Bo Silversten – ABB AB Krafttransformatorer Livslängdskostnaden avgörs redan i förfrågan Resultat av en kortslutning (separat film) © ABB Group December 2, 2014 | Slide 2 Kortslutningspåkänningar Avbrott – Stilleståndskostnader – Reparationer… 1. Kortslutningspåkänningar under flera år i drift, men transformatorn kan fortsätta att fungera 2. Lindningarna påverkas, men transformatorn kan fortsätta att fungera 3. Nästa kortslutning förstör transformatorn - explosion och brand 4. Haveri och totalt avbrott… 1. Lindning utsatt för kortslutning 2. Buckling 3. Brand och explosion 4. Havererad transformator Kortslutningstålighet är ett designkrav enligt IEC ! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 3 Normer och guidelines för transformatorer En bra investering börjar i förfrågningsunderlaget § Transformatorn är hjärtat i elnätet – förväntad livslängd är >40 år § Normer och guidelines bidrar till en bra transformatorinvestering avseende livslängdskostnad och miljöbelastning § © ABB Group December 2, 2014 | Slide 4 1. Cigré guidelines (nr 528, 529, 530) 2. IEC-normen (IEC 60076) En bra investering med fokus på livslängdskostnad och miljö börjar redan i förfrågningsunderlaget § Värdera kvalitet högt och följ upp detta med leverantören § Relevant värdering av energiförlusterna talar för energieffektiva alternativ, d.v.s. räkna med elprisökning § Läs mer på: www.abb.se/transformatorer Upphandling av krafttransformatorer Cigrés rekommendationer för hög kvalité 1. Använd alltid auditerade tillverkare [Cigré 530] 2. Specifikationer baserade på funktionskrav [Cigre 528] § Specificera funktioner men inte lösningar § Energieffektivitet genom korrekt förlustvärdering där MEPS är ett minimum 3. Verifiera de viktigaste transformatorkriterna [Cigre 529] § Dielektriskt Tester enligt IEC 60076 - 2 Edit.3 § Termiskt Tester enligt IEC 60076 -3 och Design Review [Cigre 529] § © ABB Group December 2, 2014 | Slide 5 Mekaniskt Tester enligt IEC 60076-5 och Design Review [Cigre 529] Ovanstående verifieringsmetoder måste specifikt nämnas i förfrågningsunderlaget. Cigré guidelines för bra: - Specifikationer - Design Review - Utvärdering av tillverkaren © ABB Group December 2, 2014 | Slide 6 Cigré Guidelines - 2013 För bra specifikationer, Design Review och utvärdering © ABB Group December 2, 2014 | Slide 7 Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Guide för upphandlingsprocessen Innehåller specifikationen dina krav? Har tillverkaren förmågan? Verifiera att designen uppfyller kraven! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 8 Är anbudskraven uppfyllda? Cigré Guideline 528 Hur skrivs en bra specifikation? Guide för att göra en specifikation § Nyckelordet för att få den transformator som man vill ha är kommunikation. Specifikationen är grunden till den tekniska kommunikationen. § Belyser viktiga delar i specifikationen § Förklarar syfte och betydelse med specifikationen § Refererar till IEC § § Energieffektivitet genom korrekt förlustvärdering där MEPS är ett minimum Specificera kvalitetsfaktorer istället för bara kostnader § Specificera funktioner men inte lösningar Nödvändigt att se över specifikationer oftare ! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 9 Cigré Guideline 528 – För bra specifikationer Innehållsförteckning § 1 SCOPE AND STANDARDS § 2 DEFINITIONS § 3 EXTENT OF SUPPLY § 4 PURPOSE OF THE EQUIPMENT § 5 SYSTEM OPERATING CONDITIONS § § 6 SITE INFORMATION § 7 CONTRACT WORKS § 8 ENVIRONMENTAL CONSIDERATIONS § Audible Sound, Losses, Oil pollution, Seismic impact etc. § 9 TRANSPORT § 10 SAFE WORKING SYSTEMS § 11 TECHNICAL REQUIREMENTS § Operating Conditions, Overloads, GIC Effects, Flux density, Cooling, etc. § 12 MANAGING QUALITY § 13 FACTORY ACCEPTANCE TESTS AND FINAL INSPECTIONS § © ABB Group December 2, 2014 | Slide 10 Insulation Co-ordination, Unusual Operating Conditions, Short-Circuit Withstand, Over-Excitation, DC Magnetization, Harmonics, Measurement accuracy, Routine tests, Type tests, Special tests, Test reports, etc. § 14 LIST OF GUARANTEES AND WARRANTIES § 15 CONTRACT DOCUMENTATION § 16 EXAMPLES OF TECHNICAL AND OTHER INFORMATION SCHEDULES RELATING TO A TRANSFORMER SPECIFICATION Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Specificera tekniska parametrar Inkludera • • • • • • Temperaturstegring Isolationsnivåer Överspänningar Ljudnivåer Förlustvärderingar m.m. Exkludera • Magnetisering • Strömtäthet • Isolationsavstånd • Marginalkrav • m.m. Specificera funktioner, men lämna lösningarna till tillverkaren! