fagartikkel (1

Våren 2010 utførte to studenter fra Høyskolen i Sør-Trøndelag en bacheloroppgave med tittelen ”Vern- og reléplanfor generator og linjer”. Vi har satt hos inn i forskjellige typer vern, både på generator og linjer.Vi har også testet flere vernfunksjoner på en simulator av et vannkraftverk som står her på skolen , denne har blittlaget av studenter ved tidligere hovedprosjekt Vi har også tatt for oss et småkraftverk som heter Føssa som er underbygging nå. Der har vi prøvd å optimalisere de verninnstilinger som har blitt foreslått av konsulent.Viktigheten med vernDet er mange feilsituasjoner somkan forekomme i et kraftverk. Forå forhindre at disse skal gjøre noeskadde er det viktig å ha godevern. Eksempler på feil som kanoppstå er kortsluttning og overbelastning,disse feilene er det veldigviktig å beskytte seg for, fordi dekan være utgjøre en fare for menneskerog dyr, de kan også skaddegeneratoren alvorlig.En annen alvorlig feil kan oppstå iet kraftverk er hvis turbinen ikkeblir stoppet når nettet forsvinner,dette fører til rusing. Hvis kraftverketer lite og overliggende nettforsvinner kan det føre til lav ellerhøy frekvens for de som er tilkobleti nærheten, dette kan føre tiløderlagte elektriske komponenterhos husstandene.Vern er en såpass liten del av innvesteringentil et kraftverk at deter dumt å spare penger på vern.Det er mange småkraftverk somikke har tilstrekkelig med vernfordi prosjektet har gått på anbudog der blir oftest den med det lavestebudet vinner og da har manofte valgt en billig vern løsning forå få kostnadene så lave som muligMultifunksjoneltvernI kraftverk blir det ofte benyttet etsåkalt multifunksjoneltvern, det eren komponent som har flere vernfunksjonerinnebygd i samme enheten.Det finnes flere varianterfra flere fabrikater av denne typenvern, og de kommer med forskjelligefunksjoner, etter hva man ønsker.Et multifunksjoneltvernDe fleste av disse vernene inneholdernesten alle de elektriskevernene man trenger for å beskytteen generator.DifferensialvernDifferensialvern er et vern somikke blir brukt så mye som detburde ha blitt, det er standard åbruke i store kraftverk men ikke imindre der man er oftest opptattav å spare mest mulig penger. Dettevernet er en billig investeringfor en utbygger, og det er et godtvern for å avsløre feil i generatoren.Differensialvern kan brukes påkabler, transformatorer og på generatorer.Prinsippet er at man måler differansenmellom strømmen på primærog sekundær siden, og summenav strømmen i alle tre fasene.Dersom summen av de tre faseneikke er null og/eller strømmen i enfase ikke er lik på hver side kanvernet ha oppdaget jordfeil ellerkortslutning.

Det er benyttet på generatorer vedat man plasserer målere på hverside av generatoren. Nederst påsiden er det en figur av hvordan etdifferensialvern er koblet til engenerator.Differensialvernet kan også brukesfor å verne viktige kabler motskader i sammenheng med kortslutning.Vernet har seks strømtrafoersom er montert på kableneinn til generatoren, et differensialreléog en effektbryter.Vern problemer med GIKGIK står for automatisk gjenninnkobling,det blir ofte brukt avnetteierne for å fjerne en forbigåendelinjefeil. Etter at vern og linjebryternehar gjort feilstedetspenningsløst, gjeninnkoblesspenningen kort tid etter, med håpom at feilen eller lysbuen er borte.Ligger det derimot et kraftverk idet utkoblede nettet, vil dette kunneopprettholde spenning underutkoblingstiden, og man risikererat feilen ikke fjernes som ønskelig.Dette er uheldig for nettselskapet,men også for kraftverkseieren,ettersom slike ut og innkoblingerkan medføre store påkjenningerpå utstyret i kraftverket. Skullelinjebryteren i en slik situasjonlegge inn mens kraftverket fremdelesgår, vil man få en svært tøffinnfasing av generator, med farefor skade. Imidlertid kan manhåpe at linjebryteren er sikret motå kunne legge inn en spenningssattnettdel, som i tilleggikke er i synkronisme.Det finnes vern som hindrer skadei kraftverket ved en GIK, et avdisse er df/dt vern. Det er et frekvensvernsom beskytter generatorenmot forandringer i frekvens.df/dt vern er mye raskere enn ordinærefrekvensvern, og kobler utdersom endringsgradienten overstigerinnstilt verdi.Et annet vern som beskytter forGIK er vectorjump vern, det er etvern som måler tiden mellomnullgjennomgangene til spenningen.Ved et nettutfall vil generatorensspenningsvektorer gjøre et”hopp” grunnet lastendring, ogtiden mellom nullgjennomgangenetil spenningen endres.Dette vil vernet detektere som etvektorskift. og det vil dermedkoble ut stasjonen etter få titallsmillisekunder.OvervåkningVern på kraftverk er en veldigviktig komponent for å verne ossmennesker og omgivelsene våre.På mindre kraftverk er viktighetenav gode vern og innstillingerkanskje enda mer et sentralt temada de ofte er etterlatt til seg selv,og har lite oppsyn. Skulle det skjenoe feil på et slikt lite kraftverk,er det derfor veldig viktig at vernenegjør jobben sin, slik at manikke ødelegger kraftstasjonen ellerat menneskeliv går tapt. Størrekraftverk er ofte koblet opp moten sentral som konstant er overvåket24 timer i døgnet. Skulle detskje noe i et slikt kraftverk vil detalltid være noen som kan koble uthvis ikke vernene gjør det.Artikkelen er skrevet av:Carl Erik Borgen og TorkelLian