TILKNYTNING AV PRODUKSJONSANLEGG V

Transkript

1 Retningslinje TILKNYTNING AV PRODUKSJONSANLEGG V Dok. ansvarlig: Hugo Thøgersen Dok. godkjenner: Per Edvard Lund Gyldig fra: Distribusjon: Åpen Side 1 av 9 INNHOLDSFORTEGNELSE SIDE 1 GENERELT MÅLGRUPPER KRAV KRAV TIL OPPRETTHOLDELSE AV DRIFT AV PRODUKSJONSKILDE KRAV TIL SPENNINGSKVALITET Overharmoniske strømmer Stasjonære spenningsendringer Forbigående spenningsendringer, asynkrongenerator og synkrongenerator KRAV TIL RELEVERN OG VERNBESTYKNING PÅ PRODUKSJONSKILDER Krav til retureffektvern Krav til kortslutningsvern Krav til vern mot øy-drift KRAV TIL FASEKOMPENSERING KRAV TIL ØVRE GRENSE FOR INNMATING AV EFFEKT KRAV TIL JORDING AV PRODUKSJONSANLEGG VEDLEGG... 7 VEDLEGG 1 RELEBESTYKNING OG RELEINNSTILLINGER PÅ SYNKRONGENERATORANLEGG... 7 VEDLEGG 2 RELEBESTYKNING OG RELEINNSTILLINGER PÅ ASYNKRONGENERATORANLEGG... 9

2 Retningslinje : Tilknytning av produksjonsanlegg V Side 2 av 9 1 GENERELT Denne retningslinje inneholder krav for tilknytning av produksjonskilder til lavspennings distribusjonsnettet til Nettselskapet (0,23 0,4 kv), dvs. nettnivå 4 og 5. Kravene for tilknytning av produksjonskilder skal medvirke til tilfredsstillende driftsforhold for både Nettselskapet og alle nettkunder. Det stilles krav til produksjonskilden mht.: Opprettholdelse av drift av produksjonskilde Spenningskvalitet Relevern og vernbestykning Fasekompensering Øvre grense for innmating av effekt Jording Retningslinjen inneholder krav som eier/operatør av produksjonskilde(r) må oppfylle ved tilknytning og drift av produksjonskilde(r). Retningslinjen omfatter produksjonskilder som tilknyttes de angitte nettnivå, enten direkte, eller indirekte via elektriske anlegg eid av andre enn Nettselskapet. Dersom flere produksjonskilder skal tilknyttes de angitte nettnivå i ett og samme punkt, gjelder retningslinjen for hver produksjonskilde dersom ikke annet er angitt eller avtalt. Dersom eksisterende produksjonskilder som allerede er tilknyttet de angitte nettnivå skal reinvesteres/modifiseres, skal eier/driftsansvarlig informere Nettselskapet. Reinvestering/modifisering skal så langt som det er teknisk og økonomisk forsvarlig, utføres slik at krav i denne retningslinjen tilfredsstilles. Denne retningslinje er et utfyllende supplement til Nettselskapets Standard vilkår for tilknytning,. 2 MÅLGRUPPER Målgruppene for retningslinjen er eier/operatør av produksjonskilder som tilknyttes/er tilknyttet Nettselskapets lavspennings distribusjonsnett (0,23 0,4 kv), samt Nettselskapets saksbehandlere. 3 KRAV 3.1 Krav til opprettholdelse av drift av produksjonskilde Det stilles foreløpig ingen krav til opprettholdelse av drift av produksjonskilde verken ved normal drift av lavspenningsdistribusjonsnettet, eller ved driftsforstyrrelser i lavspenningsdistribusjonsnettet. Det tillates ikke øydrift som ikke er avtalt med Nettselskapet. Normalt skal alle aggregat frakobles nettet ved feil slik at øydrift ikke kan oppstå. Se spesielt punkt

