546 2019 Endringsartikkel 2207

1 Endringsinformasjon

EndringsID	2207
Forslagsdato	03.01.2019
Forslagsstiller	Stanislav Pika
Klassifisering	Kravendring
Bok	546 Banestrømforsyning, prosjektering og bygging
Kapittel	7
Avsnitt
Forslagstekst	Basert på analysen av risiko og behov for sonegrensebryter (se https://trv.banenor.no/wiki/Til_h%C3%B8ring/Banestr%C3%B8mforsyning_og_kontaktledning#Behov_for_sonegrensebryter) foreslår vi endringer i kapittelet om sonegrensebryter (546/7), kraftsystem (546/18), koblingsanlegg (546/6) og vern (546/20). Krav om sonegrensebryteren endres fra "bør" til "kan", og det åpnes for andre og rimeligere tiltak. Sonegrensebryteren skal fremdeles være tillatt, men ikke påkrevet. I tillegg foreslår vi å fjerne spesifikke krav til sonegrensebryter fra kapittelet om AT-system med seksjonert kontaktledning (https://trv.banenor.no/w/index.php?title=Kontaktledning/Prosjektering/Autotransformatorsystem_med_seksjonert_kontaktledning&stable=0#Sonegrensebryter) da samme vurdering vil gjelde uansett elektrisk utforming eller koblingskonsept.
Referansedokumenter

2 Vurdering av endringen

Alle foreslåtte kravendinger er angitt til slutt i denne endringsartikkelen. Detaljert vurdering for hver foreslått endring er dokumentert i "05 Analyse av tiltak.xlsx". Det følgende er en oppsummering av hvordan foreslåtte endringer til sammen vil påvirke de forskjellige ytelsesparametere og levetidskostnader. Sonegrensebryteren har normalt fylt følgende funksjoner:

• Vernfunksjon (kan ivaretas av moderne vern i koblingsanlegg)
• Automatisk seksjonering og sammenkobling (marginal nytte som tilstrekkelig kan dekkes andre feilsøkingsrutiner)
• Manuell seksjonering og sammenkobling (kan i mange tilfeller ivaretas av lastskillebrytere i kontaktledningsanlegget, tidligere var dette skillebrytere uten tilstrekkelig kapasitet)
• Skilleseksjon (supplement til dødseksjon – behovet er redusert)

Risikovurderingen er gjennomført med deltakere fra Energi, baneområde Vest og en elkraftsentral.

2.2 A - tilgjengelighet

Bruk av feillokalisator ("avstand til feil") i moderne vern vil gi raskere feilsøking og oppveier for den bidraget til automatisk feilsøking som sonegrensebryter normalt har hatt. Bruk av eget parametersett for verninnstillinger medfører behov for gode rutiner for bruk av de forskjellige parametersett.

2.3 M - vedlikeholdbarhet

Ingen påvirkning.

2.4 S - sikkerhet

Ingen endring. I tillegg er det klart identifisert og eksplisitt nevnt i regelverksteksten enkelte sikkerhetsmomenter som må tas hensyn til ved planlegging av banestrømforsyning.

2.5 L - levetid

Ingen av endringene er av en slik art at de påvirke levetiden til anlegget.

2.6 Ø - økonomi

Dødseksjon og sonegrensebryter er kostbare tiltak og medfører store investeringskostnader. Vår analyse viser at det finnes flere og rimeligere tiltak som gir samme effekt og medfører langt lavere levetidskostnader. Dette er hovedårsaken til at sonegrensebryteren ikke lenger skal være foretrukken løsning.

2.7 K - kapasitet

Ingen påvirkning på kapasitet sammenlignet med sonegrensebryter.

