1. No category

Bachelor projekt
Omkobling af Skejby sygehus til Det Nye
Universitetshospitals højspændingsring
Rasmus Lund Sørensen – A12029
Aarhus Maskinmesterskole
01/06-2015
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Projekt titel:
Aarhus Maskinmesterskole
Omkobling af Skejby sygehus til Det Nye
Universitetshospitals højspændingsring
Fagområder:
Elinstallationer
Projekttype:
Bachelorprojekt
Forfatter:
Rasmus Lund Sørensen
Samarbejdspartner:
ALECTIA A/S
Uddannelse:
Maskinmester
Uddannelsesinstitution:
Aarhus Maskinmesterskole
Årgang:
9. semester
Vejleder:
Jakob Holm
Afleveringsdato:
1. juni 2015
Sider:
52
Normalsider:
26,11
Anslag:
62.675 tegn inkl. Mellemrum
Antal bilag:
11
Antal tegninger:
7
Rasmus Lund Sørensen
Forsidebillede:
Tegning af Skejby sygehus og Det Nye Universitetshospital set ovenfra
http://www.rg-dnu.dk/imgs/3.jpg
Bachelor projekt
1
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Abstract
This report describes how to switch the high voltage supply of Skejby Sygehus
from the existing source to the new high voltage supply in a secure way. The
new high voltage supply is made with a much higher level of security and this
is why the switchover is a good idea. In the process of choosing the right way
to switchover the supply, there has been made three different models which
show how to make the connections from the supplying circuits. Model number
three was chosen because of the similarity to Det Nye Universitetshospital’s
connections. To secure the switchover it has also been decided that there always has to be one backup generator to the supplying generator which is delivering the supply while switching the high voltage supply from the old one to
the new one. Therefore this report concludes that it is possible to do the
switchover to the high voltage supply of Skejby Sygehus without any interruptions in the supply or the operation of the hospital.
Bachelor projekt
2
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
1 Indholdsfortegnelse
1
Indholdsfortegnelse .......................................................................3
2
Forord ............................................................................................5
2.1 Hvorfor dette emne?..................................................................... 5
2.2 Tak! ........................................................................................... 6
2.3 Læsevejledning ............................................................................ 7
2.3.1 Nomenklaturliste .................................................................... 7
3
Indledning ......................................................................................8
3.1 Baggrund .................................................................................... 9
3.2 Hypotese .................................................................................. 10
3.3 Problemformulering .................................................................... 10
3.4 Metode ..................................................................................... 10
3.4.1 Indledende teori ................................................................... 10
3.4.2 Fremgangsmåde hovedafsnit .................................................. 10
3.4.3 Fremgangsmåde analysedel ................................................... 11
3.4.4 Metodekritik ......................................................................... 11
3.5 Afgrænsning .............................................................................. 11
4
Indledende teori ........................................................................... 12
4.1 Anlægsbeskrivelse...................................................................... 12
4.1.1 Højspændingsringens dimensioneringsgrundlag ........................ 12
4.2 DNU-ringens opbygning .............................................................. 13
4.2.1 Koblings- og transformerstationer ........................................... 14
4.2.2 Lavspændingsinstallationer .................................................... 17
4.2.3 HRV og BSG ......................................................................... 18
4.2.4 Reserveforsyning .................................................................. 19
4.3 SCADA ...................................................................................... 19
4.4 SKS’ forsyning ........................................................................... 20
4.4.1 Forsyningsområderne D, G, I og N .......................................... 21
5
Handlingsplan .............................................................................. 22
5.1 Indledende fase ......................................................................... 22
5.1.1 De indledende møder ............................................................ 22
5.2 Projekterings-/Planlægningsfasen................................................. 23
5.2.1 Projekteringsmøder ............................................................... 24
5.2.2 Tidsplanen ........................................................................... 24
5.2.3 Godkendelse ........................................................................ 24
5.3 Udførelsesfasen ......................................................................... 24
5.4 Aflevering ................................................................................. 25
6
Projektforslag .............................................................................. 26
6.1 Forslagene ................................................................................ 26
6.1.1 Forslag 1 (model 1)............................................................... 26
6.1.2 Forslag 2 (model 2)............................................................... 27
6.1.3 Forslag 3 (model 3)............................................................... 28
Bachelor projekt
3
Rasmus Lund Sørensen
A12029
6.2
Aarhus Maskinmesterskole
Del konklusion ........................................................................... 28
7
Beskrivelse af løsningen ............................................................... 29
7.1 Forsyningsområde G+I ............................................................... 30
8
Sikring af om koblingen ................................................................ 31
8.1 Kontrol af generator effekterne .................................................... 32
9
Detaljeret beskrivelse af de enkelte omkoblinger......................... 34
9.1 Forsyningsområde D ................................................................... 34
9.2 Forsyningsområde N ................................................................... 36
9.3 Forsyningsområde G ................................................................... 37
9.4 Forsyningsområde I .................................................................... 39
10 Risikoanalyse ............................................................................. 42
10.1 Forsyningssikkerheden i dag ........................................................ 42
10.2 Den nye forsyningssikkerhed ....................................................... 42
10.3 Personsikkerhed......................................................................... 42
10.4 Patientsikkerheden ..................................................................... 43
10.5 Generatorsvigt ........................................................................... 43
10.6 Totalsvigt på DNU-ringen ............................................................ 43
10.7 Analyse..................................................................................... 44
11 Interessentanalyse .................................................................... 45
11.1 SKS (Bygherre) ......................................................................... 45
11.2 NRGi (Entreprenør) .................................................................... 45
11.3 DNU-RG .................................................................................... 45
11.4 ALECTIA A/S (Rådgiver) .............................................................. 46
12
Konklusion ................................................................................. 47
13
Bilag .......................................................................................... 48
14
Tegningsliste ............................................................................. 49
15
Figurliste ................................................................................... 50
16
Tabel Liste ................................................................................. 50
17
Litteraturliste ............................................................................ 51
Bachelor projekt
4
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
2 Forord
Denne rapport er udarbejdet under bachelorpraktikken på maskinmesteruddannelsen hos ALECTIA A/S i perioden 2. februar til 1. juni 2015. I bachelorpraktikken skal den studerende afprøve sin opnåede viden i praksis sammen
med relevante opgaver og personale som anvist i skolens Q-system (Q-dok
1092, 2014, s. 1):
”Den studerende skal lære at arbejde udviklingsorienteret med
planlægning og gennemførelse af et projekt.
Den studerende skal ved at drage sammenhænge mellem erfaring, praktiske færdigheder og teoretisk viden kunne identificere
og analysere problemstillinger, der er centrale i forhold til professionen som maskinmester.
Den studerende skal tilegne sig en særlig indsigt i et emne, område eller problem og skal gennem projektarbejdet lære systematisk problemformulering og problembehandling samt indsamling og analyse af datamateriale, herunder relevante resultater
fra forskning og udvikling.”
Ud fra mit ønske om at komme i praktik i en virksomhed der arbejder med
rådgivning inden for maskinmesterfagets arbejdsområder og mine interesse
områder, dog primært el, valgte jeg at tage kontakt til ALECTIA A/S, da jeg
igennem en ven der er ansat ved ALECTIA A/S havde hørt om deres spændende arbejdsopgaver og deres organisation, hvor der lægges stort vægt på tværfagligheden og samarbejdet mellem de forskellige faggrupper. Det mener jeg
er et godt sted for en maskinmester at arbejde, da man med sin brede vifte af
kompetencer vil kunne ”flyde” rundt i organisationen og udføre forskellige rådgivende opgaver både inden for el, ventilation, miljø og vvs.
2.1 Hvorfor dette emne?
Allerede første dag i praktikken blev jeg taget med til et møde, hvor der skulle
kigges på to af de nuværende generatorforsyninger på det eksisterende Skejby sygehus (SKS), da de i skrivende stund ikke kan levere den ønskede
mængde effekt ved en eventuel fejl i det offentlige net. I det sammenhæng
var der drøftelse om hvordan dette problem skulle løses nu og her, med en
Bachelor projekt
5
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
midlertidig løsning, og hvordan det skal løses på længere sigt. Dette lød som
et meget spændende projekt og blev derved starten på denne rapport, da det
ret hurtigt stod klart at SKS skal flyttes over på Det Nye Universitetshospitals
højspændingsring (DNU-ringen). Dette laves for at have et sygehus med så
ensartet nødforsyning, som muligt, og herved også hæve sikkerhedsniveauet
på SKS. DNU-ringen har i etape 1 backup af fire styks dieselgeneratoranlæg
som automatisk starter op ved svigt i netforsyningen.
2.2 Tak!
Jeg vil gerne rette en stor tak til ALECTIA A/S, for at de ville have mig som
praktikant i min bachelor praktik. Særligt for at de har indvilliget mig så meget i hverdagen, som rådgivende ingeniør og givet mig lov til at deltage aktivt,
samt ladet mig deltage i møder og diskussioner om hvorledes tingene skulle
laves på den ene eller den anden måde.
Ved ALECTIA A/S vil jeg gerne sige tak til:
Geo Viftrup Mikkelsen, afdelingsleder i Installationer nord.
For at tage mig som praktikant i hans afdeling, og sørge for at jeg
fik fundet et relevant emne til mit bachelorprojekt.
Erik Jensen, Chefrådgiver(EL) i Installationer nord
For at tage godt i mod mig fra dag et i praktikken, og lade mig
deltage aktivt i hans arbejde igennem hele praktikperioden, samt
for at hjælpe mig med at komme frem til et godt projekt, og altid
være behjælpelig med at svare på spørgsmål.
Martin Kallesø-Hansen, Senior projektleder(EL) i Installationer nord.
For at være behjælpelig med at svare på spørgsmål, og sammen
med Erik, tage mig med til relevante møder iht. mit bachelorprojekt.
Hos NRGi skal der også lyde en stor tak til Anders Flak Warming, der har været meget behjælpelig med at fremskaffe tegninger og andet materiale om
DNU-ringen og installationer som NRGi er en del af omkring SKS og DNU.
Bachelor projekt
6
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Ligeledes skal der lyde en tak til Jakob Holm for at være behjælpelig som vejleder under min bachelor og for at sørge for at projektet holdte sig inden for
sine rammer.
2.3 Læsevejledning
I denne læsevejledning beskrives de brugte forkortelser i rapporten og nomenklaturliste. Dette gøres for at sikre, at læseren ikke bliver i tvivl om, hvad
eventuelle forkortelser eller benævnelser står for, og for at skabe en ensartethed igennem rapporten.
