v/ Sigbjørn Rabbe Driftssjef Småkraft AS 1 Småkraft as Kraftselskap etablert 2002 ene og alene for å utvikle, bygge og drive Småkraftverk Eid av selskaper i Statkraftalliansen Bygger ut og driver små vannkraftverk i samarbeid med lokale grunneiere 2 1
Småkraft AS, Status juni 2010 24 i drift 250 GWh 8 under bygging 100 GWh 12 Konsesjoner 124 GWh 70 Søkt 837 GWh 204 Fallrettsavtaler 2 TWh 19 ansatte 2010 Adm dir: Rein Husebø 3 Et stort potensial for små kraftverk NVE kartlegging viser potensial på 25 TWh NVE mener det er realistisk å bygge ut 5 TWh de neste 10 årene Småkrafts målsetting er å bygge ut 2,5 TWh i løpet av 15 år tilsvarende forbruket i 125.000 husstander 4 2
Apparatanlegg 22kV Minstevannføring Kontrollanlegg PLS PID regulator AVR Vern Måling trafo Prinsippskisse generator turbin 5 Tot alt produksjon MWh 19 218 Totalt sum NOK 7 322 163 60,00 50,00 40,00 MW 30,00 20,00 10,00 0,00 30.8 - t 1 2.9 - t 1 5.9 - t 1 8.9 - t 1 11.9 - t 1 14.9 - t 1 17.9 - t 1 20.9 - t 1 23.9 - t 1 26.9 - t 1 29.9 - t 1 6 3
MW 4,20 4,00 3,80 3,60 3,40 3,20 3,00 2,80 2,60 2,40 2,20 2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 Vanndøla produksjon MWh 874,1 Vanndøla Sum NOK 187 827,8 Vannstands regulering 1.8 - t 1 4.8 - t 1 7.8 - t 1 10.8 - t 1 13.8 - t 1 16.8 - t 1 19.8 - t 1 22.8 - t 1 25.8 - t 1 28.8 - t 1 31.8 - t 1 7 8 4
Steinsvik, Volda. 8,2 MW - 35 GWh. 700m. 1,4 m3. Oppstart 2009 Der ingen skulle tru.. 9 Ytre Alsåker, Ullensvang 5,5 MW- 18GWh 10 5
Kvåle kraftverk, Luster, 2009 Luster Småkraft AS 5490 MVA, 20GWh 11 Kunnskapsheving og gjenbruk av erfaring 12 6
13 14 7
Nullpunktsmotstand Sørge for at spenningene i generator blir stabil og meddefinert nivå i forhold til jord. Uten nullpunktsmotstand vil spenningene kunne variere og gjøre at vernet blir vanskeligere å få til å fungere nøyaktig. Jordmotstanden dimensjoneres slik at ved direkte jordfeil på en av fasene begrenses jordstrømmen gjennom motstanden til 5-10 A. Dette vil dermed være med å beskytte anlegget mot havari. Rask frakobling av anlegg ved måling av feilstrøm fra stator til jord. Kan gjøres ved å detektere spenning over motstand. 15 50 års flommen! 16 8
Søker nye løsninger for å realisere kostbare prosjekter Prefab apparat og kontrollanlegg 17 Nordhard Vågaåna 2010 18 9
Miljø vassdrag Minstevannføring og dokumentasjon / skvalpekjøring Blådalselva kraftverk 160l/s hele året. 1,3 m3/s maskin 19 20 10
Generatorer, erfaringer Bygges normalt for overmagnetisert kjøring Må forsterkes for undermagnetisering pga feltendring. Cos -0.9 / -0,95 Konstruksjon tar ofte utgangspunkt i design for horisontal drift Lager og smøresystemer må tilpasses. Adkomst magnetisering og lager for vedlikehold og utskiftning må vurderes Sikring ved transport fra fabrikk Låse aksling radialt og aksialt. Rulle og kulelager er utsatt for punktskade. Direkte dialog Avtaler direkte med produsent øker funksjonalitet og kunnskap Dimensjonering 10-20% over turbineffekt for bedre elektriske og mekaniske egenskaper. 21 Høy spenning kan opptre i lettlast. Komp for lokal kapasitans med undermagnetisering. Fast vinkel effektivt pga ensidig problemstilling. Tung last liten eller ingen produksjon. Digital AVR for eksakt begrensinger 22 11
PQ Diagram 0,9Un Un 1,1Un Pn Reactive Power Limit P ( W ) Active Power Limit Limit I stator Limit I rotor Operating area Q ( VAR ) 23 Capability Curve alternator typical operating area aire de fonctionnement type Limite Puissance Système Entrainement P (kw) Limite Courant Rotor Vecteur E Vecteur jxd.i Vecteur U Vecteur I Limite Courant Stator 24 Limite Angle Interne (décrochage) Q (kvar) 12
NDE lager 25 Transformator epoxy Kort levetid? Støy? Høye tap? Dyr? Ikke berøringssikker! Enkel montasje Lav støy Enkel kjøling Tap like eller bedre Eget hsp rom Størrelse Definert maksimal effekt 26 13