2.8 Oversikt over dokumenter som er relevante for vurderingen av endringen

Se analyserapporten i Saksrom, dokument 201700616-13:

• "01 Rapport risikoanalyse for sonegrensebryter.docx"
• "02 Analyseskjema.xlsx"
• "05 Analyse av tiltak.xlsx"
• "06 Konklusjon og anbefaling.docx"
• Analyse av sonegrensebryters funksjoner

2.9 Høringskommentarer

Høring ble gjennomført som en del av høringen for koblingskonsept (se 546 2019 Endringsartikkel 2097). Se sak nr. 201700616 for:

• Mottatte høringskommentarer:
  • Kunde og trafikk, dokument 201700616-9
  • Teknisk avdeling Jernbaneteknikk, dokument 201700616-10
• Håndtering av høringskommentarer, dokument 201700616-11

3 Innstilling fra fagansvarlig

Fagansvarlig innstiller på endringen. --Steinar Danielsen (diskusjon) 24. jan. 2019 kl. 15:00 (CET)

4 Behandling i godkjenningsrådet

4.1 Trafikk

ok --Erik Borgersen (diskusjon) 29. jan. 2019 kl. 10:26 (CET)

4.2 Prosjekter

OK--Jse (diskusjon) 29. jan. 2019 kl. 12:07 (CET)

4.3 Infrastruktureier

ok --Nerbre (diskusjon) 30. jan. 2019 kl. 10:53 (CET)

4.4 Teknologi

Kontrollert Elkraft--Tore Telstad (diskusjon) 28. jan. 2019 kl. 15:33 (CET)

4.5 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! --

5 Forslag til ny tekst

5.1 546/7 Sonegrensebryter

5.1.1 1 Hensikt og omfang

Læreboksstoff: For automatisk seksjonering ved feil, samt for effektivisering av strømbrudd i kontaktledningsnettet, monteres har det tidligere vært vanlig å montere en effektbryter inn i nettet på egnede steder. Effektbryteren med omliggende utrustning kalles sonegrensebryter. En sonegrensebryter forbedrer også verndekningen for kontaktledningsanlegget ved tilbakemating fra tog.

5.1.2 2 Plassering

Sonegrensebryter med dødseksjon bør kan plasseres i kontaktledningsnettet på strekninger hvor det er:

• mer enn 40 km mellom utgående linjebrytere i matestasjoner og koblingshus. (Dette for å oppnå tilfredsstillende verndekning og automatisk seksjonering ved feil) hvis dette er nødvendig for å oppnå nødvendig selektivitet ved feil.
• mulighet for store vinkelforskjeller i matende 3-fasenett på grunn av utfall av linjer i hovednettet til Statnett. Dette er per 1.1.2006 vurdert til å gjelde strekningene Fåberg – Fron, Fron – Otta og Otta - Dombås (se EK.800204)

5.2 546/18 Kraftsystem

5.2.1 2.1 Egenskaper

c) Koblingsmuligheter: Kraftsystemet skal ha tilstrekkelige hurtige koblingsmuligheter for å sikre tilgjengelig effekt, selektiv vernutkobling, feilsøking og -klarering, tilstrekkelig fleksibilitet i togfremføringen og tilstrekkelig tilgjengelighet for vedlikehold.

1. Utførelse: Koblingsmulighetene i kraftsystemet skal koordineres med sporplan, signalanlegg og matestasjoner for sikker og effektiv drift, vedlikehold og håndtering av avvikssituasjoner.

2. Utførelse: Matestasjoner skal kobles til kontaktledningsanlegget ved hjelp av koblingsanlegg som beskrevet i Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Koblingsanlegg 3. Utførelse: Ved sammenkobling av flere baner, linjer eller hovedspor skal eget koblingsanlegg som beskrevet i Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Koblingsanlegg vurderes.

4. Utførelse: På strekninger der det forventes faseulikhet på grunn av brudd i samkjøringen i overliggende trefasenett skal det etableres faseskilleseksjoner (dødseksjoner) som beskrevet i Kontaktledning/Prosjektering/Seksjonering for å tillate togpassering uten å kortslutte faseulikheten og bør det etableres sonegrensebryter som beskrevet i Banestrømforsyning/Prosjektering/Sonegrensebryter for enkel betjening

5. Utførelse: Se forøvrig krav i

• Kontaktledning/Prosjektering/Seksjonering
• Kontaktledning/Prosjektering/Autotransformatorsystem med seksjonert kontaktledning
• Banestrømforsyning/Prosjektering/Sonegrensebryter

6. Dokumentasjon: Det bør utføres en systematisk oversikt som beskriver mulige og lovlige koblingssituasjoner, verninnstillinger, eventuelle operative tiltak, etablering av arbeidsområder, mulige korridorer gjennom store stasjoner og restriksjoner basert på tilgjengelighetsanalyse og risikoanalyse for et større område (eksempel Oslo-området, Stavangerområdet etc.) som input til retningslinjer for elkraftoperatør.