Det forventes ligeledes at læseren af denne rapport har god viden og kendskab til maskinmesterfaget og dets faglige områder, for at sikre den fulde forståelse af indholdet i denne rapport.
2.3.1 Nomenklaturliste
AUH – Aarhus Universitetshospital
AUS – Arbejde under spænding
BSG – Brendstrupgårdsvej den sydlige transformerstation på DNU-ringen
DNU - Det Nye Universitetshospital
DNU-ringen – Den nye højspændingsring hvorfra sygehusets el- og nødstrøm forsynes
DNU-RG – Rådgiver gruppen der projekterer DNU
HRV – Herredsvej, den nordlige transformerstation på DNU-ringen
LAUS – Lavspændings arbejde under spænding
MLP – Mollerup transformerstation der forsyner BSG og HRV
NOV – Nordvest, den nordvestlige transformerstation i Aarhus
RLS – Rasmus Lund Sørensen
SKS – Det eksisterende Skejby sygehus
Sygehuset – Det samlede nye sygehus bestående af SKS og DNU
Bachelor projekt
7
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
TA – Teknisk afdeling
Tegning – Tegning X referere til de efter bilag vedlagte tegninger(1-7)
UPS – Uninterruptable Power Supply
3 Indledning
Denne rapport omhandler processen for tilslutning af Skejby sygehus (SKS)
på den nye højspændingsring (DNU-ringen) der er etableret rundt om Det Nye
Universitetshospital(DNU). Rapporten er udarbejdet igennem samarbejde mellem ALECTIA A/S, DNU-rådgivergruppen og SKS’ TA. Jeg har i dette sammenhæng været en del af ALECTIA A/S’ rådgiverteam, og har udarbejdet dette
konkrete forslag til, hvordan denne omkobling og tilslutning skal forgå.
ALECTIA A/S er et rådgivende ingeniørfirma med ca. 700 ansatte på landsplan, fordelt på kontorer i Virum (hovedkontor), Odense, Kolding og Aarhus.
Firmaet beskæftiger sig med næsten alt inden for rådgivningsopgaver og er
opdelt i 4 divisioner, ”Building”, ”Process”, ”Environment, Energy & Water” og
”Leadership, Health & Safety”. Praktikken har forgået i ”Building” divisionen og
i installationsafdelingen, hvor der arbejdes med alle former for bygningsinstallationer, hvor denne rapport er blevet udarbejdet i el afdelingen.
Det Nye Universitetshospital (DNU)
DNU har beliggenhed bag SKS og bliver på 250.000 m2. Dertil bliver ca.
50.000 m2 af de eksisterende 160.000 m2 på SKS ombygget, så DNU og SKS
indeholder alle de ønskede funktioner. De to sygehuse ligger på et område på
1 km2.
DNU og SKS vil i fremtiden skulle indeholde alle AUH faciliteter, det vil betyde
at i processen med opførelsen af DNU, vil man nedlægge de tre eksisterende
hospitaler i Aarhus by (Tage-Hansens gade, Nørrebrogade og P.P. Ørumsgade)
og overfører deres nuværende funktioner til Sygehuset. Dertil bliver psykiatrisk hospital i Risskov også flyttet til DNU. Derudover bygger man også en
helt ny partikelterapi funktion.
Bachelor projekt
8
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Sygehuset vil til sammen blive Aarhus’ største arbejdsplads med mere end
9.000 ansatte og vil dagligt håndtere mere end 4000 patienter.
(rg.DNU.dk, 2015)
3.1 Baggrund
Formålet med dette projekt er, at beskrive hvordan der kan udarbejdes en
plan for, at SKS bliver koblet på DNU-ringen uden at driften af SKS påvirkes.
Opgaven med at finde en løsning på, hvordan SKS bliver koblet på DNUringen, er kommet i takt med at processen med DNU er skredet frem, og man
har ønsket at SKS skal kobles på DNU-ringen. DNU-ringen har et meget større
sikkerhedsniveau, end den nuværende højspændingsforsyning der i dag forsyner SKS.
Det har ikke altid været planen at SKS skulle kobles på DNU-ringen. Da der i
starten blev bevilliget penge til DNU projektet var der kun afsat midler til at
lave et nyt hospital. Der er dog hen ad vejen blevet ændret i det først projekterede. Disse ændringer har bl.a. indeholdt en større ombygning af SKS, hvilket har medført at den først afsatte grænseflade mellem DNU og SKS, er blevet ændret. Dette gør at man nu har flere grænseflader der skal behandles for
at få de to sygehuse til at spille sammen som en helhed når DNU tages i brug.
Én af de grænseflader er nødstrømsanlæggene. Hvordan får man dem ensartet, og derved skaber en højere sikkerhed i en nødsituation, hvor der helst
ikke skal være flere forskellige måder anlæggene skal håndteres på for at
genetablere elforsyningen via reserveforsyningen?
Denne proces er yderligere fremskudt nu, da man har konstateret et akut
problem med den nuværende generatoreffekt i bygning D og N. Problemet er
at man ved eventuelle svigt i det offentlige forsyningsnet vil kunne få problemer med at leverer den fornødne effekt der er brug for i disse to bygninger.
Derfor er der opstået et akut problem, som der bør laves en midlertidig løsning til med det samme, og ligeledes hurtigst muligt sørges for at der bliver
etableret en permanent løsning, der giver den ønskede forsyningssikkerhed på
SKS.
Bachelor projekt
9
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
3.2 Hypotese
Det forventes at dette projekt vil påvise, hvordan det vil være muligt at udføre
en omkobling af SKS uden at der vil ske nogen driftsforstyrrelser. Samtidig
med at der vil være meget korte perioder hvor der vil være forringelse af sikkerheden på forsyningen.
3.3 Problemformulering
Dette giver anledning til at stille følgende spørgsmål:

Hvordan sikres omkoblingerne af SKS til DNU-ringen, uden
at påvirke driften af SKS?
3.4 Metode
Indgangsvinklen til denne rapport vil være positivistisk rettet. Med dette menes der at der gås videnskabeligt til værks ift. analyser, beregninger, indsamling og behandling af data og arbejdet generelt.
Der er i forbindelse med denne rapport blevet søgt viden i skrevne rapporter
udarbejdet af DNU-RG og NRGi, i forbindelse med projekteringen og udførelsen af DNU og DNU-ringen. Ud fra det læste er der blevet vurderet, hvordan
denne opgave har skullet løses. Viden er ligeledes blevet søgt gennem samtaler med specialister på området.
3.4.1 Indledende teori
I den indledende teori forklares, hvordan DNU-ringen er opbygget og fungere
iht. projektet med omkoblingen af SKS og hvordan de enkelte elementer spiller en rolle i de ting der skal tænkes over og overvejes, når der laves ændringer i forsyningen til et hospital i drift, hvor der udføres meget intensive behandlinger, som f.eks. hjerteoperationer.
3.4.2 Fremgangsmåde hovedafsnit
I hoveddelen behandles den præsenterede teori fra den indledende del, og de
indsamlede informationer og opnået viden der er tilgået igennem intro-, planlægning- og byggemøder. Samt samtaler med de ansatte rådgivere og bygherrens ansvarshavende på projektet. Ud fra de indsamlede oplysninger er der
Bachelor projekt
10
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
blevet udarbejdet nogle forslag til hvordan omkoblingerne sikres, så de medfører mindst mulig gene for hospitalet i drift.
3.4.3 Fremgangsmåde analysedel
I analysedelen vil der blive kigget objektivt på de indsamlede informationer i
hovedafsnittet og der vil blive analyseret på dem, for at se hvordan det bedst
muligt vil kunne lade sig gøre at gennemføre projektet med succes. Dette vil
gøres ved, at dele analysen op i flere områder, og vurdere de enkelte dele.
Det gøres for at få belyst løsningsmetoden bedst muligt.
3.4.4 Metodekritik
Der kan ses kritisk på måden denne opgave er løst på, da den kun er blevet
vurderet og analyseret ud fra egne observationer, og det derfor ikke er sikkert
andre vil kommer frem til den samme løsning af dette projekt. Derfor bliver
der lavet en analyse på flere aspekter i projektet for at sikre at det er den
bedst mulige løsning der bliver valgt.
Samtidig vil det kunne diskuteres om den valgte løsning, bliver den bedste
løsning økonomisk set.
3.5 Afgrænsning
Dette projekt vil kun omhandle, hvordan der sikres en sikker omkobling af
SKS til DNU-ringen. Derfor vil der ikke gås i dybden med det økonomiske perspektiv af projektet.
Projektet vil udelukkende arbejde med, hvordan den nye installation på SKS
vil blive udført og hvordan omkoblingerne sikres, uden det idriftværende SKS
vil blive udsat for udkoblinger eller lignende driftsforstyrrelser. Der vil derfor
heller ikke blive kigget på om der er ting i den nuværende lavsspændingsinstallation der skal laves om i installationen efter hovedtavlerne, efter tilslutning af SKS til DNU-ringen.
Der vil derfor ikke blive kigget på, hvordan det eventuelt vil påvirke DNUringen at SKS bliver koblet på.
Bachelor projekt
11
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
4 Indledende teori
Denne teoridel vil beskrive DNU-ringen og hvordan de tilkoblede anlæg fungere. Dertil vil hovedafsnittet forklare hvordan omkoblingerne kommer til at foregå og hvordan det sikres at de ikke forstyrre SKS’ drift.
4.1 Anlægsbeskrivelse
Dette afsnit beskriver hvordan DNU-ringen er etableret og hvordan de to nye
transformerstationer er udført. Samt hvordan der med DNU-ringen er en meget højere forsyningssikkerhed.
4.1.1 Højspændingsringens dimensioneringsgrundlag
DNU-ringen er udført af NRGi på bestilling af DNU-RG, og er blevet etableret
for at sikre den størst mulige forsyningssikkerhed på DNU og nu også på SKS.
SKS har hidtil været koblet på den ene af de tre eksisterende højspændingsringe der forsyner Aarhus.
