Framtidens smarta elnät
Vårt mycket stora beroende av ständig kommunikation är bara ett exempel på hur samhället kräver kontinuerlig kraftförsörjning. Framtidens smarta nät innebär kommunikation med varje nätstation och i princip avbrottsfria nätslingor. Om vi fick bygga helt nytt, som de till exempel gör i Kina, vore det en självklarhet. Det finns redan felindikatorer som till låg kostnad mycket precist och säkert indikerar fel ute i distributionsnätet.
Smarta nät ska även klara av lokal produktion. Det innebär att effektriktningen kan skifta och att vi måste ta hänsyn till bortkoppling vid fel inte bara från ett håll.
Miljöfaktorer är en annan viktig del, allt från att reducera förluster till att inte använda miljöpåverkande material i utrustning och processer. Dessutom förväntas nätbolagen leverera mer utan ökade avgifter, vilket kräver mindre underhåll och låga investeringskostnader.
Investera i framtidssäkra ställverk
I Sverige har vi gamla nät och måste därför blanda kommunikationsmodeller. Det är ekonomiskt tungt att åstadkomma det smarta nätet under kort tid och det behövs en långsiktig investeringsstrategi för varje nätstationsslinga. Vilka stationer kan kompletteras, vilka är det inte lönt att investera i alls, och så vidare? Vi kallar denna investeringsstrategi "livstidsoptimerad nätstationsslinga".
Vad som däremot går att göra omedelbart är att välja utrustning som är framtidssäker och anpassad till det önskade smarta nätet. Här ser vi att det är nödvändigt att sätta in fullvärdiga effektbrytare, inte bara för transformatorn utan också i linjefacken - det är just detta Smart Ring åstadkommer.
Med Smart Ring finns utrustningen som behövs för att skapa det avbrottsfria nätet redan på plats när tiden är kommen för att fullborda det smarta nätet.
Smart Ring - ett ställverk med fullvärdiga effektbrytare
Smart Ring är ett kompaktställverk som konstruerats för att uppfylla förväntade krav på framtidens smarta nät. Ett av dessa krav är att inga avbrott tolereras överhuvudtaget. Genom att förse Smart Ring med riktiga fulleffektbrytare (630A, 20kA, 1 sek.), istället för lastfrånskiljare och säkringslastfrånskiljare, finns full säkerhet gentemot framtida krav.
Linjebrytarna kan användas ihop med exempelvis Protrols felindikatorer och framtida fiberkommunikation. På så vis skapas nätstationsslingor där felaktig kabeldel kan sektioneras bort med bara en blink i nätet, vilket torde vara slutmålet. Eftersom gjorda investeringar inte kan bytas ut i förtid är detta ett långsiktigt slutmål.
Väljer ni Smart Ring finns förutsättningarna för framtidens krav.
Väljs traditionell teknik skjuts möjligheten fram ytterligare kanske 40 år!
Det finns mycket att vinna på att välja Smart Ring redan nu, trots att fiberkommunikation ännu inte finns på plats mellan nätstationerna. Ställverket förses med Protrol felindikatorer, och till en början tas informationen tillvara i form av LED-lampor som installeras på nätstationens utsida. LED-lampan blinkar rött om felet passerat stationen och grönt om felet inte passerat stationen. På så sätt reduceras mycket tid vid felsökning.
När sedan kommunikation successivt etableras mellan nätstationerna, omkopplas Protrol felindikatorer och teknologin uppnås för en i princip avbrottsfri nätstationsslinga. En Protrol felindikator anpassad direkt för integration med Smart Ring finns framme.
Smart Ring är speciellt konstruerat för kombination med Protrol felindikatorer som lätt kan integreras i ställverket.
Felindikatorerna klarar inte bara att indikera kortslutningsfel utan också små jordfelsströmmar i nät med högohmigt jordad nollpunkt.
Smart Ring har en option med manuellt förspänt tillslagsdon. Det innebär att den normalt öppna effektbrytaren i slingan kan slås till automatiskt. På så vis åstadkoms den i princip avbrottsfria slingan utan krav på motormanöverdon i stationerna.
Genom att även förse transformatorfacket med en fulleffektbrytare (630A, 20kA, 1 sek) har vi naturligtvis direkt nyttan av att ha en brytare i stället för en säkringslastfrånskiljare som matar transformatorn. Dels kan mer optimerade utlösningskurvor än säkringen appliceras. Vidare kan utan risker tilläggsskydd i form av gasvakt, ljusbågsvakt, 0,1 sek. skydd eller andra externa utlösningar ske utan att kompromissa med säkerheten.
När vi pratar om framtida smarta nät förutsätts ofta lokal elproduktion hos slutkunderna. Det innebär att vid fel på 12kV slingan, matas felstället inte bara uppifrån som normalt, utan också underifrån. För att kunna bryta bort felet krävs exempelvis bakeffektskydd, frekvensskydd eller språngeffektskydd i kombination med en riktig effektbrytare. Traditionella säkringslastfrånskiljare klarar inte uppgiften.
Smart Ring är konstruerad för att erbjuda full flexibilitet inför tänkbara förändringar i framtidens Smarta Nät. Ställverket kan byggas ut med flera fack ute i fält. Vidare kan linjefack ändras till transformatorfack och vice versa bara genom att komplettera eller ta bort strömtransformatorer och reläskydd. Detta kan göras under drift.
Investera framtidssäkert
Nätstationer eller utbyte av ställverk i en nätstation är en mycket långsiktig investering. När HM Power utvecklade Smart Ring förutsatte vi att nätbolagen inte följer dagens regelverk i sina investeringsstrategier, utan istället försöker bilda sig en egen uppfattning om framtiden.
En blink i nätet
Dagens kabelnät är normalt sett byggda så att alla kunder under halva slingan blir spänningslösa när fel inträffar och felsökning genomförs. Smart Ring tillsammans med tillförlitliga felindikatorer sektionerar istället bort felet automatiskt så att avbrott reduceras till cirka 200 ms.