3 Retningslinje : Tilknytning av produksjonsanlegg V Side 3 av Krav til spenningskvalitet Overharmoniske strømmer Dersom den ikke-lineære/støybefengte delen av belastningen (S t ) utgjør en liten del av den lavest mulige kortslutningsytelsen (S k min ) i det aktuelle nettet, kan det gis tillatelse om tilknytning til Nettselskapets distribusjonsnett uten nærmere vurderinger. Følgende grenseverdi gjelder: S t 0,1% * S k min Dersom ikke dette forenklede kravet kan benyttes må det gjennomføres mer detaljerte analyser av forekommende harmoniske og total harmonisk spenningsforvrengning Stasjonære spenningsendringer Ved tilknytning av en produksjonskilde til et nett som også mater forbrukere tillates det ikke at øvre spenningsgrense på U n + 10% overskrides Forbigående spenningsendringer, asynkrongenerator og synkrongenerator Innkopling av en generator: Er innkoblingsstrømmen 60A eller mindre, og det er flere timer mellom de enkelte innkoblinger, kan direkte innkobling aksepteres. Hvis innkoblingsstrømmen er større enn 60A, er det nødvendig å beregne kortslutningseffekten (S k ) i første fellespunkt med andre forbrukere. Direkte innkobling vil normalt kunne tillates dersom S k > 10i LR S n Hvor S n er generatorens merkeeffekt og i LR er forholdet mellom innkoblingsstrømmen og generatorens merkestrøm. Utkopling av en generator Det stilles ingen krav til største spenningsfall ved utkobling av en generator. Nettet skal være dimensjonert for største uttak (uten innmating) og maksimalt 10% spenningsfall. Nettet beregnes ved forsterkninger for maksimalt 6% spenningsfall (%-vis størrelse må diskuteres) for å ha margin mht. feil opplysninger og fremtidig lastøkning på mellomlang sikt.

4 Retningslinje : Tilknytning av produksjonsanlegg V Side 4 av Krav til relevern og vernbestykning på produksjonskilder For å beskytte produksjonsanlegget under mulige driftsituasjoner og sikre at produksjonsanlegget oppfører som ønskelig, er det viktig at det blir installert riktig vern og kontrollanlegg(automatikk) for produksjonsanlegget. Ulike feil kan oppstå internt i produksjonsanlegget og det er da viktig at anlegget er godt vernet og automatisert mot slike feil, for eksempel med frakobling og nedkjøring ved kortslutninger og overbelastning. Det samme gjelder ved feil i distribusjonsnettet med påfølgende spenningsbortfall og eventuell gjeninnkobling av distribusjonsnettet. Besparelser i vern og automatikk kan medføre havari i produksjons-anlegget og fort bli kostbare for eier av produksjonsanlegget. Det er derfor viktig at eier av produksjonsanlegget selv vurderer hvilke vern og automatikk som er nødvendig og sammenstiller dette i en releplan som er samkjørt med Nettselskapets releplaner. Kravene skal bidra til at produksjonsanlegget koples fra nettet innen det oppstår en kritisk situasjon for nett, nettkunder eller produksjonsanlegg. Trefasede produksjonskilder som tilknyttes Nettselskapet sitt nett skal minimum ha følgende vernbestykning: Trefaset over- og underspenningsrele Retureffektvern (effektretningsrele) Kortslutningsvern Vern mot øy-drift Enfasede produksjonskilder som tilknyttes Nettselskapet sitt nett skal være mindre enn 15 kva, og skal minimum ha følgende vernbestykning: Over- og underspenningsrele Sikringer Vedlegg 1 inneholder en tabell hvor det beskrives hvordan et rele-konsept kan oppbygges og innstilles for å sikre at synkrongeneratoranlegg koples fra nettet innen det oppstår en kritisk situasjon for nett, forbrukere eller produksjonsanlegg. Vedlegg 2 inneholder en tabell hvor det beskrives hvordan et rele-konsept kan oppbygges og innstilles for å sikre at asynkrongeneratoranlegg koples fra nettet innen det oppstår en kritisk situasjon for nett, forbrukere eller produksjonsanlegg Krav til retureffektvern Vernet skal frakoble generator ved motordrift innen 5 sek Krav til kortslutningsvern Størrelse på aggregat og/eller nettimpedans avgjør valget av type vernutrustning.