For at have et udgangspunkt for projekteringen af DNU-ringen og for at vide,
hvor meget kapacitet DNU-ringen skal leverer til sygehuset, er der for Sygehuset blevet beregnet en samlet belastning, som dimensioneringsgrundlag for
etableringen af ringen. (bilag 1, s.9-10)
”Estimeret maksimal belastning for Det Nye Universitetshospital (KF 2011)
er, som følger:

Bygninger N1-4: 100.000 m2 – 6,0 MVA

Bygninger S1-5: 90.000 m2 – 5,4 MVA

Bygninger Forum: 30.000 m2 – 1,8 MVA
Nybygninger i alt: 220.000 m2 á 60 VA/m2 = 13,2 MVA
I alt: 13,2 MVA (Etape 1)
Estimeret maksimal belastning for det fuldt udbyggede hospitalskompleks
er, som følger:

KF 2011-projekt, nybygninger:
220.000 m2 á 60 VA/m2 = 13,2 MVA

Eksisterende Skejby Sygehus, inkl. Fase 0 og Uni:
180.000 m2 á 60 VA/m2 = 10,8 MVA
Bachelor projekt
12
Rasmus Lund Sørensen
A12029

Aarhus Maskinmesterskole
Udvidelse til fuldt udbygget hospital, herunder forsyningsby, forum m.v.:
150.000 m2 á 60 VA/m2 = 9,0 MVA

Psykiatrisk hospital:
50.000 m2 á 60 VA/m2 = 3,0 MVA
I alt: 36,0 MVA
Med en estimeret samtidighedsfaktor på 0,9 fås en maksimal belastning
på 32 MVA.”
Med denne udregning kan der ses at DNU-ringen skal kunne levere 32 MVA.
For at sikre den bedst mulige forsyningssikkerhed vil den enkle af de to ringe
skulle kunne levere de 32 MVA, hvis der opstår en fejl på den ene ring.
4.2 DNU-ringens opbygning
DNU-ringen er forsynet fra en 60 kV ringforsyning, der forsynes fra MLP og
kommer først til HRV og videre til BSG. Herfra forsætter den ind til CHB. Denne ring fortsætter videre til NOV og VRI og ender i MLP igen, som angivet på
nedenstående figur 1. Ringen drives som en åben ring. Det vil sige at der altid
vil være et åbent punkt i ringen. På denne måde sikres det, at hvis der sker
fejl mellem MLP og HRV kan forsyningen kobles ind så den kommer fra CHB i
stedet for. (Se figur 1)
Figur 1: Billede af 60 kV nettet i nord Aarhus (Redigeret udsnit fra bilag 2)
Bachelor projekt
13
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
DNU-ringen består af fire ”halve ringe” en østlig blå og grøn, og en vestlig blå
og grøn. Hver af de blå og grønne ringe består af to stk. højspændingskabler,
der skiftevis forsyner en koblingsstation. Dette er gjort for at fordele lasten
ligeligt på de forskellige kabler. Både den blå og den grønne ring er store nok
til at overtage hele lasten fra hospitalet, hvis der skulle ske en fejl der medføre at den ene ring vil blive koblet ud grundet fejlen.
Dimensioneringen der ligger til grund for at hver af de to ringe vil kunne tage
hele lasten er beregnet ud fra, at der er valgt at ligge to kabler i hver side af
hospitalet. Det vil sige, hvis der er ligelig belastning hele vejen, så vil hver
side skal kunne klare en belastning på 16 MVA, dvs. 8 MVA pr kabel.
Det er derfor valgt at udføre ringen med 3 x 300mm2 + 35 mm2 PEX-S-AL
kabler (bilag 4, s6). Dette er gjort da hver leder i dette kabel kan tåle en belastning på 450 A, og når hvert kabel skal kunne klare 8 MVA vil en kontrol af
kablerne være:
𝐼𝑟𝑖𝑛𝑔𝑙𝑒𝑑𝑒𝑟 =
𝑆𝑁
√3 ∙ 𝑈𝑛
𝐼300𝑀𝑎𝑥 = 450 𝐴,
=
8 ∙ 106
√3 ∙ 15 ∙ 103
= 307,92 𝐴
𝑏𝑖𝑙𝑎𝑔 3
𝐼𝑟𝑖𝑛𝑔𝑙𝑒𝑑𝑒𝑟 < 𝐼300𝑀𝑎𝑥 = 307,92 𝐴 < 450 𝐴 → 𝑂𝐾
Herved kan det ses, at der er dimensioneret med en hvis sikkerhedsmargin for
at sikre et driftssikkert net. De to forsyninger ligger ligeledes to på hver deres
side af den nye ringvej der er ført rundt om sygehuset. Den grønne ring er
fremført på indersiden og den blå på ydersiden. Dette er gjort for at holde en
god afstand mellem de to forsyninger, så risikoen for at de begge ville kunne
blive beskadiget samtidig er meget lille.
4.2.1 Koblings- og transformerstationer
DNU-ringen er udført så der kan etableres koblingsstationer de steder der er
brug for en forsyning ind til sygehuset. Koblingsstationer er indrettet med
koblingstavler, der er koblet op til NRGis SCADA system. Det betyder at NRGi
kan overvåge og styrer de forskellige forsyninger ind til sygehuset. Fra koblingsstationerne går der en 3 x 50mm2 + 16 mm2 PEX-S-AL kabler(bilag 4,
s6), som forsyning ind til sygehuset. Her er der i kælderplan placeret to 1250
Bachelor projekt
14
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
kVA 15/0,4 kV transformere, en for hver af de redundante forsyninger. Transformerne tilhører NRGi, sammen med hele højspændingsnettet. Det er først
efter indgangsafbryderen i hovedtavlen, at installationen overgår til sygehusets eget ansvarsområde. Dette er for at sikre at NRGi kan styre DNU-ringen
helt ind til de enkelte hovedtavler og styre hvilke af de to forsyninger der forsyner den enkle tavle.
For stikledningerne ind til sygehuset er der udarbejdet en belastning og kortslutningskontrol. Det er her valgt at udføre en kortslutningskontrol for stikledningen da det har været mulig at få oplyst indstillingerne for koblingstavlernes
afbryder, hvilket ikke har været mulig for bryderne efter 60/15 kV transformeren. Det vurderes dog, at hvis stikledningen kan klare kortslutningsniveauet,
vil selve DNU-ringen også kunne klare kortslutningsniveauet, da der kun er en
minimal forøgelse af modstanden i ringledningen inden første koblingsstation
på DNU-ringen fra hovedstationen, se tegning 7. Derfor antages det at der er
samme kortslutningsniveau efter første koblingsstation, som på 15 kV skinnen
i hovedstationen.
Belastningskontrol
𝐼𝑆𝑡𝑖𝑘𝑙𝑒𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔 =
𝑆𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒𝑟
√3 ∙ 𝑈𝑛
𝐼50𝑀𝑎𝑥 = 160 𝐴,
=
1250 ∙ 103
√3 ∙ 15 ∙ 103
= 48,11 𝐴
𝑏𝑖𝑙𝑎𝑔 3
𝐼𝑆𝑡𝑖𝑘𝑙𝑒𝑑𝑛𝑖𝑛𝑔 < 𝐼50𝑀𝑎𝑥 = 48,11 𝐴 < 160 𝐴 → 𝑂𝐾
Kortslutningskontrol af leder
𝐼𝑘3𝑓
𝑀𝑎𝑥
= 5,59 𝑘𝐴,
𝐼𝑘𝑀𝑎𝑥
𝑙𝑒𝑑𝑒𝑟
= 4,7 𝑘𝐴,
𝐸𝐴𝑡𝑖𝑑 = 0,05,
𝐼𝑘𝑀𝑎𝑥
𝐿𝑒𝑑𝑒𝑟
𝑏𝑖𝑙𝑎𝑔 4, 𝑠 19
𝑏𝑖𝑙𝑎𝑔 3
𝑏𝑖𝑙𝑎𝑔 4, 𝑠 2
> 𝐼𝑘3𝑓
𝑀𝑎𝑥
∗ √𝐸𝐴𝑡𝑖𝑑 + 𝐸𝐴𝑒𝑔𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑
4,7 > 5,59 ∗ √0,05 + 0,1
4,7 > 2,165 → 𝑂𝐾!
Bachelor projekt
15
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Kortslutningskontrol af skærmen
𝐼𝑘2𝑓
𝑀𝑎𝑥
= 4,84 𝑘𝐴,
𝐼𝑘𝑀𝑎𝑥
𝑠𝑘æ𝑟𝑚
= 3,2 𝑘𝐴,
𝐸𝐴𝑡𝑖𝑑 = 0,05 𝑠,
𝐼𝑘𝑀𝑎𝑥
𝐿𝑒𝑑𝑒𝑟
𝑏𝑖𝑙𝑎𝑔 4, s 19
𝑏𝑖𝑙𝑎𝑔 3
𝑏𝑖𝑙𝑎𝑔 5, 𝑠 2
> 𝐼𝑘3𝑓
𝑀𝑎𝑥
∗ √𝐸𝐴𝑡𝑖𝑑 + 𝐸𝐴𝑒𝑔𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑
3,2 𝑘𝐴 > 4,48 𝑘𝐴 ∗ √0,05 𝑠 + 0,1 𝑠
3,2 𝑘𝐴 > 1,74 𝑘𝐴 → 𝑂𝐾!
(Elektroteknik 5, 2012, s. 159-161)
Herved er det kontrolleret at de valgte dimensioner for både højspændingsringen og stikledningerne er de korrekt valgte for højspændingsinstallationen.
(bilag 1)
Bachelor projekt
16
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
4.2.2 Lavspændingsinstallationer
Lavspændingsinstallationen på DNU er udført sådan, at den enkelte transformer kun vil blive belastet med maksimal 50 % under normal drift. Dette er
gjort af driftssikkerhedsmæssige grunde således, at hvis der skulle ske svigt
på den ene transformer, vil den tilhørende lavsspændingstavle kunne kobles
sammen med nabo tavlen der bliver forsynet fra den anden transformer, som
bliver forsynet fra den anden ring (Se figur 2). Lavspændingstavlerne er ligeledes forberedt til etablering af aktive filtre til reducering af overharmoniske
forvrængninger.
(bilag 1)
Figur 2 Tegning af hovedtavler tilslutning på DNU (Tegning 1, s 3)
Bachelor projekt
17
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
4.2.3 HRV og BSG
HRV og BSG er de to transformerstationer der forsyner DNU-ringen. De to stationer er identiske. Hver station består af 2 stk. 60/15 kV transformere, der
kan forsyne både den grønne og blå ring. Transformerne kan hver levere 16
MVA, så de til sammen kan levere de ønskede 32 MVA, som er nok til at forsyne Sygehuset.
Fra den ene transformer går forsyningen til fordelingsskinne 1. På denne fordelingsskinne kan man styre om forsyningen skal komme fra transformerne
(det offentlige net), fra den anden fordelingsskinne, eller om den skal forsynes
fra generatorerne (reserveforsyningen). Denne skinne forsyner både ringens
øst og vest side, som vist på figur 3.
Transformerstationerne er designet og bygget specifik til formålet, de bliver
ligeledes kun 50 % bygget i første etape. Dette er gjort da de 16 MVA i første
etape kan levere nok effekt til at forsyne de første færdigbyggede dele af
DNU.
