546 2019 Endringsartikkel 2205

Endringsinformasjon

EndringsID	2205
Forslagsdato	30.12.2018
Forslagsstiller	Eiril Bjørnstad
Klassifisering	Kravendring
Bok	546 Banestrømforsyning, prosjektering og bygging
Kapittel	18
Avsnitt	3.3 a)
Forslagstekst	a) Kraftsystemet skal være planlagt, utformet og konstruert slik at det kan forsyne togtrafikken med tilstrekkelig effekt innenfor anleggenes grenser for spenning og termisk belastning ved driftssituasjoner som med rimelighet kan antas å oppstå ved feil eller planlagt vedlikehold. Utførelse: Dagens kraftsystem skal utformes med n-1: For dagens utforming av banestrømforsyningen skal kraftsystemet kunne forsyne togtrafikken ved utilgjengelighet av en vilkårlig enkeltkomponent (for eksempel mateenhet, bryter eller ledning) 1. Unntak: Unntak: For Oslo-området (til og med første matestasjon i hver retning fra Oslo koblingshus) skal det legges til grunn samtidig utfall/stans av en mateenhet i to virkårlige matestasjoner, ettersom Oslo S er et meget viktig knutepunkt i jernbanetrafikken» Utførelse: Nytt kraftsystem: For planlegging av fremtidig kraftsystem med store endringer fra dagens utforming, i form av flere/færre omformerstasjoner, store endringer i kontaktledningsanlegget, flere beredskapsløsninger etc., skal behov for redundans vurderes. Følgende unntak og utførelseskrav gjelder for både dagens og fremtidig utforming av kraftsystemet: 2. Utførelse: Dersom kravet søkes tilfredsstilt ved flere komponenter/anlegg i parallell skal disse så langt det er mulig være uavhengige. 3. Unntak: Kontaktledningen kan utferdiges uten redundans ettersom det er praktisk umulig å bygge slikt samt umulig å opprettholde trafikken dersom kontaktledningen er mekanisk revet ned. 4. Unntak: Utfall av enkeltkomponenter kan aksepteres der sviktsannsynligheten er svært lav og en med enkle og raske tiltak kan gjenopprette normal togtrafikk. Verifikasjon: Vurderingene som legges til grunn skal dokumenteres.
Referansedokumenter	Notat forslag Kravendring bok 546_3.pdf

Vurdering av endringen

Det har vært gjennomført flere avklaringer mellom Teknologi og Energi om endringsforslaget, både via eposter, møter og høringsuttalelser til utredning av banestrømforsyningen I Oslo-området. Behovet for vurdering og avklaring har vært underkravet Utførelse 2 om samtidig utfall/stans av to vilkårlige mateenheter i Oslo-området og hvorvidt kravet gjelder to mateenheter i samme matestasjon eller ikke, heretter kalt 'n-2'.

Redundanskravet a) i regelverket gjelder utforming av kraftsystemet generelt sett og er ikke spesielt for matestasjoner. Vi er åpne for å diskutere kvalitative krav til redundans, både hvordan de formuleres og forholdet til studier av forsyningssikkerheten (eks. gode RAMSLØK-vurderinger) i fremtiden. Vi kan derfor ikke gjennomføre endringen slik som foreslått, men vil nå håndtere avklaringsbehovet mtp. n-2 for mateenheter i Oslo:

Oslo-området er en del av jernbanenettet med stor trafikk og som ved driftsforstyrrelser påvirker trafikken i hele landet. Mange tog blir derfor påvirket av et effektunderskudd. Oslo-området mates også av flere matestasjoner (i dag 5, fremtiden utredes) med relativ sterk knytning til hverandre (lav impedans imellom) men som drives relativt uavhengig av hverandre. Beregninger basert på (usikre) tilgjengelighetsdata for eksisterende mateenheter viser at det er sannsynlig at to aggregater stopper samtidig årlig. Det understøttes av driftserfaring.

Vanlig utforming av matestasjoner har vært to, eventuelt tre, mateenheter i samme stasjon. Forslagstiller argumenterer også med at fremtidig teknisk-økonomisk optimal utforming av matestasjoner er med to mateenheter. Det største pålitelighetsbidraget får en ved økning fra en til to mateenheter i hver stasjon. Økningen er liten fra to til tre. Dersom n-2 skal gjelde for mateenheter i samme stasjon vil det vesentlig øke dimensjoneringen og prisen til banestrømforsyningen, men til et lite pålitelighets- og tilgjengelighetsbidrag.

