Typové zkoušky zařízení pro přenos a distribuci elektrické energie
12. 12. 2017 | Bas Verhoeven, Robert Jech | KEMA Laboratories | www.dnvgl.com
Cesta ke zvýšení spolehlivosti elektrizační soustavy Úvod
Elektřina je krví moderní společnosti. Jakékoliv přerušení dodávek elektrické energie má dalekosáhlé následky jak na jednotlivce, tak na celou společnost včetně všech státních a komerčních subjektů.
Provozuschopnost jednotlivých komponentů pro přenos a distribuci je z hlediska kvality a spolehlivosti rozhodující pro zajištění dodávky elektrické energie. Položme si tedy otázku, jak mohou provozovatelé sítě snížit riziko přerušení dodávky elektrické energie? Prvním krokem k zodpovězení této otázky je pochopení, proč k výpadkům elektřiny vůbec dochází. Společnost Eaton Corporation každoročně zveřejňuje výsledky svého výzkumu, podle kterého je 24 % výpadků způsobeno buď technickým selháním zařízení, nebo jeho selháním v důsledku lidské chyby, tedy při jeho obsluze. Použití spolehlivých zařízení pro přenos a distribuci je klíčovým faktorem pro zajištění spolehlivosti celého systému. Nejlepší způsob, jak to zajistit, je zařízení vyzkoušet v nezávislé laboratoři a certifikovat jej na základě mezinárodních norem.
Obr. 1. Laboratoře KEMA v Praze
Jak často selhávají zařízení při zkouškách v laboratoři?
KEMA Laboratories zkouší zařízení na nízké (nn), vysoké (vn) a velmi vysoké (vvn) napětí již několik dekád. Analýza výsledků ukazuje, že počáteční míra selhání pro zařízení vn a vvn, která prošla typovou zkouškou, zůstala v průběhu let zhruba konzistentní na asi 25 %.
Výsledky typových zkoušek kabelů a příslušenství za posledních zhruba 20 let poskytují řadu informací o kvalitě kabelového systému. Na obr. 2 je znázorněna počáteční poruchovost při typových zkouškách kabelů a příslušenství vn a vvn. Míra selhání zůstává vysoká navzdory snahám výrobců zlepšit konstrukci, kvalitu, obsluhu a vlastní výrobní proces. Výkonové a distribuční transformátory, rozváděče vn, izolátory a nízkonapěťové rozváděče vykazují podobný výsledek.
Důležitým poznatkem je, že míra selhání při prvním zkoušení se v průběhu let nesnižuje navzdory lepším technologickým znalostem, výpočtovým a simulačním nástrojům, lepším materiálům a výrobním postupům. Všechny tyto nástroje jsou primárně využívány ke snížení nákladů na výrobu zařízení pro přenos a distribuci, nikoliv jako nástroj pro zvýšení kvality a spolehlivosti zařízeních.
Obr. 2. Poruchovost vn kabelů
Zajištění rovnováhy v přenosu a distribuci elektrické energie
Při nákupu zařízení pro přenos a distribuci musí být v dokumentaci uváděna požadovaná úroveň kvality. Nabídková řízení bývají v současné době velmi často otevřená, což má za následek zjednodušení technického popisu zařízení a systémů. Za současné ekonomické situace se stává trendem snižovat výrobní náklady tak, aby byla cena součástek co nejnižší. Jak však ukazují zmíněné statistiky selhání zařízení při prvotních zkouškách, sám o sobě dobrý design zařízení k úspěchu nestačí.
Garance úspěchu je v požadavku vyžadovat certifikáty typových zkoušek od nezávislých laboratoří již ve fázi výběrového řízení.
Vyšlo v časopise Elektro č. 12/2017 na straně 39.
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.