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 11 Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Tydliggör dina utvärderingskriterier § Vilka kriterier är viktiga för Dig? § Pris? § Förluster? § Referenser? § Tillverkarens kapacitet? § Teknisk kompetens? § Kvalitet? § Projektgenomförande? § Service? § Etc… § Appendix A § Cigré 528 Utvärderingskriterier en del av specifikationen! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 12 Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Kortslutningsstatistik från KEMA, Holland § § § KEMA = 28 % testfel ABB = 11 % testfel KEMA utan ABB = 35-40 % testfel Många transformatorer är inte kortslutningssäkra! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 13 Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Om kortslutning i specifikationen – förslag till text… Short circuit withstand capability The transformers shall withstand external short circuits on any voltage level. For a transformer set compromising a main unit and a regulating unit the short circuit withstand requirement also applies to faults at the connections between the two units. Short circuit withstand capability shall be verified at Design Review according to Cigré 529. The short circuit design should also comply with IEC 60076-5, Annex A. The calendar time for this Design Review will be decided in the Post Contract Design Review. The tender shall include, as an option, full short circuit test on one transformer. Price for test and adjusted delivery schedule due to test shall be quoted in this option. Specificera Annex A för att undvika misstolkning av IEC! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 14 Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Termisk design – Använd relevant Hot-spot-faktor Hot-spot-faktor H © ABB Group December 2, 2014 | Slide 15 Relevant hot-spot faktor ska alltid användas i FAT, inte bara 1.3 från standarden! Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Termisk design – Oljestyrd kylning med blocks § © ABB Group December 2, 2014 | Slide 16 Oljekylningsguide § Blockera oljan vertikalt § Tvinga oljan gå horisontalt Viktigt visa hur oljestyrningen är mest effektiv! Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Termisk design – Hot-spot stor inverkan på åldringen Hot-spot temperatures, C 114 112 5K difference 110 Temperature, C 108 106 104 Oil guide 66 Oil guide 66 Oil guide 68 66 Oil guide 68 Oil guide 70 102 100 98 96 94 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 Disc number Vi rekommenderar mätning av Hot-spot med optisk fiber! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 17 Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Termisk design – Åldringshastighet IEC 60354 § Åldringshastigheten fördubblas var 6 - 8:e grad i hotspotregionen § Aktuella livslängden är beroende av många faktorer under driftperioden Åldringshastigheten fördubblas vid 6 graders ökning! © ABB Group 2 december 2014 | Slide 18 Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Termisk design i specifikationen – förslag till text…. Thermal capability, winding temperature rise incl. Hot Spots The transformers shall fulfill requirements in IEC 60076-2: Temperature rise for liquid-immersed transformers General: The thermal capability for Winding Hot-spot shall be verified both at General If not otherwise stated all