7. Operative tiltak: Det bør utarbeides beskrivelse av operative tiltak (for eksempel tiltakskort) til bruk på elkraftsentralen for mulige og lovlige koblingssituasjoner.

5.3 546/6 Koblingsanlegg

a) Omkoblingsmulighet: For at brytere, vern og kontrollutrustning skal kunne frigjøres for vedlikehold (både korrektivt og forebyggende) uten at tilhørende spor mangler mating ihht. n-1-kriteriet, skal hver utgående avgang ha minst én fjernstyrt omkoblingsmulighet med nødvendig og tilstrekkelig verndekning.

1., 2.: Nytt forslag til høring, se Teknisk regelverk/Til høring/Banestrømforsyning/Prosjektering og bygging/Kraftsystem

3. Unntak: For frittstående koblingsanlegg med i størrelsesorden tre til fire brytere og matestasjons koblingsanlegg med i størrelsesorden én til to brytere kan funksjonaliteten ivaretas gjennom koblinger i kontaktledningsanlegget.

4. Utførelse (til 3): Ved T-mating skal det gjøres minst ett av følgende tiltak:

• Distansevernets sone 3 i nabostasjonenes avganger som forsyner til omkoblet del av kontaktledningsanlegget skal stilles inn for å detektere elektriske feil i denne delen.
• Alternativt skal det stilles inn et eget parametersett for vern i nabostasjon og en rutine for å bruke den ved slike omkoblinger.

5. Utførelse (til 3): Hvis en slik omkobling fører til at togets strømavtager kan sammenkoble to seksjoner med betydelig spenningsforskjell, skal det etableres dødseksjon som beskrevet i regelverket for seksjonering av kontaktledningsanlegg

6. Verifikasjon: Vurderingene som legges til grunn for valgt løsning skal dokumenteres.

7. Operative tiltak: Koblingsprosedyrer skal utarbeides sammen med elkraftsentral og overleveres før idriftsettelse.

8. Dokumentasjon: Koblingsmuligheter i koblingsanlegg og kontaktledningsanlegg skal tegnes inn i samme koblingsskjema.

5.4 546/20 Vern

5.4.1 Verninndeling

Vernkonsept 1 og 2 utgår og erstattes med et helhetlig vernkonsept:

b) Vernkonsept 1: Avganger skal normalt vernes med pålitelighetsklasse «M2» iht. NEK EN 50633:2016 punkt 5.2.2 og 6.2.3.

1. Utførelse: Distansevern skal benyttes som hovedvern med så stor dekning av anleggsdelen som mulig.
2. Utførelse: Overstrømsvern skal benyttes som reservevern med full dekning av anleggsdelen.
3. Unntak (til 2): Distansevern kan benyttes som reservevern i stedet for overstrømsvern der det kan gi bedre dekning av anleggsdelen, seksjonsselektivitet, lastselektivitet eller deteksjon av feil ved samtidig tilbakemating.
   Bruk av samme type vern både som hovedvern og reservevern øker risiko for fellesfeil. En av grunnene til å velge distansevern som hovedvern og overstrømsvern som reservevern er nettopp å redusere denne risikoen.
4. Utførelse: For utgående linjer med fare for hurtig nedsmelting av kontaktledningen skal hovedvernet i tillegg inneholde et hurtig overstrømsvern.
5. Unntak: For avganger som mater veldig korte strekninger (f.eks. stasjonsområde) kan også hovedvernet være overstrømsvern (uten distansevern).
6. Unntak: Se Vernkonsept 2.

c) Vernkonsept 2: For avganger med moderat til lav kortslutningsytelse og lange matestrekninger som gir lav kortslutningsstrøm kan pålitelighetsklasse «M2 limited supported by M4» iht. NEK EN 50633:2016 punkt 5.2.2 og 6.2.3 implementeres.