Sett overordnet fra kraftsystemet er det vesentlig større sannsynlighet (anslagsvis 10 ganger) for at to vilkårlige mateenheter i to ulike stasjoner skal stanse samtidig enn at det begge i samme stasjon stanser samtidig. Forhold som reduserer sannsynligheten for stans av to mateenheter samtidig i samme stasjon er:

• Stans for planlagt vedlikehold vil sjelden alle aldri gjelde begge mateenheter samtidig.
• Stans for planlagt vedlikehold av mateenheter kan om nødvendig legges til tider i driftsdøgnet der effektbehovet er lavt.
• Teknisk utvikling av mateenheter reduserer risikoen for ikke planlagt stans, for eksempel:
  • Frekvensreduserende: Strømgrensefunksjonalitet der mateenheten begrenser sin egen belastning og ber om støtte fra omkringliggende enheter fremfor å løse ut på overbelastning
  • Konsekvensreduserende: Multimodulære løsninger som kan drifte videre dersom deler av mateenheten feiler frem til et tidspunkt det passer å rette feilen
• Ved stopp av begge mateenhetene samtidig i en stasjon med kun to vil dette tilsvare utfall av en hel stasjon og hvor risikoen knyttet til denne hendelsen etter krav b) Serieutfall skal undersøkes.

Fordelen med den reduserte investeringskostnaden være vesentlig større enn eventuelle ulemper med tanke på forsyningssikkerheten. Derfor foreslås en presisering av at n-2-kravet gjelder mateenheter i ulike mastestasjoner. For å lette oversikten tas a) underkav 2 ut som eget krav b) og eksisterende krav b) får ny bokstav c).

De kvalitative kravene er som angitt i avsnitt 3 en forventning basert på overordnede vurderinger som i mange tilfeller er fornuftige. Endelig optimum mellom kostnader og forsyningssikkerhet kan bare finnes ved vurdering i hvert enkelt tilfelle. Har endret ingressen slik at det kommer tydeligere frem.

Foreslått ny kravformulering (ny tekst, slettet tekst):

---

En jernbanestrekning med spor og kontaktledning er i hovedsak en seriestruktur hvor alle komponentene i systemet må fungere for at togene skal kunne kjøre. I et slikt system er det for enkeltspor praktisk vanskelig å få til redundans. Innmating til kontaktledningen foregår imidlertid punktvis langs strekningen og fungerer som en parallellstruktur når kraftsystemet er samkjørt. Dette gjør bruk av redundans for å øke tilgjengeligheten til banestrømforsyningsanleggene praktisk mulig og nyttig for en best mulig tilgjengelighet på effekt levert til togene. Kravet om n-1 innebærer at det er mulig å drifte jernbanesystemet med hvilken som helst enkeltkomponent utkoblet. Det øker også vedlikeholdbarheten til anleggene. Dublering er ikke en nødvendig måte å tilfredsstille kravet om n-1 på.

Inntil det eventuelt foreligger kvantitative tilgjengelighetskrav eller -mål for kraftsystemet og anleggene som inngår gjelder følgende kvalitative redundanskravFølgende kvalitative krav a, b og c angir typisk forventet redundans, men som kan avvikes av nærmere vurdering av forsyningssikkerhet og kostnad:

a) n-1: Kraftsystemet skal være planlagt, utformet og konstruert slik at det kan forsyne togtrafikken med tilstrekkelig effekt innenfor anleggenes grenser for spenning og termisk belastning ved utilgjengelighet av en vilkårlig enkeltkomponent (for eksempel mateenhet, bryter eller ledning) som med rimelighet kan antas å bli tatt ut av drift i sin helhet ved feil eller planlagt vedlikehold.

1. Utførelse: Dersom kravet søkes tilfredsstilt ved flere komponenter/anlegg i parallell skal disse så langt det er mulig være uavhengige.
2. Unntak: For Oslo-området (til og med første matestasjon i hver retning fra Oslo koblingshus) skal det legges til grunn samtidig utfall/stans av to vilkårlige mateenheter ettersom Oslo S er et meget viktig knutepunkt i jernbanetrafikken.
3. Unntak: Kontaktledningen kan utferdiges uten redundans ettersom det er praktisk umulig å bygge slikt samt umulig å opprettholde trafikken dersom kontaktledningen er mekanisk revet ned.
4. Unntak: Utfall av enkeltkomponenter kan aksepteres der sviktsannsynligheten er svært lav og en med enkle og raske tiltak kan gjenopprette normal togtrafikk.
5. Verifikasjon: Vurderingene som legges til grunn skal dokumenteres.