5 Retningslinje : Tilknytning av produksjonsanlegg V Side 5 av Krav til vern mot øy-drift Ved anlegg som utrustes med fasekompenseringsutrustning overstigende generatorens reaktive effektforbruk i tomgang, foreligger det fare for selvmagnetisering ved utfall av nettet. Om den reaktive effekten ikke kan frakoples/reguleres innen 0,1 sekund skal anlegget utstyres med vern mot ukontrollert øy-drift som bryter aggregatets forbindelse med nettet innen 0,2 sekunder. Vernet utgjøres alternativt av spennings- og frekvensvern og/eller jordfeilsvern som måler på tilknyttet høyspenningsnett og som løser ut anlegget ved jordfeil på distribusjonsnettet. Om over- og under-spenningsvern benyttes i kombinasjon med over- og under-frekvensvern detekterer underspenningsvernet kortslutninger i nettet, og underspenningsvernet bør derfor ha en innstilt verdi på 20-30% spenningssenking. Overspenningsvernet og frekvensvernet benyttes som redundans ved selvmagnetisering. Overspenningsvernet bør kople i fra aggregatet ved spenningsøkning på 20% og frekvensvernet ved 48 respektiv 52 Hz. Der det er hurtig gjeninnkobling (HGIK) i høyspennings fordelingsnett, må det sørges for at aggregatet kobles ut i første GIK-pause for å sikre at nettet ikke kobles asynkront ("motfase") mot aggregatet. Kravet er normalt at aggregatet kobles ut senest etter <0,1 sek ut i første GIK pause (som blir <0,2 sek etter kortslutning inkludert netteiers egen reletid og brytertid. Dette vil også sikre at aggregatet (synkronmaskin) ikke vil gå i øydrift etter mislykket GIK. 3.4 Krav til fasekompensering Asynkrongenerator: Det stilles ikke krav om fasekompensering dersom produksjonsanleggets forbruk av reaktiv effekt er mindre enn ca. 10 kvar ved fullast. Dette svarer til anlegg med merkeeffekt mindre enn 15 kw. Asynkrongeneratorer skal utstyres med fasekompenseringsutrustning. Overenskomst om nivå på kompensering skal inngås med netteier i avtaleform. Kraftverk skal være utrustet med kondensatorbatteri som delvis kompenserer for eget forbruk av reaktiv effekt. Batteriet skal ha automatikk som kopler inn og ut sammen med generatoren. Batteriet skal ha en kapasitet som tilsvarer generatorens forbruk av reaktiv effekt ved tomgang, hvilket tilsvarer cos ca. 0,90-0,95 ved full last. Fasekompenseringsutrustningen skal alltid frakoples før frakopling av generator. Foreligger risiko for resonans mot nettet, skal produksjonsanlegget utstyres med overtonefilter Synkrongenerator: Synkrongeneratorens regulering skal være innstilt slik at krav til spenningskvalitet i nettet overholdes, jfr. krav om stasjonære spenningsendringer. Type regulering bestemmes av netteier.

6 Retningslinje : Tilknytning av produksjonsanlegg V Side 6 av Krav til øvre grense for innmating av effekt Det stilles følgende krav til øvre grense for innmatende effekt fra produksjonskilde(r): Installert ytelse på lokal produksjonskilde skal ikke medføre at anleggsdeler i nettet overbelastes. Installert ytelse på enfaset produksjonskilde som skal tilknyttes Nettselskapet sitt nett skal ikke være større enn 15 kva. 3.6 Krav til jording av produksjonsanlegg Produksjonskilden har driftsjord. Dersom produksjonskilden har egen nettstasjon, kan generatorens stjernepunkt og installasjonens nøytralleder tilknyttes nettstasjonens jord.

7 Retningslinje : Tilknytning av produksjonsanlegg V Side 7 av 9 4 VEDLEGG Vedlegg 1 Relebestykning og releinnstillinger på synkrongeneratoranlegg I den etterfølgende tabell beskrives det hvordan et rele-konsept kan oppbygges og innstilles for å sikre at produksjonsanlegget koples fra nettet innen det oppstår en kritisk situasjon for nett, forbrukere eller produksjonsanlegg. Reletype Symbol Innstilling Tid Beskyttelsesformål Anmerkning Underspenning synkronkomponent Ut < Ca. 80 % < 100 msek Tap av synkronisme Asynkron sammenkopl.med nett 1 Overspenning Tre-fase U>> U> 230 V +20 % 230 V + 6 % < 200 msek 10 sek. Med H-gik Beskytte forbrukere mot ikke akseptert påvirkning Underspenning U< 230 V 20 % 200 msek 2,3 Tre-fase Overfrekvens f> 52 Hz 2 sek 4 Underfrekvens f< 48 Hz 2 sek 4 Overstrøm I> < 100 msek Reservebeskyttelse, 5,6 U n / 3 utkopling ved interne '' feil og tap av X d X k, G Eller synkronisme 400 V sikring Alt. til overfornevnte beskyttelse Annmerkn. 1 : Innstilling avhenger av lokale generator og nettdata. Annmerkn. 2 : Den aktuelle innstilling beregnes ut fra anleggets spesifikke data. Annmerkn. 3 : Fase-fase spenning måles. Annmerkn. 4 : Ved Øy-drift kan disse verdier benyttes. Disse verdier er kun veiledende. Underfrekvensvern kan også brukes som reserve for underspenningsvern, men da med korte tider Annmerkn. 5 : Det benyttes minst en av disse tre beskyttelser for å oppnå hurtig frakopling ved intern feil. Annmerkn. 6 : U n og X d er generatorens merkespenning og subtransiente reaktans ( faseverdi i Ohm). X k, G er nettets kortslutningsimpedans på generatorklemmene i ohm/fase. Annmerkn. - generell : Ved øy-drift og stasjonær drift skal spenningen være 230 V 10 %Frekvensen skal være 50 Hz 0.5 Hz.Ved last-avslag eller påslag skal frekvensen være innenfor område Hz, og være innregulert innen 5 sek. 2,3