Fordeling af belastningerne er som forklaret i afsnit 4.1.3.
(bilag 1)
Figur 3 Udsnit af tegning over HRV ved fuldt udbygget Sygehus (Tegning 2)
Bachelor projekt
18
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
4.2.4 Reserveforsyning
Både HRV og BSG er udført med fire generatorer i første etape, med mulighed
for at udbygge dem med 4 mere, når sygehuset er fuldt udbygget og hele kapaciteten skal kunne leveres. Hver generator kan levere 2,5 MVA og hele generator systemet er dimensioneret efter princippet ”n+1” pr. station. Det vil
sige at der altid vil være en af generatorerne der er backup, hvis der sker en
fejl på en af de andre. Dette er igen gjort for at højne sikkerhedsniveauet på
forsyningen.
De 2,5 MVA store generatorer er 16 cylindere MTU lavspændingsdieselgeneratorer der er koblet til hver deres Step-Up transformer der omformere spændingen til 15 kV som er koblet til fordelingsskinnen. For at sikre at generatorerne skal kunne starte op så hurtigt som muligt står de altid og er opvarmet
med 45oC fjernvarme. Dette sikre at de ikke tager skade af at bliver belastet
straks efter opstart. Dette er påkrævet af sygehuset, da meget af den kritiske
last på sygehuset, der ikke er UPS forsynet, kræver at hvis forsyningen svinger til under 10 % af den nominelle spænding, skal reserveforsyningen overtage. Dette skal ske ifølge standarden ”Krav til specielle installationer eller
områder – Medicinske områder ”DS/HD 60364-7-710:2012.
Ӥ 710.556.5.2.1.2, If the voltage at the main distribution board
drops in one or several line conductors by more than 10 % of the
nominal voltage, a safety power supply source shall assume the
supply automatically.
The supply transfer should be achieved with a delay in order to cater for auto re-closure of the circuit-breakers of incoming supplies
(short-time interruptions)”
I det efterfølgende afsnit vil det blive beskrevet i hvilken rækkefølge de forskellige forsyninger vil blive prioriteret og indkoblet.
(bilag 1)
4.3 SCADA
Der vil på hele mellemspændings anlægget, reserveforsyningen og frem til
lavspændingsafgangene til hovedtavlerne blive lavet SCADA overvågning med
Bachelor projekt
19
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
en høj grad af automatisering, for at sikre størst mulig forsyningssikkerhed.
SCADA systemet vil blive lavet redundant og vil kunne betjenes fra SCADA
rummet i HRV, BSG og kan fjernbetjenes herfra.
Der vil ligeledes blive oprettet decentrale styrings- og overvågningsmuligheder
i generatorrummene i HRV og BSV, i alle koblingsstationer og i transformerog lavspændingshovedtavlerum.
Det er SCADA systemets opgave at sørge for styringen af forsyningen, derfor
er det programmeret på følgende måde ved udfald i nettet.

Hvis der sker et forsyningssvigt fra den ene transformer, omkobles der
til nabo transformeren.

Hvis der sker et forsyningssvigt på den ene ring, omkobles der til den
anden ring.

Hvis der sker et forsyningssvigt i HRV eller BSG omkobles alt belastningen til modsatte forsyning.

Hvis der sker et forsyningssvigt på begge transformerstationer kobles
reserveforsyningen (dieselgeneratorene) ind på anlægget.
Hvis reserveforsyningsanlægget indkobles skal transformerne i nettet indkobles efter givende prioritet, højtprioriterede transformere skal indkobles inden
for 15 sekunder. Dette er ca. en tredjedel af transformerne. Når de er indkoblet starter den anden sekvens, hvor lavt prioriterede transformere indkobles,
dette er også ca. en tredjedel og til sidst kobles tekniske anlæg ind, svarende
til ca. den sidste tredjedel.
Herved kan det konstateres at det kun vil være i yderste nødstilfælde at reserveforsyningsanlægget indkobles. Det er kun hvis alt anden form for offentlig elforsyning svigter, at reserveforsyningen opstartes.
(bilag 1)
4.4 SKS’ forsyning
SKS’ 180,000 m2 er delt op i seks forsyningsområder D, G, I, N, R og V. Forsyningsområde V er det nyeste og er bygget som start på DNU projektet i
2011, derved er område V allerede bygget efter DNU princip og derfor klar til
at blive forsynet af DNU-ringen. Forsyningsområde R er under ombygning og i
Bachelor projekt
20
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
forbindelse med denne ombygning bliver området forberedt til tilkobling til
DNU-ringen. Det er derfor ikke nødvendigt at arbejde med de to områder på
sygehuset.
4.4.1 Forsyningsområderne D, G, I og N
De fire forsyningsområder er alle tre bygget op med tre stk. 630 kVA transformere der hver forsyner egen hovedtavle. Hvert forsyningsområde har egen
reserveforsyning bestående af to til tre stk. lavspændingsgeneratorer der kan
forsyne SKS i tilfælde af fejlsvigt i det offentlige net. Alle transformere, hovedtavler og generatoranlæg er placeret ved siden af hinanden i kælderen, som
vist på figur 4. Opbygningen af SKS’ nuværende tilgange kan ses på hovedledningers diagrammerne i tegning 3-6.
Højspændingsringen der forsyner SKS i dag kommer fra Skejby, føre videre til
forsyningsområde N, og går videre til områderne G, I, D og til sidst R hvorfra
ringen igen kører ind i Skejby. Højspændingsforsyningen fortsætter helt ind i
kælderen på SKS, da koblingstavlerne står ved siden af de tre transformere
som de forsyner. Hver transformer forsyner en hovedtavle.
(bilag 10 og 11)
Ved forsyningsområde D, G, I og N står koblingstavlerne i eget koblingsrum
ved siden af transformerne i kælderen på SKS. Koblingstavlen fordeler så forsyningen ud til de tre transformere.
Figur 4 Billede over forsyningsområderne på SKS (RLS)
Bachelor projekt
21
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
5 Handlingsplan
Formålet med handlingsplanen er at skabe et overblik over hvad og hvordan
projektet skal gennemføres, samt hvilke faser projektet skal gennemgå. På
den måde er handlingsplanen et styringsværktøj der er medvirkende til at få
projektet sikkert i mål.
Handlingsplanen deles op i 4 faser:
1. Indledende fase
2. Projekteringsfasen
3. Udførelsesfasen
4. Opfølgningsfasen
Ud fra de 4 faser skulle der kunne sikres, at projektet bliver styret korrekt hele vejen og hvis der skulle begynde at ske afvigelser fra det planlagte, vil man
hurtigt kunne reagere på det.
5.1 Indledende fase
I den indledende fase skal det afklares og sikres at det giver mening at starte
op på dette projekt. Der skal udredes hvad der ligger til grund for projektet og
hvorfor det overhovedet skal gøres.
Derfor skal der afholdes møder mellem SKS’ TA og ALECTIA A/S hvor det belyses, hvorfor vi skal have omkoblet SKS til DNU-ringen, og hvilke fordele og
ulemper der eventuelt er ved denne opgave.
Dernæst skal der undersøges hvilke risici der kan være ved sådan en omkobling.
5.1.1 De indledende møder
De første indledende møder er et udspring af, at det er blevet konstateret at
den nuværende generatorkapacitet i to af forsyningsområderne på SKS ikke
kan leverer den nødvendige reserveforsyning ved en fejl i den offentlige forsyning.
Der er ud fra dette scenarie blevet undersøgt om tilslutningen til DNU-ringen
kan fremskydes eller om der skulle findes en midlertidig løsning. En undersøgelse viste, at det absolut hurtigste man ville kunne koble SKS på DNU-ringen
Bachelor projekt
22
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
ville være inden for 9-12 måneder. Det blev derfor besluttet, at der skal udføres en midlertidig løsning, for at sikre hurtigst muligt, at der er fuld reserveforsyning til rådighed på hele SKS. Da den midlertidige løsning bliver etableret
med lejede generatorer, skal det stadig planlægges at der hurtigst muligt bliver sørget for at SKS’ forsyningsområde D og N bliver koblet på DNU-ringen
og dens reserveforsyning.
5.1.1.1
SKS’ ønsker i forhold til omkoblingerne
SKS TA ønsker at der hurtigst muligt bliver arbejdet med en løsning på at koble SKS på DNU-ringen, for at minimere eventuelle lejeudgifter udover de fastsatte 12 måneders leje af de midlertidige generatoranlæg.
Derfor skal der arrangeres nødvendige møder for at få afklaret hvordan DNU
er koblet på ringen. Herunder hvordan afdeling R bliver forsynet efter en ombygning, der bliver gennemført af DNU. Såfremt afdeling R bliver koblet på
DNU-ringen, vil det mest fornuftige være at sørge for en ensartet tilslutning af
afdeling R som resten af SKS eller DNU for at der bliver en ensartet reserveforsyning på hele Sygehuset. I en nødsituation er det vigtigt at der ikke opstår
tvivls spørgsmål om hvordan den ene eller anden afdelingen skal kobles om,
for at sikre at den er koblet rigtigt på reserveforsyningen.
5.1.1.2
NRGi’s muligheder for til slutning af SKS til DNU-ringen
NRGi er klar til at kunne starte på processen med etableringen af de nye koblingsstationer der skal etableres for at koble SKS på DNU-ringen, og bestilling
af nye 15/0,4 kV transformere, som skal indsættes i stedet for det eksisterende generatoranlæg.
Det er oplyst af DNU-RG at der er lagt tomrør under den nye ringvej og ind til
bygningerne sådan at den nye vej ikke skal graves op, eller der skal skydes
nye højspændingsledninger under den nye ringvej.
(Møde med NRGi, 6/3-2015)
5.2 Projekterings-/Planlægningsfasen
Dette afsnit beskriver hvordan planlægningen af projektet skal forgå og hvordan der skal arbejdes med at planlægge projektet og hvilke møder der skal
Bachelor projekt
23
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
holdes mellem rådgiver (ALECTIA A/S), bygherre (SKS TA) og entreprenør
(NRGi).
5.2.1 Projekteringsmøder
På projekteringsmødet er NRGi, SKS og ALECTIA A/S til stede for at fastsætte
hvordan opgaven præcis ønskes udført. Ud fra det aftalte på dette møde vil
ALECTIA A/S udarbejde et projektforslag der skal beskrive hvordan projektet
skal gennemføres og på hvilken måde NRGi skal udføre deres installationer til
forsyning af SKS. Ligeledes hvordan de ombyggede transformerrum skal udføres og hvordan nedtagningen af de nuværende lavspændingsgeneratorer kan
gennemføres for at gøre plads til de nye transformere som skal etableres på
den frigjorte plads, når generatorerne er fjernet.
