Temadag: Innføring i risikobasert vedlikehold og fornyelse av kraftnett Trondheim - Rica Nidelven 19. mars 2009 Utvikling av vedlikeholdsstrategier/- standarder i Statkraftalliansen Dag Eirik Nordgård NTNU Institutt for Elkraftteknikk / SINTEF Energiforskning 1
Innhold En grunnleggende utfordring.. Hvorfor og hvordan tenke risiko? Vedlikeholdsstrategier Vedlikeholdsstandarder 2
Terminologi stadig tilbakevendende En utfordring fra dag én.. Bransjen generelt har få felles begreper når det gjelder vedlikeholdstiltak.. 6 selskap: 8 ord for samme ting 2-3 i tillegg fra REN.. 3
Terminologi Inspeksjon Tilstandskontr. Befaring Måling Forebyggende vedlikehold Beregning Funksjonskontroll Vedlikehold Rutinemessig vedlikehold Ettersyn Revisjon Korrektivt vedlikehold Reparasjon Akutte reparasjoner Planlagte reparasjon 4
Hvorfor og hvordan tenke risiko? Risiko er det sentrale begrepet knyttet til etableringen av vedlikeholdsstrategien Et mål for å vurdere løsninger og tiltak opp mot hverandre for å ha et mest mulig rettet og kostnadseffektivt vedlikehold av nettet. En definisjon av risiko (av flere) kan angis gjennom å besvare følgende tre spørsmål: Hva kan gå galt? Hvor trolig er det at det skjer? Hvis det skjer hva er konsekvensene? Angivelsen av risiko kan være: Kvantitativ ved en tallverdi (gitt at sannsynligheten og konsekvensen kan tallfestes på en fornuftig måte), eller Kvalitativ ved en verbal beskrivelse (eksempelvis lav, middels, høy ) 5
Anvendelse av risikotenking for vedlikeholdsstrategi av fordelingsnett Hovedmål for vedlikeholdsstrategien: Å bidra til et teknisk-økonomisk optimalt vedlikehold, hvor man legger til grunn risikovurderinger for å håndtere ulike aspekter ved selskapenes risiko på en systematisk måte. Strategien skal gi en effektiv styring av vedlikeholdet for å nå nettselskapenes mål innen: Økonomi HMS Leveringskvalitet Omdømme 6
Hvordan gjøre strategien operativ? Vedlikeholdsstrategi Vedlikeholdsstandard Nettstasjoner Tiltaksbeskrivelser Arbeidsprosedyrer 7
Struktur for dokumentasjon Vedlikeholdsstrategi Vedlikeholdsstandard Nettstasjoner Tiltaksbeskrivelser Arbeidsprosedyrer Vedlikeholdsstrategi Styrende dokument(er) som beskriver mål og krav og gir føringer for hvordan vedlikeholdet skal styres. Vedlikeholdsstandard Generell retningslinje for hvordan en utstyrsgruppe skal vedlikeholdes beskrevet gjennom hvilke tiltak som skal gjøres (omfang og hyppighet) på ulike komponenter. Standarden skal ta hensyn til og skille mellom relevante risikoforhold. Vedlikeholdsstandarder danner utgangspunkt for etablering av konkrete vedlikeholdsprogram. Tiltaksbeskrivelse Beskrivelse av hva som skal utføres for et gitt tiltak (hva som skal produseres - bestillers kravspesifikasjon). Arbeidsprosedyre Beskrivelse av hvordan ulike tiltak skal utføres for gitte komponenter. (Utførers oppskrift). 8
Hovedpunkter i strategien Sammenfattet i Vedlikeholdsstrategien kortversjonen Vedlikeholdsstrategi Vedlikeholdsstandard Transformatorstasjoner Tiltaksbeskrivelser Arbeidsprosedyrer Overskrifter Innledning Mål Mål innen økonomi Mål innen HMS Mål innen Leveringskvalitet Mål innen Omdømme Prinsipper for vedlikeholdsstrategien Basert på risikovurderinger Basert på lønnsomhetsvurderinger Sees i sammenheng med fornyelse Overholde lover og forskrifter Vedlikeholdsstyringsmodell Konsekvenser Nordgård, D.E., Solvang, E., Solum, G.: Developing and implementing a risk based maintenance strategy for distribution companies CIRED 18th International Conference on Electricity Distribution. Torino, 6-9 June 2005 9