8 Retningslinje : Tilknytning av produksjonsanlegg V Side 8 av 9 Etterfølgende tabell er tatt med som supplerende opplysning om hvilke vern som finnes, slik at maskiner ikke ødelegges. Reletype Symbol Innstilling Tid Beskyttelsesformål Annmerkning Frekvensendring Df/dt Fasesprang 2,5Hz / s 2,5Hz / s > 8 o trefaset >30 o enfaset ms Beskyttelse mot 1 asynkron sammenkopl. med nett Momentant 2,3 Overhastighet Ca % Mekanisk vern Neg. sekv.strøm I > 5 20 % Ca 10 sek Fasebrudd 4 Retureffekt 1 2 % 3 30 sek Beskyttelse mot motordrift Overstrøm I> 1,2 x IN 0.8 s Overlast. 5 Statordifferensia -vern 20 % av reaktiv retureffekt 300 ms Vern mot undermagn, tap av Synkronisme 2 20 % av I N 50 ms Utkopl. indre generatorfeil 6,7 5 Magnetiseringsovervåking Underfrekvensvern f< 47,0 Hz 10 sek. Gen. beskyttelse Diff.vern/Blokk Gen. beskyttelse 7 Diff. Min.impedans Z< Gen. beskyttelse 7 Rotorjord Gen. beskyttelse 7 Akselstrøm Gen. beskyttelse 7 Annmerkn.-1 : Det anbefales bruk av et df/dt vern. For lav innstilling kan ved store generatorer før til frakopling. Den kan da økes med 3,5 Hz hvis det skulle være nødvendig. Annmerkn.-2 : Det måles linjespenning. Annmerkn.-3 : Df/dt vern er mer følsomme og bør derfor foretrekkes fram for fasesprangvern. Annmerkn.-4 : Invers spenningsvern kan også benyttes. Annmerkn.-5 : Minst et av disse 3 vernene må benyttes. Annmerkn.-6 : Andre prinsipper kan også benyttes. Måling av statorreaktans eller overvåking av magnetiseringskrets. Annmerkn.-7 : Innstillinger som må vurderes av eier for produksjonsanlegget.

9 Retningslinje : Tilknytning av produksjonsanlegg V Side 9 av 9 Vedlegg 2 Relebestykning og releinnstillinger på asynkrongeneratoranlegg I den etterfølgende tabell beskrives det hvordan et rele-konsept kan oppbygges og innstilles for å sikre at produksjonsanlegget koples fra nettet innen det oppstår en kritisk situasjon for nett, forbrukere eller produksjonsanlegg. Reletype Symbol Innstilling Tid Beskyttelsesformål Anmerkning Underspenning Tap av synkronisme synkronkomponent Ut < Ca. 80 % < 100 msek Asynkron sammenkopl.med nett 1 Overspenning Tre-fase U>> U> 230 V +20 % 230 V + 6 % < 200 msek 10 sek. Med H-gik Beskytte forbrukere mot ikke akseptert påvirkning Underspenning U< 230 V < 20 % < 30 sek 2,3 Tre-fase Overfrekvens f> 52 Hz 2 sek 4 Underfrekvens f< 48 Hz 2 sek 4 Overstrøm I> < 100 msek Reservebeskyttelse, 5,6 m/stator jordfeilvern U n / 3 utkopling ved interne u/retn. '' feil og tap av X d X k, G synkronisme Merknader: Se Vedlegg 1. Merknad 4 bortfaller da øydrift med asynkronmaskin uten nettilknytning ikke er mulig. 2,3