5.2.2 Tidsplanen
Der skal udarbejdes en tidplan i samarbejde med NRGi og SKS hvor det skal
planlægges i hvilken rækkefølge omkoblingerne af bygningerne udføres. Dette
skal gøres for at koordinere, hvornår NRGi skal have de forskellige koblingsstationer og kabeltræk udført, så omkoblingen kan udføres i den rækkefølge
der passer SKS bedst.
Det er under hele projektet SKS TA der bestemmer hvornår der kan udføres
arbejde de forskellige steder, da det er dem der har kontakten til sygehusafdelingerne, som kan blive påvirket af udførelsen af projektet.
5.2.3 Godkendelse
Det udarbejdede projektforslag skal inden start på udførelsesfasen godkendes
af bygherren. Derfor vil projektforslaget blive fremsendt til godkendelse i god
tid inden projektets opstart, for at sikre at projektet bliver udført som bygherren ønsker.
5.3 Udførelsesfasen
Udførelsesfasen vil bestå af ugentlige runderinger og byggemøder, hvor projektets proces vil gennemgås, og eventuelle problemer eller ændringer i projektet vil blive behandlet. Herudover vil projektets stade og fremdrift blive
gennemgået, ligesom den kommende uges arbejde planlægges.
Bachelor projekt
24
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Det daglige arbejde vil være et samarbejde mellem NRGi, den udførende part,
og SKS TA, for at sikrer færrest mulige gener i forhold til hospitalets drift.
Under udførelsesfasen skal ALECTIA A/S orienteres, hvis der opstår uforudsete
problemer ved arbejdet med klargøring og omkoblingerne.
5.4 Aflevering
Det regnes med at der afholdes aflevering på hvert forsyningsområde. Ved
aflevering af hver del af projektet, skal det dokumenteres at installationen er i
orden: Dette dokumenteres ved spændings- og isolationstest af alle forsyninger, samt termografering af alle samlinger og tilslutninger. Herudover dokumenteres alle maksimalafbryders indstillingsværdier. Dokumentationen indsættes i et færdigt afleveringsdokument, som også indeholder en drifts- og
vedligeholdelsesvejledning.
Bachelor projekt
25
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
6 Projektforslag
I dette afsnit vises et udarbejdet forslag til hvordan man skal koble SKS til
DNU-ringen og hvordan det tænkes udført uden at forstyrre driften på SKS.
Driften af SKS har i denne proces en meget høj prioritet og det er derfor meget vigtigt at der undgås udkobling af sygehuset. Skal det bliver nødvendigt,
bør det ske efter aftale med sygehuset, og det må på ingen måde ske pludseligt.
6.1 Forslagene
I projekteringsfasen vedrørende omlægningen af SKS forsyningen til DNUringen, har der været udarbejdet 3 forskellige forslag til, hvordan de nye forsyninger til SKS kan etableres. De 3 modeller er udført for at sikre den mest
optimale omkobling af SKS. De er udarbejdet efter forskellige principper hvor
der både er arbejdet med at genbruge meget af den eksisterende højspændingsinstallation og andre hvor det tilstræbes at få SKS’ nye højspændingsforsyning til at ligne den løsning som er udført på DNU.
6.1.1 Forslag 1 (model 1)
Det første forslag bygger på genbrug af store dele af den eksisterende installation. Hvor
SKS’ eksisterende installation bibeholdes og
der etableres en ny koblingstavle, der vil
være forsynet både fra den grønne og blå
ringforbindelse, dog uden at være dækket af
reserveforsyningen på ringene. Reserveforsyningen skal komme fra de eksisterende
lavspændingsgeneratorinstallationer. Den
eksisterende installation kan bibeholdes ved
G
G
at splejse den nye højspændingsforsyning
på de gamle stikledninger. Derved minimeres arbejdet på selve SKS så meget som
muligt. Denne løsning er klart den mest
Figur 5 Model 1 (RLS)
simple at udføre. Ulempen ved denne løsning er dog at den langt fra ligner,
hvad der er etableret på DNU. Forslaget er som vist på figur 5.
Bachelor projekt
26
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
6.1.2 Forslag 2 (model 2)
I det andet forslag vil dele af de eksisterende stikledninger ind til SKS skulle genbruges. Den eksisterende ringledning der
er sløjfet mellem de forskellige forsyningsområder vil skulle genbruges således, at den ene af de to sløjfeledninger
Nyt
der går til koblingstavlen, vil forblive i
Eksisterende
Omlægges
koblingstavlen imens den anden ende bliver koblet på den blå forsyning i en ny
koblingsstation. Den anden sløjfeledning
skal omlægges til en ny koblingstavle og
derfra forsyne de nye transformere. Disse
indsættes hvor de eksisterende lavspændingsgeneratorer står. I den anden ende
vil de blive koblet på den grønne forsyning
i en ny koblingsstation. I dette forslag vil
der blive brug for nye koblingstavler både
ved transformerne, men også i de nye
koblingsstationer således at NRGi vil kun-
Figur 6 Model 2 (RLS)
ne styre, hvilken forsyning der forsyner
den enkelte transformer. I dette forslag vil reserveforsyningen komme fra de
to nye hovedstationer BSG og HRV, og der er derfor ikke brug for de eksisterende lavsspændingsgeneratoranlæg, som derfor udskiftes med de nye transformere.
Dette forslag er mere omfattende anlægsmæssigt end forslag 1. Dernæst vil
det også være mere komplekst at håndtere i en nødsituation, da der er 2 koblingstavler mere på samme forsyning end på de andre forsyninger. Hvilket vil
øge risikoen for at udføreren forkert omkobling, og derved sætte SKS’ forsyningssikkerhed under øget risiko. Forslaget er som vist på figur 6.
Bachelor projekt
27
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
6.1.3 Forslag 3 (model 3)
I det tredje forslag vil der blive lagt 6 nye
stikledninger ind til hvert af de områder der
skal forsynes fra DNU-ringen. Tre fra hver af
de nye koblingsstationer dvs. tre fra den blå
ring og tre fra den grønne ring. Hver forsyning skal forsyne egen transformer, derfor
skal der opsættes 3 nye transformere som
opstilles hvor de nuværende lavspændingsgeneratorer er placeret. Koblingstavlerne for
dette forslag vil være placeret ude i de nye
Nyt
Eksisterende
koblingsstationer. I dette forslag vil reserveforsyningen komme fra de to nye hovedstationer BSG og HRV, hvorfor der ikke er brug for
de eksisterende lavsspændingsgeneratoranlæg og de kan derfor udskiftes med de nye
transformere.
Dette forslag er klart det anlægsmæssige
Figur 7 Model 3 (RSL)
mest omfattende forslag. Forslaget er meget
tæt på den løsning der er gennemført i DNU-ringen til DNU. Forslaget er som
vist på figur 7.
6.2 Del konklusion
Ud fra de tre tegnede projektforslag er fordele og ulemper blevet diskuteret og
der er fundet frem til dette:
Forslag 1
-
-
Fordele
o
Mindst omlægningsarbejde
o
To forskellige højspændingsforsyninger
Ulemper
o
Lokalt styrede lavspændingsgeneratoranlæg
o
Ikke reserveforsynet fra ringen
Bachelor projekt
28
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Forslag 2
-
-
Fordele
o
Reserveforsynet fra ringen
o
To forskellige højspændingsforsyninger
Ulemper
o
Omlægningen påvirker både områderne D, G og I samtidig
o
Dobbelte koblingstavler
Forslag 3
-
Fordele
o
Reserveforsynet fra ringen
o
To forskellige højspændingsforsyninger
o
Samme princip som DNU der medfører ens betjening, hvorved risiko for omkoblingsfejl minimeres
-
Ulemper
o
Stort anlægsarbejde
Ud fra de opstillede primære fordele og ulemper er det valgt, at det mest anvendelige forslag er model nummer tre. Dette er valgt i.h.t. at man med dette
princip etablerer en forsyning der ligner den løsning der er valgt til DNU mest
muligt. Derved skabes der også et ensformigt princip for forsyningerne og reserveforsyningerne på hele sygehuset. Dette vil i en fejlsituation gøre betjeningen af reserveforsyningen mere enkelt og sikker.
7 Beskrivelse af løsningen
Ud fra tegningerne med de tre forskellige modeller for mulig omlægning af
SKS forsyningen, er det fundet at model tre er den bedste mulighed, da det
vurderes at det vil skabe det højest mulige driftssikkerhedsniveau for den
fremtidige drift af SKS. Det vurderes ligeledes at det er den løsning, hvor der
er mindst risiko for udfald på forsyningen af SKS under omlægningen. Model
nummer tre er også klart at anbefale, da der ved denne løsning kan arbejdes
på et enkelt forsyningsområde ad gangen. Det er derfor muligt at starte i forsyningsområde D og N, da der her er lejet midlertidige generatorer ind for at
Bachelor projekt
29
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
kunne sikre den ønskede mængde reserveforsyning i tilfælde af en fejl på forsyningsnettet.
For at omkoble forsyningen til DNU-ringen efter model nummer tre, skal følgende arbejde udføres inden den enkelte omkobling i forsyningsområderne:
 Etablering af to nye koblingsstationer på DNU-ringen, en på den blå forsyning og en på den grønne forsyning.
 Nedgravning af seks nye stikledninger til hvert forsyningsområde. En for
hver af de tre nye transformere og for hver af de tre eksisterende
transformere. Dvs. tre stikledninger fra hver koblingsstation.
 Fremføring af NRGi SCADA fiber kabler.
Det ovenfor nævnte arbejde skal udføres for at koble SKS’ over på DNUringen. I forbindelse med udførelsen er det meget vigtigt at der ved nedgravningen af de seks nye stikledninger holdes en afstand mellem kablerne og til
de eksisterende højspændingskabler, således at der ved dette, og fremtidigt
gravearbejde ikke sker beskadigelser af flere kabler samtidigt.
7.1 Forsyningsområde G+I
Områderne G og I vil blive udskudt til senere omkobling, da det i første etape
af bygningen af reserveforsyningen til DNU-ringen ikke er blevet projekteret
med den belastning som en tilkobling af SKS vil medføre. Derfor ønskes der
kun tilkobling af områderne D+N for at begrænse den ikke indregnede belastning på DNU-ringen.