Vedlikeholdsstrategi (utdrag): Følgende generelle prinsipper skal gjelde for vedlikeholdsstrategien: Vedlikeholdet skal baseres på risikovurderinger Behovet for vedlikeholdstiltak skal vurderes ut fra sannsynligheten for og konsekvensen av de feil/hendelser tiltakene skal avhjelpe. Virkemidlene som velges for vedlikeholdet, skal begrunnes i risikovurderinger i henhold til definerte mål[1]. Vedlikeholdsstrategi Vedlikeholdsstandard Nettstasjoner Tiltaksbeskrivelser Arbeidsprosedyrer Vedlikeholdet skal vurderes økonomisk etter Minimum 4 -prinsippet Vedlikeholdet skal vurderes etter hvordan det påvirker summen av de framtidige kostnadselementene investeringer, drift og vedlikeholdskostnader, avbruddskostnader og tapskostnader innenfor en relevant analyseperiode. Vedlikeholdet skal sees i sammenheng med fornyelse. Valg av vedlikeholdsaktiviteter og nivå må vurderes opp mot fornyelse av anleggene. Vedlikeholdsstyringen skal sørge for at fornyelsesvurderinger blir initiert når definerte kriterier er oppfylt. Vedlikeholdet skal utføres slik at lover, forskrifter og andre krav overholdes. Eksplisitte krav i lover og forskrifter skal følges. Egne risikovurderinger bør gjøres i tillegg, og sammenfallende resultat eller evt. avvik dokumenteres. Selskapene må ha en risikobasert strategi i forhold til alle myndighetskrav som ikke er eksplisitte og dokumentere hvilken tolkning av kravene som er gjort i forhold til vedlikeholdsstrategien. 10
Hva er en vedlikeholdsstandard? Vedlikeholdsstrategi Vedlikeholdsstandard Transformatorstasjoner Tiltaksbeskrivelser Arbeidsprosedyrer Generelle vedlikeholdstiltak Komponentspesifikke vedlikeholdstiltak Fornyelsesvurdering 11
Vedlikeholdsstandard Nettstasjoner (utdrag): Ettersyn av nettstasjoner med luftisolerte brytere Ettersyn av nettstasjon innbefatter ettersyn av brytere, og evt. rengjøring og annet arbeid på eller nær ved spenningsførende anleggsdeler i nettstasjonen. Vedlikeholdsstrategi Vedlikeholdsstandard Nettstasjoner Tiltaksbeskrivelser Ettersyn gjennomføres. Periodisk ihht. minimumshyppighet for ettersyn av luftisolerte brytere Basert på tilstandsvurdering på befaring Ved gylne anledninger (utkoblinger) som oppstår ved annet arbeid i nettstasjonen. Minimumshyppighet for ettersyn av 12 kv Kapslet celle Halvkapslet luftisolerte brytere celle Åpen celle Rent miljø, bryteralder inntil 24 år 12 9 6 Rent miljø, bryteralder over 24 år 8 6 4 Utsatt miljø, bryteralder inntil 24 år 8 6 4 Utsatt miljø, bryteralder over 24 år 6 4 2 Arbeidsprosedyrer Minimumshyppighet for ettersyn av 24 kv Kapslet celle Halvkapslet luftisolerte brytere celle Åpen celle Rent miljø, bryteralder inntil 24 år 6 5 3 Rent miljø, bryteralder over 24 år 4 3 2 Utsatt miljø, bryteralder inntil 24 år 4 3 2 Utsatt miljø, bryteralder over 24 år 3 2 1 12
Bruk av risikovurderinger for å etablere vedlikeholdsstandarder 13
Etablering av vedlikeholdsstandarder / komponentvise vedlikeholdsstrategier Prosessen: Utstyrsgruppe 1. Vurdering Kartlegging av av eksisterende VH-praksis og praksis krav VH-aktiviteter/tiltak Arbeidsbeskrivelser Intervall Kostnader Feil-historikk 2. Risikoanalyse Risikoanalyse Identifikasjon av u ø nskede hendelser/feilmoder Sannsynlighets - og konsekvensvurdering Risikorangering 3. Sammenstilling av Vedlikeholdsstandard Vurdering av beste praksis Vurdering av risikoreduserende VH-tiltak 14
Risikoanalyse Steg 1 Uønsket hendelse Årsak(er) til uønsket hendelse / feilmekanisme(r) Risikoområde(r) - (HMS, miljø, omdømme, økonomi) Risikofaktorer - grunnlag for differensiering (f.eks. påkjenning / design, etc) Sannsynlighet Konsekvens Risikoreduserende tiltak (Vedlikehold) Fastgrodd(e) kniv(er) eller knekt trekkstang Personsikkerhet: Spenning på en eller to faser Miljø (sannsynlighet) Funksjonskontroll - movering/justering ved behov, smøring av mekanisme + fett på bryterpoler 1 Mislykket brytning pga en eller to bryterkniver sitter fast ved betjening Omdømme: Feil spenningskvalitet til kunde - brudd på leveringskvalitetskrav Rengjøringsmiddel - ødela stenger Bytte utsatte trekkstenger Økonomi: Erstatningskrav Type (sannsynlighet) Revisjon av bryter Alder (sannsynlighet) Utskifting av bryter Bruksfrekvens (sannsynlighet) 2 Drar ut lysbue ved betjening av bryter Bryterfunksjonen går tregt - for lite moment i mekanismen? Bryter ved for stor last (feildimensjonering) Personsikkerhet: - giftig gass, brannskader Økonomi: Følgeskade på annet utstyr, KILE Kapsling (konsekvens) Alder (sannsynlighet) Type (sannsynlighet) Miljø (sannsynlighet) Bruksfrekvens (sannsynlighet) Funksjonskontroll - movering/justering ved behov, smøring av mekanisme + fett på bryterpoler Revisjon av bryter 3 Ingen funksjon ved betjening av bryter (uteblitt funksjon Fastgrodde kniver - evt feil med betjeningsmekanisme Økonomi: Vansker med seksjonering av nettet - KILE Alder (sannsynlighet) Type (sannsynlighet) Miljø (sannsynlighet) Bruksfrekvens (sannsynlighet) Funksjonskontroll - movering/justering ved behov, smøring av mekanisme + fett på bryterpoler Revisjon av bryter 15
