Lavspenning og 22 kV/Prosjektering/Forsyning med 22 kV (11 kV)
Hensikt og omfang
Langsgående forsyningsanlegg med 50 Hz lavspenning for utstyr i Bane NORs infrastruktur kan forsynes fra et eget forsyningsanlegg med høyspenning. Bane NOR behøver ikke søke konsesjon på elektriske anlegg opp til 22 kV så lenge anleggene ligger på Bane NORs område og kun benyttes til Bane NORs egen virksomhet, se Anleggskonsesjon og meldeplikt.
Fra et innmatingspunkt vil Bane NORs langsgående forsyningsanlegg normalt sørge for lokal energiforsyning. For en banestrekning kan flere slike lokale langsgående forsyningsanlegg med 22 kV knyttes sammen i et koblingsanlegg. Foretrukket systemspenning er 22 kV med trefase.
En del veiledning finnes i utvalgte REN-blad (8000, 8007, 8050 etc.) om utredning og prosjektering.
Se spesielt veiledning i Teknisk regelverk:
- Felles elektro/Prosjektering og bygging/Generelle tekniske krav
- Felles elektro/Prosjektering og bygging/Jording
- Vedlegg g - Prosedyre for måling av overgangsmotstand mot jord
- Felles elektro/Prosjektering og bygging/Isolasjonskoordinering og overspenningsbeskyttelse
- Felles elektro/Prosjektering og bygging/Elektrotekniske bygninger og rom
- Tunneler/Prosjektering_og_bygging/Laster Nyttelast: - Om trykk og sugkrefter i tunneler
Systemkrav
Spenningsnivå
TRV:01695
Systemspenningen skal være 22 kV med isolert nøytralpunkt.
- Utførelse: Der lokal netteier har ett avvikende spenningsnivå, f.eks. 11 kV eller 132 kV, skal tilpasning foretas med transformator.
- Utførelse: Naboseksjoner skal dimensjoneres for den samme driftsspenningen, normalt i området 20 kV til 22 kV.
TRV:01696
Trinning: Normalt bør transformatorer, både på innmating og i nettstasjon ha trinning. Anbefalt trinning er:
- -7,5 %, -5 %, -2,5 %, 0, +2,5 %, +5 %, +7,5 %
TRV:01697
Aktuell spenning: Lokal netteier bør tidlig forespørres om forventet, aktuell spenning på innmatingspunktet. Dette kan få betydning for spesifikasjon av trinningen til transformatorer i innmatingen eller i nettstasjoner.
Alternativt spenningsnivå
En lokal netteier kan ha forsyningsanlegg basert på 11 kV.
TRV:01698
Utredning: For en banestrekning kan det i en investeringsanalyse vurderes et langsgående forsyningsanlegg (og koblingsanlegg) med en systemspenning på 11 kV når dette spenningsnivået brukes av lokal(e) netteier(e), og analysen viser at denne systemspenningen fører til vesentlig lavere investeringskostnader.
- Betingelse: Under investeringsanalysen skal det taes hensyn til spenningsnivå på de tilstøtende strekningene for eksisterende og eventuelle nye seksjoner med langsgående forsyningsanlegg.
- Betingelse: Materiellet skal normalt dimensjoneres for 22 kV for å være forberedt på en mulig endring av systemspenning hos lokal netteier.
TRV:01699
Analyse: Om lokal netteier har fast beslutning om aldri å endre systemspenningen og kan bekrefte at materiell alltid vil være tilpasset 11 kV, kan dette tas til følge for prosjektering når investeringsanalysen viser en signifikant gevinst.
- Dokumentasjon Analysen med nødvendig underlag og prosjekteringen skal dokumenteres.
Systemutforming
TRV:01700
Innmating: Innmatingen til forsyningsanlegg med 22 kV kan ha spenningsnivå på 11 kV, 22 kV, 33 kV, 47 kV, 66 kV eller høyere spenning.
- Utførelse: Transformatorene vil ofte tilhøre netteier, men kan tilhøre Bane NOR der lokal netteier ikke benytter 22 kV.