Det menes dog at det er forsvarligt at koble områderne D og N på DNUringen, da der ikke vil være fuld belastning af DNU i den første periode, inden
etape 2 af reserveforsyningen vil bliver tilbygget. Efter den fuldt udbyggede
reserveforsyning og færdiggørelsen af DNU-ringen, vil det være muligt at tilkoble områderne G+I til DNU-ringen.
I områderne G+I vil den ombygning og tilslutning af SKS ske på samme måde
som i D+N. Da begge er bygget op af tre transformere og kræver derved en
udvidelse med yderlige tre nye transformere, når det eksisterende lavspændingsgeneratoranlæg fjernes.
Bachelor projekt
30
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
8 Sikring af om koblingen
I dette projekt er den primære opgave at sikre, at der ikke sker nogen fejl,
mens forsyningen omlægges fra den gamle højspændingsforsyning og over til
DNU-ringen. For at sikre at der ikke sker nogen former for afbrydelse af SKS
under omkoblingen er der gjort en del tanker om hvorledes denne omkobling
kan udføres. I disse tanker har man også tænkt over hvorledes man kan prioritere, at der er så kort tid som muligt hvor der ikke er reserveforsyning på
SKS ved de enkelte omkoblinger.
For at sikre denne omkobling mest muligt, er det valgt at dele opgaven op i
flere mindre dele. Dette gøres ved at afgrænse hver enkelt omkobling til kun
at bestå af en transformer og på den måde berøre forsyningen til SKS mindst
muligt. Der vil det i stedet for én omkobling i hvert forsyningsområde blive til
12 omkoblinger på de nuværende transformere, og derefter tilslutning af de
12 nye transformere, der skal indsættes i stedet for de eksisterende lavspændingsgeneratoranlæg.
For at sikrer omkoblingen yderligere er der også valgt at der skal være en
backup generator ved hver omkobling, således at hvis der skulle opstå drift
forstyrrelser på den forsyningsleverende generator, vil det være muligt at opstarte backupgeneratoren og lade den overtage forsyningen.
Når man har koblet de eksisterende transformere på DNU-ringen, vil man opnå en forsyning som også omfatter reserveforsyningen, og det er derfor sikkert at fjerne de eksisterende generatoranlæg. Herefter er det nu muligt på
sikker vis at installere de nye transformere uden at påvirke forsyningssikkerheden.
På den måde sikres det, at der under hele omkoblingen vil være samme forsyningssikkerhed, og derfor give mindst mulig forstyrrelse for SKS. Dette vil
skabe den bedst mulige overgang fra den gamle højspændingsforsyning til
DNU-ringen og derved en forøgelse af forsyningssikkerheden på SKS.
Det giver også den samme kørering og ensartethed med DNU og derved et
sygehus hvor hele elforsyningen er udført på samme måde og herved opnåes
et komplet sygehus hvor forsyningssikkerheden er på det aller højeste niveau.
Bachelor projekt
31
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Før selve omkoblingen af SKS kan starte er det meget vigtigt at følgende er
udført:
Alle de materialer der skal bruges til at tilslutte den nye forsyning, skal være
indkøbt, leveret på stedet og klargjort. Således at der ikke skal ledes efter
materialer der mangler, når den gamle forsyning er slukket og omkoblingen er
begyndt.
Generatoranlægget der skal forsyne bygningsområdet mens forsyningen omkobles skal inden påbegyndelse af omkoblingen være ny-serviceret, og været
testet med fejlfri kørsel i mindst 30 min inden omkoblingen må påbegyndes.
Det skal sikres at dagtanken og jordtanken er helt fyldt med dieselolie inden
start af omkoblingen. Der skal i hele omkoblingenstiden være en generator
specialist tilstede der skal overvåge og kontrollere at generatoranlægget under hele forløbet kører og ikke er i risiko for at fejle.
I koblingsstationerne på blå og grøn forsyning skal alt arbejdet være 100 %
færdigt, så vidt muligt testet og klargjort til drift, inden der startes på omkoblingen.
Når alt dette er udført, er der klar til at blive koblet om. For selve omkoblingen er der blevet udarbejdet en udførelig trin-for-trin plan for dette (se afsnit
9). Dette er gjort for at sikre at alt bliver udført i den rigtige rækkefølge, og
for at minimere risikoen for fejl.
8.1 Kontrol af generator effekterne
For at sikre at omkoblingen kan lade sig gøre, og at der er nok generator effekt hvis der skulle ske et nedbrud på den enkelte generator, er der udarbejdet et skema der viser at der er tilstrækkelige generator effekt til rådighed
uanset hvilken en generator der levere forsyningen til den enkelte transformer
hvor der foretages omkobling.
Bachelor projekt
32
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Tabel 1 Kontrol af generator kapacitet for omkoblingerne
ForsyningsForbrug (kW)
område/transformer
D-1
9
D-2
346
D-3
434
G-1
293
G-2
119
G-3
305
I-1
280
I-2
244
I-3
193
N-1
214
N-2
84
N-3
176
Generator 1
(kW)
449
449
648
648
648
648
648
648
449
449
449
Generator 2
(kW)
449
449
449
728
728
728
1000
1000
1000
320
320
320
Generator 3
(kW)
560
Ud fra Tabel 1 kan det ses at alle generatorer er store nok til at leverer den
nødvendige effekt. Tallene for Tabel 1 kommer fra bilag 6-9, der er screen
dumps fra SKS’ effektforbrug en formiddag, hvor spidsbelastningen på SKS
optræder.
Det vurderes ligeledes at sandsynligheden for, at der sker nedbrud på en generator samtidig med nedbrud i nettet er meget lille. Hvis der skulle ske nedbrud på en generator vil man kunne få denne op og kører igen, så hurtigt at
denne risiko ikke ses som værende sandsynlig.
Bachelor projekt
33
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
9 Detaljeret beskrivelse af de enkelte omkoblinger
I det efterfølgende er der illustreret hvorledes omkoblingerne ønskes udført
for at sikre størst mulig forsyningssikkerhed under omkoblingerne. Alle de nye
transformere er alle unavngivet da NRGi endnu ikke har bestemt hvad de nye
transformere skal hedde. Alle diagrammene i de efterfølgende afsnit er tegnet
ud fra CTS billederne på bilag 8-11.
Der er på tegning 7 indtegnet hvorledes den ønskede løsning med model 3
skal udføres, hvor der ønskes at koblingsstationer skal placeres på DNUringen og hvor de nye transformerstationer skal placeres. Der er ligeledes vist
på tegning 7 hvor der er placeret koblingsstationer der skal forsyne DNU.
9.1 Forsyningsområde D
I forsyningsområde D er der 3 styk generatorer, der er tilsluttet som vist på
figur 8. De striplede linjer der vises er kabler der er lagt midlertidig i forbindelse med, at der har været et akut behov for ekstra generator kapacitet i forsyningsområde D. Omkoblingen for forsyningsområde D vil foregå i tre trin,
som beskrevet i det efterfølgende.
Figur 8 Tegning af nuværende installation i forsyningsområde D (RLS)
Planen for trin et i D er, at der skal startes ved transformer 1683-1, hvor man
inden afbrydelse opstarter og klargøre generator 1 til indkobling, når den meldes klar og er synkroniseret ind med nettet gives der lov til at den overtager
Bachelor projekt
34
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
lasten for transformeren og kobler netforsyningen ud. I de 10 timer der er afsat til omkoblingen af transformer 1683-1 holdes generator 2 klar for at kunne
overtage forsyningen for generator 1, hvis der skulle opstå en fejl på generator 1. Derved er der 100 % backup på reserveforsyningen under omkoblingen.
Samme procedure gentages for omkoblingen på transformer 1683-2, hvor der
her kun startes en af de to generatorer mens den anden holdes klar, hvis
eventuel driftsproblemer skulle opstå.
Når omkoblingen på både transformer 1683-1 og -2 er udført, er der nu reserve forsyning på begge disse forsyninger fra DNU-ringen og trin et er udført
og der startes på trin to. I trin to startes der med at afbryde den midlertidige
forbindelse mellem generator 1 og 2, så generator 2 kan tilkobles med generator 3, så der også vil være en reserve generator under omkoblingen af
transformer 1683-3. Under omkoblingen af transformer 1683-3 vil det være
generator 3 der levere forsyningen. Se figur 9.
Figur 9 Tegning af trin to i omkoblingen af D (RLS)
Når trin to er overstået er der nu reserveforsyning på alle tre transformere
sammen med forsyningen fra DNU-ringen, og det er muligt at begynde på trin
tre. I trin tre fjernes generatorerne så der frigives plads til de nye transformere. Efter generatorerne er fjernet, indsættes de tre nye transformere og installeres. Installationen vil indbefatte den korrekte afskærmning og rumindretning
Bachelor projekt
35
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
af de nye transformerrum i.h.t. SB 2. Når trin tre er udført vil der være to redundante forsyninger til forsyningsområde D med reserveforsyning på begge,
som vist på figur 10.
Figur 10 Tegning af forsyningsområde D med nye transformere (RLS)
9.2 Forsyningsområde N
I forsyningsområde N er der to generatorer, og de er koblet sammen på
samme skinne, derved vil omkoblingen for forsyningsområde N kunne udføres
i to trin. Her er der som ved forsyningsområde D, tilsluttet en midlertidig generator, hvilket er illustreret med forbindelser (de striplede linjer) på figur 11.
Figur 11 Tegning af nuværende installation i forsyningsområde N (RLS)
Planen for trin et i N er, at der skal startes ved transformer 1696-3, hvor man
inden afbrydelse opstarter og klargøre generator 1 for indkobling, når den er
Bachelor projekt
36
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
meldt klar og synkroniseret ind med nettet gives der lov til, at den overtager
lasten for transformeren og netforsyningen kobles ud. I De 10 timer der er
afsat til omkoblingen af transformer 1696-3 holdes generator 2 klar til at kunne overtage forsyningen for generator 1, hvis der skulle opstå en fejl på generator 1. Derved er der 100 % backup på reserveforsyningen under omkoblingen.
Samme procedure gentages for omkoblingen på transformer 1683-2 og - 3,
hvor der her kun opstartes en af de to generatorer mens den anden holdes
klar, hvis eventuel driftsproblemer skulle opstå.
Når trin et er overstået er der nu reserveforsyning på alle tre transformere
sammen med forsyningen fra DNU-ringen og det er muligt at begynde på trin
to. Trin to består i at fjerne generatorerne, så der frigives plads til de nye
transformere. Efter fjernelsen af generatorerne, indsættes de tre nye transformere og installeres. Installationen vil indbefatte den korrekte afskærmning
og rumindretning af de nye transformerrum i.h.t. SB 2. Når trin to er udført vil
man have to redundante forsyninger til forsyningsområde D med reserveforsyning på begge, som vist på figur 12.