transformers, even multi winding transformers, shall be capable of continuous operation with rated current in all windings without exceeding the allowable standardized temperature rises, note both mean winding temperature rise and hot spot rise. The thermal capability for Winding Hot-spot shall be verified both at Design Review and after the Temperature rise test. Time for this will be decided in project kick-off meeting. The tender shall include, as an option, direct temperature measurements by fiber-optics in the main windings upper regions. Price for test and adjusted delivery schedule due to test shall be quoted in this option. Temperature rise: Recorded and calculated temperatures and mean winding and hot spot temperature rises shall be presented with one decimal place in the test report. In the final summary integers shall be used. Method of calculating the hot spot temperature from the heat run test shall be described when no fiber optic transmitters are used. Winding thermometers shall in connection with the temperature rise test be calibrated to show the true winding hot spot temperature, i.e. calibrated by means of the true hot spot factor. All necessary parameter settings and description of the hot spot factor calculation methodology shall be presented in the test report. © ABB Group December 2, 2014 | Slide 19 Del av specifikationen! Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Dielektrisk design – Krav på PD-nivåer Nya IEC 60076-3 Ökad spänningsnivå 1.8 Ur / √3 1.7 Um / √3 1 timmes-prov 1.58 Ur / √3 1.5 Um / √3 PD-nivå (1-hour) 250 pC 500 pC Bakgrunds PD 50 pC (Trafo) 100 pC (SR) 100 pC q © ABB Group December 2, 2014 | Slide 20 Gamla IEC 60076-3 PD-källor § Gasbubblor i materialet § Dålig impregnering av isolationen § Smuts i isolation/olja § Dåliga elektriska anslutningar q Konsekvenser vid hög PD-nivå • Ökad risk för överslag • Ökad åldringshastighet • Lokala hotspot-punkter Uppdatera specifikationen enligt ny IEC standard! Cigré Guideline 528 - För bra specifikationer Dielektrisk design – PD-nivåer – förslag till text…. Dieletric capability at PD test: Induced Voltage test The transformer shall withstand the induced voltage test with partial discharge measurement (IVPD) with the stipulated criteria as in IEC 60076-3 Edit.3 Del av specifikationen! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 21 Cigré Guideline 529 - För bra Design Review Säkerställer kvalitén En design review enligt Cigré 529, ska genomföras med avsikt att göra en grundlig kontroll av den beställda transformatorn, och att ge köparen en tydlig förståelse för transformatorns konstruktion, tillverkning och provning. Design review ska hållas så snart konstruktionen har ’frysts’. Del av specifikationen! © ABB Group December 2, 2014 | Slide 23 Cigré Guideline 530 – Bedömer fabrikens förmåga Produktkvalitet, processkvalitet och servicekvalitet Värderingsgrunder: 1.1 Pris och förluster 2.1 Fabrikens prestanda 2.2 Beräknings- och konstruktionsverktyg, IT-verktyg 2.3 Inköpsprocessen 2.4 Tillverkningsmetoder och provning 2.5 Teknologibakgrund 2.6 Transport 2.7 Service efter leverans 3.1 Leveranstid Värderingsgrunder vid en upphandling © ABB Group December 2, 2014 | Slide 24 Sammanfattning En bra investering börjar i förfrågningsunderlaget § Transformatorn är hjärtat i elnätet – förväntad livslängd är >40 år § Normer och guidelines bidrar till en bra transformatorinvestering avseende livslängdskostnad och miljöbelastning § © ABB Group December 2, 2014 | Slide 25 1. Cigré guidelines (nr 528, 529, 530) 2. IEC-normen (IEC 60076) En bra investering med fokus på livslängdskostnad och miljö börjar redan i förfrågningsunderlaget § Värdera kvalitet högt och följ upp detta med leverantören § Relevant värdering av energiförlusterna talar för energieffektiva alternativ, d.v.s. räkna med elprisökning § Läs mer på: www.abb.se/transformatorer Livslängdskostnaden avgörs redan i förfrågningsunderlaget !