Oslo S er et svært viktig knutepunkt i jernbanetrafikken og effektmangel kan få konsekvenser for mange tog. I Oslo-området området (til og med første matestasjon i hver retning fra Oslo koblingshus) er det flere matestasjoner med sterk elektrisk knytning. Det er sannsynlig at en mateenhet i to av disse stasjonene er stanset eller har utfall samtidig. Derfor gjelder følgende krav b):

b) n-2: Kraftsystemet for Oslo-området skal i tillegg til n-1 kravet over være planlagt, utformet og konstruert slik at det kan forsyne togtrafikken med tilstrekkelig effekt innenfor anleggenes grenser for spenning og termisk belastning ved samtidig utfall/stans av to mateenheter i ulike matestasjoner.

1. Utførelse: Risikoen ved n-2 kan redusers ved
   • Frekvensreduserende tiltak, for eksempel bruk av lastoverføring til andre mateenheter/-stasjoner eller planlegging av stans i lavlastperioder.
   • Konsekvensreduserende tiltak, for eksempel internredundans i mateenheter.
2. Verifikasjon: Vurderingene som legges til grunn skal dokumenteres.

bc) Serieutfall: Ingen hendelser som resulterer i utfall av en eller flere komponenter eller anlegg med normal feilrettingstid eller kortslutninger med forsinket innkobling (blokkert bryter eller feil på vern) skal kunne forårsake serieutfall eller manglende systemstabilitet.

1. Utførelse: I tilfelle store systemforstyrrelser slik som utfall av to eller flere komponenter eller anlegg kan kontrollert bortkobling eller reduksjon av last aksepteres for at grenser for spenning og termisk belastning på gjenværende komponenter skal overholdes.
2. Verifikasjon: Risikoen ved (dvs. sannsynligheten for og konsekvensen av) ekstreme hendelser slik som utfall/stans av matestasjon og overføringslinje skal undersøkes.
3. Operative tiltak: Det bør utarbeides beskrivelse av operative tiltak (for eksempel tiltakskort) til bruk på elkraftsentralen for påregnelige systemforstyrrelser.

---

R - pålitelighet

Avklaringen kan gi marginalt lavere pålitelighet gitt at tidligere forståelse var at en skulle dimensjonere for n-2 i samme stasjon. Restrisikoen er funnet akseptabel.

A - tilgjengelighet

Avklaringen kan gi marginalt lavere tilgjengelighet gitt at tidligere forståelse var at en skulle dimensjonere for n-2 i samme stasjon. Restrisikoen er funnet akseptabel.

M - vedlikeholdbarhet

Avklaringen kan gi marginalt lavere vedlikeholdbarhet gitt at tidligere forståelse var at en skulle dimensjonere for n-2 i samme stasjon. Restrisikoen er funnet akseptabel.

S - sikkerhet

Ingen endring

L - levetid og kapasitet

Ingen endring (i normal drift, unormal drift er håndtert av R, A og M over)

Ø - økonomi

Avklaringen kan gir vesentlig lavere investeringskostnad gitt at tidligere forståelse var at en skulle dimensjonere for n-2 i samme stasjon.

K - klima og miljø

Ingen endring

Oversikt over dokumenter som er relevante for vurderingen av endringen

20170616-14 Vurderinger n-2-krav for mateenheter Oslo-området

Høringskommentarer

Energi er forelagt konkret endret regelverkstekst og støtter denne i epost 2019-01-28.

Innstilling fra fagansvarlig

Innstiller på endringen. --Steinar Danielsen (diskusjon) 28. jan. 2019 kl. 14:31 (CET)

Behandling i godkjenningsrådet

Trafikk

ok--Erik Borgersen (diskusjon) 30. jan. 2019 kl. 10:48 (CET)

Prosjekter

OK--Jse (diskusjon) 29. jan. 2019 kl. 11:01 (CET)

Infrastruktureier

ok --Nerbre (diskusjon) 28. jan. 2019 kl. 17:02 (CET)

Teknologi

Kontrollert Elkraft--Tore Telstad (diskusjon) 28. jan. 2019 kl. 15:32 (CET)

Konklusjon

Endringen gjennomføres --Christopher Schive (diskusjon) 30. jan. 2019 kl. 13:06 (CET)

-- Husk å endre kategori til \"Endringsartikler til godkjenning\" når forslaget er klart! --