Figur 12 Tegning af forsyningsområde N med nye transformere (RLS)
9.3 Forsyningsområde G
I forsyningsområde G er der to generatorer, den ene forsyner tavle 2000G og
den anden forsyner tavle 2100G og 2300G, som illustreret på figur 13. Da de
to generatorer ikke er koblet sammen på sammen skinne vil omkoblingen
skulle foregå i 3 trin. Det beskrives herunder.
Bachelor projekt
37
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Figur 13 Tegning af nuværende installation i forsyningsområde G (RLS)
Planen for trin et i G er, at der inden afbrydelsen af forsyningen skal etableres
en midlertidig forsyning mellem de to generatorer, så der herved vil være mulighed for backup fra den anden generator i tilfælde af drift fejl på den generator der levere forsyningen. Ud over den fysiske sammenkobling skal styringen
af generatorerne sammenkobles så de kan synkroniseres i tilfælde af, at den
ene generator skal overtage driften fra den anden. Den midlertidige forbindelse skal udføres som vist på figur 14.
Figur 14 Tegning af midlertidig forbindelse mellem generatorerne (RLS)
Trin to i forsyningsafsnit G starter ved transformer 1686-1, hvor man inden
afbrydelse opstarter og klargøre generator 1 for indkobling. Når den er meldt
klar og synkroniseret ind med nettet gives der lov til at den overtager lasten
for transformeren og netforsyningen kobles ud. I De 10 timer der er afsat til
omkoblingen af transformer 1686-1, holdes generator 2 klar for at kunne
Bachelor projekt
38
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
overtage forsyningen for generator 1, hvis der skulle opstå en fejl på generator 1. Derved er der 100 % backup på reserveforsyningen under omkoblingen.
Samme procedure gentages for omkoblingen på transformer 1686-2 og - 3,
hvor der her kun opstartes en af de to generatorer mens den anden holdes
klar, hvis eventuelle driftsproblemer skulle opstå.
Når trin to er overstået er der nu reserveforsyning på alle tre transformere
sammen med forsyningen fra DNU-ringen og det er muligt at begynde på trin
tre. Trin tre består i at fjerne generatorerne, så der frigives plads til de nye
transformere. Efter generatorerne er fjernet, indsættes de tre nye transformere og installeres. Installationen vil indbefatte den korrekte afskærmning og
rumindretning af de nye transformerrum i.h.t. SB 2. Når trin tre er udført vil
man have to redundante forsyninger til forsyningsområde D med reserveforsyning på begge, som vist på figur 15.
Figur 15 Tegning af forsyningsområde G med nye transformere (RLS)
9.4 Forsyningsområde I
I forsyningsområde I er de to generatorer ikke koblet sammen da, generator 1
forsyner tavle 2300I alene og generator 2 forsyner tavle 2100I og 2000I, som
illustreret på figur 16. Da de to generatorer ikke er sammenkoblet vil denne
omkobling skulle foregå i 3 trin.
Bachelor projekt
39
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
Figur 16 Tegning af nuværende installation i forsyningsområde I (RLS)
Planen for trin et i I er, at der inden afbrydelsen af forsyningen skal udføres
en midlertidig forsyning mellem de to generatorer, så der herved vil være mulighed for backup fra den anden generator i tilfælde af drift fejl på den generator der leverer forsyningen. Udover den fysiske sammenkobling skal styringen
af generatorerne sammenkobles så de kan synkroniseres i tilfælde af, at den
ene generator skal overtage driften fra den anden. Den midlertidige forbindelse skal udføres som vist på figur 17.
Figur 17 Tegning af midlertidig forbindelse mellem generatorerne (RLS)
Trin to i forsyningsafsnit I startes ved transformer 1795-1, hvor man inden
afbrydelse opstarter og klargøre generator 1 til indkobling. Når den er meldt
klar og synkroniseret ind med nettet gives der lov til, at den overtager lasten
for transformeren og netforsyningen kobles ud. I De 10 timer der er afsat til
omkoblingen af transformer 1795-1, holdes generator 2 klar for at kunne
Bachelor projekt
40
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
overtage forsyningen for generator 1, hvis der skulle opstå en fejl på generator 1. Derved er der 100 % backup på reserveforsyningen under omkoblingen.
Samme procedure gentages for omkoblingen på transformer 1795 2 og - 3,
hvor der her kun opstartes en af de to generatorer mens den anden holdes
klar, hvis eventuelle driftsproblemer skulle opstå.
Når trin to er overstået er der reserveforsyning på alle tre transformere sammen med forsyningen fra DNU-ringen og det er muligt at begynde på trin tre.
Trin tre består i at fjerne generatorerne, så der frigives plads til de nye transformere. Efter generatorerne er fjernet, indsættes de tre nye transformere og
installeres. Installationen vil indbefatte den korrekte afskærmning og rumindretning af de nye transformerrum i.h.t. SB 2. Når trin tre er udført vil man nu
have to redundante forsyninger til forsyningsområde D med reserveforsyning
på begge, som vist på figur 18.
Figur 18 Tegning af forsyningsområde I med nye transformere (RLS)
Bachelor projekt
41
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
10 Risikoanalyse
En omkobling af SKS til DNU-ringen er ikke en risikofri opgave. Det er derfor
vigtigt at der er udført en grundig risikoanalyse af denne opgave inden den
startes. Dette er en nødvendighed for at sikre, at der ikke sker uforudsete
hændelser under omkoblingen. En uforudset hændelse vil have store konsekvenser for SKS. Hvorimod en risiko der har været drøftet og tænkt over vil
kunne håndteres lettere, og derfor vil konsekvenserne kunne minimeres. Derfor er der blevet udarbejdet denne risikoanalyse så det giver et overblik over
de forskellige risici.
10.1
Forsyningssikkerheden i dag
Den nuværende 15 kV forsyning til SKS er en del af den 15 kV ring der forsyner Skejby området. Den nuværende 15 kV forsyning er derved tilsluttet
mange andre brugere og nedgravet i et område, hvor der i fremtiden altid vil
skulle ske ændringer. Da der er nedgravet mange andre objekter i jorden i
nærheden af den nuværende højspændingsforbindelse, vil der på den nuværende forsyning altid være en højere risiko for, at der vil ske afbrydelser, som
vil medføre at SKS’ lavspændingsgeneratoranlæg vil skulle starte op og forsyne SKS, indtil der igen er en stabil forsyning på højspændingsnettet.
10.2
Den nye forsyningssikkerhed
Forsyningssikkerheden på DNU-ringen er mange gange højere end den nuværende forsyning. Dette skyldes at DNU-ringen har sin egen 60 kV forsyning,
med forsyning fra to punkter, som er en stor forbedring i forhold til den nuværende 15 kV forsyning der er til SKS i dag. Ligeledes er DNU-ringen bygget op
af to styk 15 kV ringe, hvilket igen hæver forsyningssikkerheden. Begge ringe
kan forsyne samme tavle. Til sidst er generatorkapaciteten på DNU-ringen
bedre end den nuværende på SKS, idet der på SKS i dag kun er den nødvendige generatorkapacitet uden ekstra sikkerhed, hvorimod der på DNU-ringen
er N+1 i generatorkapacitet, hvilket vil sige at der altid er en generator der er
i backup, hvis en generator sætter ud under drift. Herudover kan der udføres
eftersyn på en generator uden at det påvirker forsyningssikkerheden.
10.3
Personsikkerhed
Under alt arbejde med etableringen af de nye forbindelser til SKS og omkobling til DNU-ringen, vil personsikkerhed have meget høj prioritet idet arbejds-
Bachelor projekt
42
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
miljøet og sikkerhed for personale og håndværkere generelt vægtes meget
højt på et hospital. Eventuelle personskader vil herudover kunne give forsinkelser under omkoblinger og vil resultere i en forlængelse af den tid hvori forsyningssikkerheden er lavest.
For at højne personsikkerheden under omkoblingerne, vil den største mulige
del af arbejdet med omlægningen af forsyningen ske spændingsløs. Dette kan
gøres ved at sørge for, at de områder der arbejdes på blive forsynet fra den
anden forsyning og der hele tiden udføres kontrolmåling på arbejdsområdet
inden arbejdet starter. Der skal huskes på at al el arbejde, der udføres på afbrudte forsyninger skal sørges for, at der ikke vil kunne ske utilsigtede indkoblinger af de afbrudte forsyninger. Dette skal gøres ved hjælp af aflåsning
af de udkoblede afbrydere.
Dertil skal alt el arbejde under spændingssatte forsyningen udføres som LAUS
og AUS med godkendt værktøj og afdækningen for dette arbejde.
10.4
Patientsikkerheden
For sygehuset har patientsikkerheden højeste prioritet, da rigtig mange patienter er afhængige af livsvigtigt udstyr, der oftest er afhængig af en fast elforsyning. Derfor vægtes en sikker elforsyning meget højt. Det er af samme
årsag at hele sygehuset er udført med reserveforsyning. Dette er også årsagen til at SKS skal flyttes over på DNU-ringen, som medfører en forbedring af
forsyningssikkerheden og derved en forhøjelse af patientsikkerheden.
10.5
Generatorsvigt
Under en omkobling vil et svigt på generatorforsyningen være meget kritisk,
hvorfor der ønskes, at alle omkoblingerne skal være med minimum 1 stk.
backup generator i tilfælde af fejl, eller drift problemer på den forsyningsleverende generator. Dette ønskes for at minimere risikoen ved eventuelle fejl eller driftsproblemer, da den forsyningsleverende generator skal kører i mange
timer, og derfor med en øget risiko for at der vil kunne ske fejl.
10.6
Totalsvigt på DNU-ringen
For alt i verden skal risikoen for totalt nedbrud på forsyningen minimeres mest
muligt, da et SKS uden forsyning vil kunne have store konsekvenser. Derudover vil der ved sådan et totalt nedbrud, kunne gå længe før der vil kunne
Bachelor projekt
43
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
etableres sikker forsyning igen. Dette vil være sådan, da der arbejdes på den
primærforsyning, hvilket vil tage længe at reetablere den gamle forsyning eller få tilsluttet den nye.
10.7
Analyse
Ud fra de ovennævnte risici er der blevet vurderet på de enkelte elementer i
opgaven og de er blevet tildelt forskellige værdier i to forskellige kategorier.
De to forskellige værdier ganges derefter sammen og det nye tal giver herved
den aktuelle riskrating for den enkelte risiko. Dette kan bruges til at vurdere
hvorledes den enkelte risiko skal gribes an.