1. Utførelse: Distansevern med selvovervåkning skal benyttes som hovedvern med full dekning av anleggsdelen
2. Utførelse: Overstrømsvern skal benyttes som reservevern med så stor som mulig dekning av anleggsdelen uten at selektiviteten mot laststrømmer kompromitteres.
3. Unntak (til 2): Distansevern kan benyttes som reservevern i stedet for overstrømsvern der det kan gi bedre dekning av anleggsdelen, seksjonsselektivitet, lastselektivitet eller deteksjon av feil ved samtidig tilbakemating. Bruk av samme type vern både som hovedvern og reservevern øker risiko for fellesfeil. En av grunnene til å velge distansevern som hovedvern og overstrømsvern som reservevern er nettopp å redusere denne risikoen.
4. Utførelse: Underspenningsvern skal fungere som tilleggsreservevern mot feil nær koblingsanlegget ved lav kortslutningsytelse
5. Utførelse: Sonegrensebryter bør fungere som reservevern for kortslutninger langt fra koblingsanlegget Både NEK EN 50633:2016 og etablert praksis i JBV tilsier at restrisikoen ved manglende full dekning fra overstrømsvernet er akseptabel.

b) Vernkonsept: Vern av utgående linjer skal utformes etter et konsept i samsvar med EN 50633:

1. Utførelse: Distansevern skal benyttes som hovedvern med full dekning av anleggsdelen
2. Unntak (til 1): Der overstrømsvern kan gi full dekning av anleggsdelen og der avstand til feil ikke er viktig (f.eks. stasjonsområde) kan hovedvernet være overstrømsvern.
3. Utførelse: For utgående linjer med fare for hurtig nedsmelting av kontaktledningen skal hovedvernet i tillegg inneholde et hurtig overstrømsvern.
4. Utførelse: Overstrømsvern skal benyttes som reservevern med så stor som mulig (helst full) dekning av anleggsdelen uten at selektiviteten mot laststrømmer kompromitteres (EN50633 pålitelighetsklasse M2).
5. Unntak (til 4): Hvis overstrømsvern som reservevern ikke kan stilles inn slik at det dekker hele strekningen samtidig som det skiller mellom kortslutningsstrøm og påregnelig laststrøm skal det gjøres minst ett av følgende risikoreduserende tiltak:
   • Der kun en liten del av strekningen (under 15%) ikke dekkes av reservevernet, er det tilstrekkelig at selvovervåking av hovedvern skal varsle elkraftsentral om teknisk svikt på hovedvernet og elkraftsentral skal ha rutiner for å håndtere dette uten unødig opphold. (EN50633 pålitelighetsklasse M2 limited supported by M4)
   • Distansevern skal benyttes som reservevern i stedet for overstrømsvern der det kan gi bedre dekning av anleggsdelen, seksjonsselektivitet, lastselektivitet eller deteksjon av feil ved samtidig tilbakemating. (EN 50633 pålitelighetsklasse M1)
     Samme type vern både som hovedvern og reservevern øker potensiale for fellesfeil (feil innstilling, feil parameter, teknisk feil, svakhet ved algoritmer etc.). En av grunnene til å velge distansevern som hovedvern og overstrømsvern som reservevern er nettopp å redusere denne risikoen.
   • På strekninger med sonegrensebryter bør sonegrensebryteren fungere som tillegg til reservevernet for kortslutninger langt fra koblingsanlegget. (EN 50633 pålitelighetsklasse M3)
   • Strømsprang som tilleggskriterium i overstrømsvern som reservevern hvis dette gjør det mulig å stille inn overstrømsvernet slik at dette likevel dekker hele strekningen samtidig som det skiller mellom kortslutningsstrøm og påregnelig belastningsstrøm.
6. Utførelse: Underspenningsvern skal fungere som tilleggsreservevern mot feil nær koblingsanlegget ved lav kortslutningsytelse.

5.4.2 Distansevern

Innføres nytt krav om bruk av feillokaliserings funksjon i vern:

h) Feillokalisering. Funksjonen «avstand til feil» bør brukes når den er tilgjengelig (for å forenkle feilsøking og raskere reetablere strømforsyning på den delen av strekningen som ikke er feilbelagt).