TRV:01701
Omkonfigurering: I koblingsanlegg skal brytere i innmatingspunkt og sammenkoblingspunkt ha forrigling for å hindre sammenkobling av to innmatingspunkter fra lokal(e) netteier(e).
- Utførelse: Under normal drift eller i avvikssituasjon med spenningsutfall, skal konfigurasjonsendringer foretas etter følgende prosedyre, se også Figur: Koblingsforløp ved omkonfigurering av langsgående forsyning med 22 kV:
- Konfigurasjon med stabil drift.
- Nytt skille etableres/sikres ved at bryter kobles fra. Dette kan medfører et kortvarig spenningsutfall på også andre steder i den langsgående forsyningen med 22 kV.
- Ny gjennomkobling etableres via en annen bryter.
TRV:01702
UPS, batteri: For å kunne foreta nødvendige omkoblinger også i feilsituasjoner skal det være tilstrekkelig manøverspenning.
- Utførelse: Om nødvendig skal det være batterireserver (UPS).
TRV:01703
Bestemmelser i grensesnittet skal dokumenteres og avtalefestes skriftlig mellom Bane NOR og lokal netteier, slik som:
- bryterplasering,
- reléplaner,
- eiergrensesnitt,
- avregningspunkt,
- koblingsmyndighet.
Driftssituasjoner
I normal drift er energiforsyning fra lokal netteier. Med Bane NORs langsgående forsyningsanlegg oppnås redundans i energitilførselen. Ved omkobling mot ny innmating gjøres den lokale seksjonen spenningsløs. Følgelig er det ikke behov for å samordne koblingsgruppe for transformatorer, eller ta hensyn til forskjellige fasevinkler, og spenningsforskjeller. Dersom retningen på fasedreiningen endres, vil motorer skifte dreieretning.
TRV:01704
Ensidig mating: Langsgående forsyningsanlegg skal alltid være ensidig matet.
- Utførelse: Bane NORs langsgående forsyningsanlegg bygges opp av lokale seksjoner.
- Utførelse: Hver seksjon skal alltid være ensidig matet, se Figur: Koblingsforløp ved omkonfigurering av langsgående forsyning med 22 kV: A.
- Utførelse: Ved omkobling til mating fra tilstøtende seksjon skal seksjonen først gjøres spenningsløs, se Figur: Koblingsforløp ved omkonfigurering av langsgående forsyning med 22 kV: B.
- Utførelse: Alternativ mating fra tilstøtende seksjon er vist i Figur: Koblingsforløp ved omkonfigurering av langsgående forsyning med 22 kV: C.
- Utførelse: Retning for fasedreining skal ikke endres ved veksling mellom normal og alternativ innmating.
- Utførelse: Det skal være forrigling for å hindre innmating fra mer enn én side (én kilde).
- Dokumentasjon: Reléplaner skal sørge for sikker utkobling i alle påregnelige driftssituasjoner.
TRV:01705
Fjernstyring: Forsyningsanlegget skal fjernstyres.
- Utførelse: Det skal benyttes motorstyrte brytere med stillingsindikering.
- Utførelse: Faseledere skal ha allpolig brudd i effektbrytere og lastskillebrytere.
- Utførelse: Elkraftsentral skal foreta fjernstyringen.
Dimensjonering og prosjektering
Forventet forbruk skal estimeres. Ved å se på hele anleggets forskjellige driftsformer og bruk fås et grunnlag for effektbehovet. For større og komplekse anlegg er det nødvendig å utføre analyser for lastflyt og spenningsfall i normale og alternative driftssituasjoner. Dimensjonering av ledere og forlegningsmåte er en del av vurderingene.
TRV:01706
Effektdimensjonering: Bane NORs langsgående forsyningsanlegg skal dimensjoneres ut fra påregnelig effektbehov i normale og alternative koblingssituasjoner.
- Utførelse: Anlegget skal dimensjoneres for ensidig mating av egen seksjon og en naboseksjon.
- Utførelse: Der det er to naboseksjoner skal den som har størst belastning, velges for dimensjoneringen.