Tabel 2 Risikovurdering
Sandsynlighed Konsekvens Riskrating
(1-10)
(0-10)
(0-100)
Risici
Fejl på generatoranlæg
under omkobling
2
10
20
Fejl på gammel 15 kV
1
10
10
Personsikkerhed under
omkobling og arbejde
2
5
10
Patientsikkerhed
1,5
10
15
Manglende leverance
Fejl på DNU-ring
Total svigt DNU-ring
2
0,5
0,1
3
5
10
6
2,5
1
Tabel 3 Grafisk afbildning af risikovurdering
25
20
15
10
5
0
Bachelor projekt
Sandsynlighed
Konsekvens
Riskrating
44
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
11 Interessentanalyse
I Interessentanalysen vurderes de forskellige interessenter der deltager i projektet. Ligeledes vurderes det hvorledes de vil agere ift. hinanden og hvad
deres interesse i projektet er.
11.1
SKS (Bygherre)
SKS’ rolle i dette projekt er bygherre og det er derfor i deres interesse at hele
projektet bliver udført bedst muligt og uden nogen former for forstyrrelser, da
alle former for driftsforstyrrelser vil kunne have store menneskelige konsekvenser. Derfor vil SKS stille store krav til, at alle former for risici blive minimeret mest muligt, og der bliver udarbejdet en detaljeret plan for hvordan der
skal reageres i tilfælde af, at der sker en fejl under arbejdet.
SKS har ligeledes stor interesse i at blive koblet på DNU-ringen, da man med
tilkoblingen får hævet forsyningssikkerheden til et højere niveau end det nuværende.
SKS’ TA er samtidig den der skal sørge for at arbejdet med omkoblingen er
informeret videre til de involverede afdelinger om det kommende arbejde. Det
er derfor også deres interesse at arbejdet kommer til at ske efter projektets
aftalte tidsplaner og ligeledes at entreprenøren informerer TA, hvis der skulle
ske noget der vil komme til at forstyrre den enkelte afdeling unødigt.
11.2
NRGi (Entreprenør)
NRGis rolle som entreprenør er, at få udført opgaven med omkoblingen af SKS
på den mest sikre måde. De vil derfor sørge for, at der er afsat den nødvendige tid til alle omkoblingerne, så der også er plads til uforudsete hændelser der
gør at det kan tage længere tid end beregnet.
Det vil for NRGi også have en høj prioritet at samarbejdet mellem dem og
SKS’ TA fungere optimalt, da der ved et godt samarbejde mellem entreprenør
og bygherre altid vil give det mest vellykkede projekt.
11.3
DNU-RG
Rådgivergruppens rolle i dette er, at være behjælpelige med at levere de ønskede oplysninger der skal bruges for at få lavet en løsning der minder mest
muligt om den der er lavet på DNU. Det bør derfor også være deres interesse,
at være med til at lave den bedst mulige løsning for SKS, da man på denne
Bachelor projekt
45
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
måde får lavet den bedste løsning for Sygehuset. Det skal resultere i at det
ikke går hen og bliver to særskilte sygehuse der er bygget sammen, men i
stedet et stort nyt sygehus.
11.4
ALECTIA A/S (Rådgiver)
ALECTIA A/S’ rolle har været, at skabe den bedst mulige løsning for SKS, således at der vil kunne ske den bedst mulige overgang fra den gamle forsyning
til DNU-ringen. Det er derfor i ALECTIA A/S’ interesse, at få lavet en løsning
hvor opgaven kan løses uden at SKS’ daglige drift forstyrres, men også en
løsning der er mulig for NRGi som entreprenør at løse.
ALECTIA A/S’ opgave er ligeledes at sørge for, at alle projektets deltagere arbejder godt sammen, således at projektet bliver udført på bedst mulig måde.
Bachelor projekt
46
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
12 Konklusion
Der er igennem arbejdet med denne rapport blevet drøftet tre forskellige modeller til at sikre omkoblingen af SKS til DNU-ringen. Her blev der fundet at
det var model nummer tre der var den sikreste løsning, både under omkoblingen, men også efterfølgende. Der er ved valget af model tre, valgt en løsning
der er meget lig den der er anvendt på DNU, og derved er der skabt en ensartet forsyning til hele sygehuset og deraf sikre den højest mulige forsyningssikkerhed.
Det kan med denne rapport konkluderes at det bestemt er muligt at lave en
omkobling af SKS til DNU-ringen uden at der vil ske nogen former for afbrydelser af SKS. Den udarbejdede plan for omkoblingerne viser, at det er muligt
at udfører alle omkoblingerne uden at der bliver et lavere forsyningssikkerhedsniveau imens der omkobles. Dette er sikret ved, at der under alle omkoblingerne er minimum én backup generator til den generator der forsyner SKS
under omkoblingen. Det resulterer i, at der er den samme reserveforsyningssikkerhed under omkoblingerne, som der var inden påbegyndelse af omkoblingerne. Til sidst når de nye transformere er etableret og koblet til SKS’ hovedtavler, vil der være to stk. forsyninger, begge med reserveforsyning og
derved meget højere forsyningssikkerhed, end der var på den eksisterende
højspændingsforsyning.
Det vises med denne løsning, at da der ikke burde blive nogen afbrydelser af
forsyningen under omkoblingen, vil det være muligt at undgå at påvirke den
daglige drift af SKS.
Bachelor projekt
47
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
13 Bilag
1. bilag
DNU, 2011. Delprojekt F2-06, Byggemodning - Projektforslag – etape 1
Hovedforsyningsanlæg, SCADA, belysningsanlæg og fibernet. 2011-0916. Projektrapport
2. bilag
NRGi, 2015, Screen dump fra NRGi af 60 kV net i Aarhus
2015-03-26, billede
3. bilag
NKTcabels, 2015. 3-leder 12-17.5 kV-PEX-S-AL
Tilgængelig via:
http://www.nktcables.com/~/media/Files/NktCables/Products/DK/MV%
20cables%20and%20accessories/3-leder-PEX-S-AL-12-17.5-kV.pdf
[Senest hentet eller vist den 24/3-2015]
4. bilag
NRGi, 2012. Notat 2 - Belastnings- og kortslutningsberegninger Skejby
Sygehus.
2012. NRGi notat
5. bilag
NRGi, 2014, Notat vedrørende indstilling af VIP400
2014-07-29
6. bilag
SKS, 2015. Screen dump fra SKS CTS af afsnit D
2015-2-2, Billede
7. bilag
SKS, 2015. Screen dump fra SKS CTS af afsnit G
2015-2-2, Billede
8. bilag
SKS, 2015. Screen dump fra SKS CTS af afsnit I
2015-2-2, Billede
9. bilag
SKS, 2015. Screen dump fra SKS CTS af afsnit N
2015-2-2, Billede
Bachelor projekt
48
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
10.bilag
NRGi, 2015, Screen dump fra NRGi udsnit af 15 kV net i Skejby
2015-03-26, billede
11.bilag
NRGi, 2015, Kort over 15 kV net i Skejby
2015-03-26, a3 kort
14 Tegningsliste
1. tegning
DNU, 2011. Tegning af transformerstationer og jordingsprincipper.
2011-09-16. Tegning
2. tegning
DNU, 2011, MV Forsyningsanlaeg - Et-stregsdiagram
2011-09-16, tegning
3. tegning
ALECTIA A/S, 2010. Hovedledningsdiagram over SKS forsyningsafsnit D
2010-12-17. Hovedledningsdiagram
4. tegning
ALECTIA A/S, 2010. Hovedledningsdiagram over SKS forsyningsafsnit G
2010-12-17. Hovedledningsdiagram
5. tegning
ALECTIA A/S, 2010. Hovedledningsdiagram over SKS forsyningsafsnit I
2010-12-17. Hovedledningsdiagram
6. tegning
ALECTIA A/S, 2010. Hovedledningsdiagram over SKS forsyningsafsnit N
2010-12-17. Hovedledningsdiagram
7. tegning
ALECTIA A/S, 2015. Tegning over DNU-ringen og forsyningerne ind
til DNU og nye ind til SKS
2015-05-25. tegning
Bachelor projekt
49
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
15 Figurliste
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
Figur
1: Billede af 60 kV nettet i nord Aarhus (Redigeret udsnit fra bilag 2) . 13
2 Tegning af hovedtavler tilslutning på DNU (Tegning 1, s 3) ............. 17
3 Udsnit af tegning over HRV ved fuldt udbygget Sygehus (Tegning 2) 18
4 Billede over forsyningsområderne på SKS (RLS) ............................ 21
5 Model 1 (RLS) ........................................................................... 26
6 Model 2 (RLS) ........................................................................... 27
7 Model 3 (RSL) ........................................................................... 28
8 Tegning af nuværende installation i forsyningsområde D (RLS) ........ 34
9 Tegning af trin to i omkoblingen af D (RLS) ................................... 35
10 Tegning af forsyningsområde D med nye transformere (RLS)......... 36
11 Tegning af nuværende installation i forsyningsområde N (RLS) ...... 36
12 Tegning af forsyningsområde N med nye transformere (RLS)......... 37
13 Tegning af nuværende installation i forsyningsområde G (RLS) ...... 38
14 Tegning af midlertidig forbindelse mellem generatorerne (RLS) ...... 38
15 Tegning af forsyningsområde G med nye transformere (RLS)......... 39
16 Tegning af nuværende installation i forsyningsområde I (RLS) ....... 40
17 Tegning af midlertidig forbindelse mellem generatorerne (RLS) ...... 40
18 Tegning af forsyningsområde I med nye transformere (RLS) ......... 41
16 Tabel Liste
Tabel 1 Kontrol af generator kapacitet for omkoblingerne .......................... 33
Tabel 2 Risikovurdering ......................................................................... 44
Tabel 3 Grafisk afbildning af risikovurdering ............................................. 44
Bachelor projekt
50
Rasmus Lund Sørensen
A12029
Aarhus Maskinmesterskole
17 Litteraturliste
Elektroteknik 5, 2012. Forsyningsnet og transformerstationer. 5 udgave.
Carsten Dahl Petersen, København. Bogfondens forlag A/S, 2012
SB2, 2012. Strækstrømsbekendtgørelsen afsnit 2 – Udførelse af elforsyningsanlæg, 2. udgave, 7. oplag.
Q-dok 1092, 2014. Undervisningsplan modul 31, Bachelorprojekt. [Online]
Tilgængelig via:
https://docs.google.com/file/d/0B2kyAOX6FrjLWEFpNHZ3TzJEOE0/edit?usp=d
rive_web
[Senest hentet eller vist den 24/3-2015].
Bachelor projekt
51