Nett i to faser Utbygging Beregningsgrunnlag, anleggsbidrag Tekniske løsninger Restlevetid Tapsvurderinger, nettap Kommunikasjonsløsninger Drift Spenningskvalitet i lettlast for netteier Kompensering og regulering Tillit og trygghet 27 28 14
Tilknytning Småkraft ved Bruvoll og Tua 22 kv Kommunikasjon Måling og vern Kommunikasjon, Måling og vern Enhet fra NTE og HK Skillebrytere i tillegg 400V internt forbruk lys og styring Kabel G Linje 22 kv 22 / 6,6 kv Blokkobling SMÅKRAFT AS NETTSELSKAP 29 Utsatt for overspenning 30 15
Tilknytning Småkraft ved Bruvoll og Tua 22 kv Enhet fra NTE og HK Skillebrytere i tillegg Kommunikasjon Måling og vern 1000 V / 400 V internt forbruk lys og styring Kabel G Linje 22 kv / 1 kv internt forbruk lys og styring SMÅKRAFT AS Kommunikasjon, vern NETTSELSKAP 31 Noen konsekvenser - Investeringskostnad - Økte anleggsbidrag kompenseres med enklere anlegg. - 350-1.mill i økte utb.kostnad per anlegg. - Kommunikasjon og styring bygges uansett til kraftverk i dag. Kan integreres i tavle og apparatanlegg ved innkjøp og bygging av kontr. anlegg - Flere lsp anlegg - Økte tap i kabler og generator, høyere Ik - Rimelige utstyr men mer vedlikehold - Færre vernfunksjoner + dublering av enkelte funksjoner. - Krav til sakkyndig driftsleder reduseres - El installatører bygger flere anlegg 32 16
Kommunikasjon RTU løsning vanlig for nettselskaper remote terminal unit. Typisk IEC 60870 for SCADA. Kommunisere på GSM/GPRS/radio/ etc. Liten erfaring med bruk. Analysatorfunksjoner TCP/IP med fast IP adresse åpner for nye muligheter. 2vk, daglig innsamling timeverdier Rapprotering til Statnett direkte i 2 pris system Alarmoverføring Fjerndiagnose Innsyn skjermbilder, overvåking, styring Programendring 33 34 17
Personsikkerhet Blokkoblet hsp. anlegg Få med adgang Kun kvalifisert personell Ikke tidspress ved utkobling/ arbeider på hsp Høyere kvalitet på materiell. Beskyttelse og forrigling for feilkobling Effektbryter i tilknytnings punkt lsp forskrifter vil i større grad gjelde for kraftverkene Flere personer involvert i betjening og styring Lavere kvalitet på bryter materiell Redusert adkomst til målefelt og bryter. Arbeider og vedlikehold utføres utendørs. Mer materiell i høyden 35 Nettkultur? Kunden i fokus men vi bestemmer? Uklare roller mellom nett og produksjon Respekt for myndighet! Ledelse og påvirkning. Negativ omtale skaper usikkerhet i org. Hjemmelagde anlegg som eksempel. KILE kost og svake nett blir synlig og fokusert mot småkraftutbygging. Mangel på kunnskap og kompetanse løses med regelstyringer Positiv omtale skaper samarbeid og gode løsninger Bransje standard under utvikling REN mfl 36 18
Tilkobling, framdrift mot nettselskap Melding om konsesjonssøknad med effektbehov Informasjon om kapasitet fra nettselskap Konsesjon, detaljprosjektering av vannvei, justert effektbehov Dialog om løsninger, forsterkninger og anleggsbidrag Avtale (interim) Planlegging av aktuelle nettanlegg Anleggskonsesjoner for netteier og produsent Innkjøp Avtale for nettilknytning og drift 37 Nett og løsninger 22 kv Ofte bygget i 1950-1965 Rehabilitert deler av anlegg i 1980-1990. Påvirket av fraflytting i enkelte områder. Små kvadrat og høye tap. 10-35 mm2. 10-20% Mangler jordfeilretningsvern i avganger fra sekundærstasjon Økt bruk av kabel og høyere kortsluningsverdier Mer skog Bygget på prisnippet om å kunne driftes gjennom feilsituasjoner som er tenkt forbigående. Spolejord Flytende nullpunkt 38 19
Historikk fra 80 tallet Høye innvesteringer i nett Mange dubleringer med samleskinner og brytere Økte sannsynligheter for feil Flere muligheter men mindre oversikt for operatør 39 40 20
Småkraft en mulighet til nettfornyelse Nye transformatorstasjoner Oppgraderte radialer tilpasset dagens forhold Økt bruk av kabel på 22 kv Riving av gamle linjer 41 Øksendalen, Usma og Ljøsåa 10 km 22 kv kabel Fiber og kabel TV 10 km riving av gml linje 10 mill anleggsbidrag 60 mill utbygging 42 21
43 44 22
45 23