rammer med større krav og mindre detaljeringsgrad enn før. Noen løsninger finnes i normer og standarder. Muligheter til å tenke selv.: Prosjektering IEC 826: Loading and strength of overhead transmission lines NEK 609: Norsk norm for dimensjonering av luftlinjer NS 3479: Prosjektering av bygningskonstruksjoner. Dimensjonerende laster EN 12500: Klassifisering av atmosfærisk korrosivitet Elverkene kan fritt benytte lokale data for klimalaster. Oversikt over klimalaster i eget område er nettselskapets eget ansvar Tilvirking og produksjon av komponenter NEN 53.74: 1974, Feral - liner NEN 74.77: 1977, Al- liner IEC60889: 1987, Hard drawn aluminium wire for overhead line conductors. NEN :1981, Liner av legert aluminium. IEC 60104: 1987, Aluminium-magnesium-silicon alloy wire for overhead line conductors. IEC 60888:1987, Zinc-coated steel wires for stranded conductors. IEC 61232: 1993 Aluminium-clad steel wires for electrical purposes. IEC 62004: Ed 1,Thermal resistant aluminium alloy wire for overhead line conductors IEC 61395: 1998, Creep test procedures for stranded conductors IEC 1089: 1991, Round wire concentric lay overhead electrical stranded conductors. NS 1530: 1968, Varmforsinket ståltråd til kjerne- og toppliner. NS 1531:1968, Kjerne og toppliner av Fe 140 tråd EN 50189: 2000, Zinc coated steel wires (erstatter NS 1530 og NS1531) ISO 7801: 1984, Reverse bend test DIN Hin- undt herbigversuch an Drahten EN 12511:2002: Wood poles for overhead lines IEC : Comression and mechanical connectors for power cables with copper or aluminium conductors Montasje REN SINTEF Energiforskning Infoblad Nettselskapenes eller produsentenes egne spesifikasjoner 40

41 Konklusjon Kravspesifikasjonen er viktig mht.: Komponentvalg Montasje Sluttkontroll Tilstandskontroll Større innslag av utenlandske komponenter stiller krav til komponentkontroll. Helt nødvendig med god kursing av kontrollører og montører. Nettselskap og entreprenør bør ha en omforent forståelse av hva som bør kreves av montasjen. Sluttkontroll er mer nødvendig nå enn før, fordi det i stadig større grad benyttes entreprenører man ikke kjenner så godt. Entreprenørene bør ha langvarige kontrakter (3-5) år. Det er viktig å ha en god veiledning til utførende entreprenør Er dette et ansvarsmessig minefelt?? 41

42 Takk for oppmerksomheten Her er stolpeforsterkningen ikke montert! 42