- Utførelse: Anlegget skal samtidig ha marginer for senere utvidelser, se Normal_belastning
- Utførelse: Samtidighetsfaktor skal estimeres som grunnlag for dimensjonering. Se veiledning i REN-blad, (www.ren.no – se spesielt “Distribusjonsnett - Kartlegging av belastning”).
- Utførelse: Anlegget skal sørge for energiforsyning i de alternative driftssituasjonene som er påtenkt for å gi redundans, se Systemkrav.
- Dokumentasjon: Beregninger for dimensjoneringen skal dokumenteres.
TRV:01707
Strømføringsevne (tverrsnitt og forlegningsmåte) og spenningsfall skal beregnes i henhold til FEF og andre relevante normer. Se også anbefalinger i relevante i REN-blad (www.ren.no).
TRV:01708
Forlegning: Kabler med høyspenning i bakken eller i kanal skal forlegges i samsvar med krav i Kabellegging og kabelkanaler.
- Utførelse: Kablene (enkeltledere) forlegges i tett trekantformasjon, se Retur- og matekabler.
Jording og utjevning
Bane NORs langsgående forsyningsanlegg med høyspenning skal forsyne underliggende nettstasjoner for lavspenning.
TRV:01709
Beskyttelsesjord: Beskyttelsesjord for langsgående forsyningsanlegg skal oppnås ved utjevning til returkretsen.
TRV:01710
Systemjording: Langsgående forsyningsanlegg skal være isolert fra jord.
- Utførelse: Alle transformatorviklinger tilkoblet høyspenningnettet skal ha isolert nøytralpunkt.
TRV:01711
Kabelskjerm: Kabelskjermer skal utjevnes til returkretsen i henhold til Felles_elektro/Prosjektering_og_bygging/Jording#Høyspenningskabler.
Kortslutningsvern og beskyttelse
Feil i jernbanens langsgående forsyningsanlegg må ikke føre til utkoblinger av netteiers øvrige abonnenter. Skade og følgeskader (KILE-kostnader), som resultat av manglende eller sviktende vern, kan medføre regresskrav fra lokal netteier rettet mot Bane NOR.
Normalt vil kortslutningsvern, jordfeilvern og overbelastningsvern være bestemt av lokal netteier.
TRV:01712
FEF har krav til vern og utkobling ved trefasekortslutning og kortslutning mellom faser.
TRV:01713
Brytere skal vurderes ut fra hensiktsmessig drift og sikkerhet, slik som:
- kortslutningsvern,
- jordingsvern,
- overbelastningsvern.
- Utførelse: I anlegg der egne vern settes inn, skal det foreligge selektivitetsplaner for innstillinger av vern.
- Utførelse: Valg av vern og brytere, samt selektivitetsplaner og innstillinger for vern skal dokumenteres.
- Utførelse: Koblingsavtale/driftslederavtale skal inngås med lokal netteier.
TRV:01714
Ved installasjon av egne transformatorer skal jordingsanlegg og deteksjon av jordfeil vurderes.
- Utførelse: I denne typen anlegg skal nøytralpunkt være isolert.
- Utførelsen skal samsvare med den praksis som brukes i energiforsyningen. Se veiledning hos www.ren.no.
Ytelse i miljøet
Bane NORs langsgående forsyningsanlegg skal tilfredsstille krav til utendørsanlegg. I tunnel med store trykkvariasjoner skal komponenter installeres i rom med beskyttelse mot støv og fuktighet eller eventuelt ha en tilstrekkelig kapslingsgrad. Forsert kjøling krever luftfiltre. Er det andre samlokaliserte tekniske rom, kan utblåsingsluft fra disse gjenbrukes for koblingsanlegget.
TRV:01715
Miljø: Kapslingsgrad og kontroll skal spesifiseres for aktuelt miljø. I tunneler skal det tas spesielt hensyn til trykk/sug, fuktighet og støv.
- Utførelse: I tunneler skal det minimum velges IP 54.
- Utførelse: I utemiljø på andre steder enn i tunnel skal det minimum velges IP44.
- Dokumentasjon: Vurderingen skal dokumenteres.
Dokumentasjon
Krav til Dokumentasjon: er gitt i Felles bestemmelser/Generelle bestemmelser#'''Dokumentasjon''':.