Risikovurdering steg 2 Innplassering i risikomatriser for fire ulike konsekvenskategorier (tar med uønskede hendelser der det er relevant) Plasseringen i risikomatrisene gir (mulig) grunnlag for differensiering av vedlikeholdsaktiviteter Sannsynlighet S 5 : Svært sannsynlig S 4 : Meget sannsynlig S 3 : Sannsynlig S 2 : Mindre sannsynlig S 1 : Usannsynlig K1 Ubetydelig. Ingen eller K 2 Liten Mindre brudd på lover og ubetydelige brudd på lover og forskrifter. forskrifter. Mindre personskader. Ingen personskader. Medfører ubetydelige Medfører noe arbeidsmiljøbelastninger. arbeidsmiljøbelastninger. x Konsekvens K 3 Middels Brudd på lover og forskrifter. Til dels alvorlige personskader med sykefravær. Betydelige arbeidsmiljøbelastninger. x K 4 Alvorlig Alvorlige brudd på lover og forskrifter. Alvorlige personskader med sykefravær for en eller flere. Alvorlige arbeidsmiljøbelast-ninger. x K5 Katastrofal Svært alvorlige og omfattende brudd på lover og forskrifter. 1 eller flere døde eller uføre, mange personskader. Omfattende og alvorlige arbeidsmiljøbelastninger. 16
Risikovurdering Steg 3 Det finnes ingen analytisk link mellom risikomatrisene og valg av intervall som gjøres i vedlikeholdsstandarden. Dvs: Beste estimat satt i system basert på eksisterende praksis og risikovurdering (grunnlag for differensiering) 17
Example - MV overhead lines Sub-components: Poles (including traverse, insulators,..) Phase conductor Line trace Pole-mounted switches Cable terminations Pole-mounted MV/LV sub-stations 18
Risk mapping of unwanted events Poles - relevant unwanted events for safety 1: Pole breakage 10: Fall down from (and / or with) pole 6: Broken traverse 11: Person touching live MV parts 8: Displaced traverse 12: Poor earthing connections Probability P 5 : Highly probable P 4 : Very probable P 3 : Probable P 2 : Less probable P 1 : Improbable C1 Negligible C2 Small Consequence C3 Medium 8 12 C4 Serious 1 6 C5 Catastrophic 10 11 19
Hva er en tiltaksbeskrivelse? Vedlikeholdsstrategi Vedlikeholdsstandard Transformatorstasjoner Tiltaksbeskrivelser Bestillers spesifikasjon av et vedlikeholdstiltak Arbeidsprosedyrer Søker å stille resultatkrav heller enn å beskrive hvordan tiltaket skal utføres. 20
Tiltaksbeskrivelse (eksempel): Tiltaksbeskrivelse: V-HT: REVISJON AV EFFEKTBRYTER 36-145kV Forutsetninger: Vedlikeholdsstrategi Vedlikeholdsstandard Nettstasjoner Beskrivelse: Referansedokument Måling: For å få et fingeravtrykk av bryteren før revisjonen, skal den måles med bryteranalysator og mikroohmmeter. Revisjon: Gjennomføre revisjon etter fabrikantens spesifikasjoner Måling: Det tas målinger med bryteranalysator og mikroohmmeter. Analyse: Sammenlign tilstanden før og etter. Tiltaksbeskrivelser Arbeidsprosedyrer Resultatkrav: Bringes tilbake til tilnærmet ny tilstand Gjennomføringskrav: Ressurskrav: Leverandørens revisjonrapport eller REN-blad 7000, fane Revisjon av effektbryter 36-145 kv Tekniske spesifikasjoner fra produsent og REN-blad 7000, fane Veiledning eff.br. 36-135kV Merknader: 21
Motivasjon for samarbeid m/ren Selskapene i Statkraft-allianse har etablert tiltaksbeskrivelser for vedlikehold; dvs bestillers spesifikasjon av et gitt tiltak (hva skal gjøres) REN er en naturlig og omfattende kilde til kompetanse og informasjon Det oppleves en mismatch mellom selskapenes behov og det som finnes i REN-blad. Gjelder primært struktur, terminologi og format. Målsetning: Det primære formål med samarbeidet er å tilrettelegge for bestilling av (vedlikeholds-)tiltak. 22
Gevinster av samarbeidet Standardisering av terminologi Et bidrag i å legge til rette for et velfungerende marked også for entreprenørtjenester på drift og vedlikehold RENs prosjektsystem en mulighet for operasjonalisering av kalkyle og utarbeidelse av underlag for bestilling REN tar ansvar for ajourhold og oppdatering 23
24