1. Utførelse: Signalet fra feillokalisator skal overføres til elkraftsentral og gjøres synlig for operatøren.
2. Operative tiltak: Elkraftsentralen skal ha rutine for å håndtere og nyttegjøre signalet fra feillokalisator ved feilsøking.

5.4.3 Sammenkobling og innfasing

Innføres nye krav:

• om rutine ved sammenkobling av anlegg der det kan forventes faseulikhet
• om reaktivt fasevern for de kontaktledningsanlegg som skal sammenkobles gjennom lastskillebryter i kontaktledningsanlegget

a) Proaktivt fasevern (fasesperre): Det skal være teknisk forrigling som hindrer at effektbryter kobler sammen to spenningssatte anleggsdeler som ikke er i fase.

1. Utførelse: Bryter skal ikke tillates å bli lagt inn dersom målt spenningsforskjell over bryteren er større enn 13,5 kV (effektivverdi), eller:
2. Utførelse: Bryter skal ikke tillates å bli lagt inn dersom målt vinkelforskjell for spenningen over bryteren er større enn 54°.

b) Reaktivt fasevern: Der det er lagt opp til at kontaktledningsanlegget sammenkobles gjennom lastskillebryter uten fasesperre skal vern av utgående linjer stilles inn slik at det løser når spenningen i nabostasjonen ikke er i fase som sikkerhet mot elkraftoperatørens feilvurdering av risiko.

1. Utførelse: Der en slik innstilling kommer i konflikt med lastskjerming, skal lastskjerming prioriteres.
2. Utførelse: Det er tilstrekkelig at kun vern i en av endene kobler ut og bryter samkjøringen ut av fase (EN50633 pålitelighetsklasse M4).
3. Operative tiltak: Elkraftoperatør skal opplyses om verndekningen.

c) Rutine sammenkobling: På strekninger hvor det kan oppstå faseulikhet mellom matestasjoner skal det etableres rutine for kommunikasjon mellom elkraftsentral og Energis driftsentral for å unngå å sammenkoble deler av kontaktledningsanlegget som ikke er i fase.

5.5 540/9 AT-system med seksjonert kontaktledning

5.5.1 Sonegrensebryter

Spesifikke krav om sonegrensebryter på AT-system fjernes (eventuelle spesifikke krav kan ved behov stå i kapitlene for de enkelte koblingskonsept og elektriske utforminger):

Sonegrensebryteren vil bidra til en automatisk seksjonering av nettet ved kortslutninger og redusere nedetiden for den feilfrie halvdelen av strekningen.

Dette avsnittet er for tiden (21.12.2018) under gjennomgang. Det vurderes at kravet om sonegrensebryter fjernes, slik at nye anlegg bygges uten slike brytere.

Sonegrensebryter for AT-system bygges i hovedsak opp på samme måte som i BT-system. En vesentlig forskjell er at både NL, PL og kontaktledningen må brytes samtidig. Sonegrensebryteren vil bidra til en automatisk seksjonering av nettet ved kortslutninger og redusere nedetiden for den feilfrie halvdelen av strekningen. Med AT-system vil det kunne bli lengre avstander mellom matestasjonen, samt at det er flere ledninger og komponenter i systemet. Uten sonegrensebryter i AT-system vil det dermed kunne forventes en nedetid for den feilfrie delen av nettet som ville bli betydelig høyre enn med BT-system. Dette om en forutsetter at BT-systemet har 80 km mellom matestasjoner og én sonegrensebryter mellom disse.

a) Sonegrensebryter: Der avstanden mellom to matestasjoner er 60 km eller lengre, skal det etableres en sonegrensebryter mellom matestasjonene, se figur Figur 1.

1. Utførelse: Sonegrensebryteren skal være utrustet som beskrevet i Banestrømforsyning, Prosjektering, Sonegrensebryter.
2. Utførelse: Sonegrensebryteren skal bryte PL og NL samt koble fra dødseksjonen for kontaktledningen, se Dødseksjoner.

Figur 1: Prinsipp med en sonegrensebryter midt på en om lag 120 km lang matestrekning

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