Continuity method – Method of continuitymeasurement of ground lines in high voltagenetworks

Sammanfattning Elförsörjningen är en viktig samhällsfunktion, som vid långa eller stora avbrott kan ge omfattande störningar och ekonomiska förluster. Om stamnätet inte fungerar tillfredsställande ger det stora konsekvenser eftersom det är ”hjärtat” i elnätsstrukturen. Det måste därför säkerställas att nätet är pålitligt, stabilt och säkert. Branschens regelverk föreskriver att drift- och underhållskontroller samt besiktningar ska utföras periodiskt och förebyggande. Mätning av jordtag är en kontroll som ska göras för att den är mycket viktigt för funktion och anläggningssäkerhet, men det ingår inte att kontrollera kontinuitet. Om kontinuitet inte finns, så kan anläggningen tappa sin tänkta funktion och det kan bli omfattande störningar. Det finns beskrivet i SS-EN 61936-1 att kontinuitetsmätning ska kunna utföras på anläggningar, men den texten är inte återkommande på något annat sätt i reglering, råd eller anvisningar. Det är alltså varken en vedertagen eller medveten kontroll inom branschen, som därför måste belysas. Kontinuitetsmätningar har utförts på totalt 5 stolpar fördelade på två stycken 400 kV-nät. Instrumentet, CS3 Site Continuity Meter, är ett nytt instrument för den svenska marknaden och mäter i spänningssatta anläggningar. Det är tillverkat i Australien med förutsättningar för det landet, t ex att omgivningstemperatur för mätning ska vara 0-50°C. Kontinuitetsmätning borde vara obligatorisk innan idrifttagning av anläggning. Därefter kan kommande mätning jämföras med denna, vilket ger bästa resultatet i att bedöma om kontinuiteten förändrats.Att bestämma kontinuitet utifrån uppmätta värden i jämförelse med teoretiska värden är osäkert, då de teoretiska beräkningarna bygger på antagande av jordlinans längd, material, ledararea och förläggning. För hitta eventuella samband krävs mängdmätningar samt teoretiska beräkningar grundade på dokumenterade uppgifter om jordlinan. Att fastställa om kontinuitet finns eller inte är enklare att avgöra genom att titta på de mätningar som är utförda inom sitt eget mätområde, t ex runt stolpben, mellan stolpben eller mellan stolpar. Om värdena harmoniserar mellan varandra och är under 250 mΩ kan kontinuitet antas finnas trots stora brus och störningar. Standardisering av alla komponenter och dess position på stolpben bör finnas. Det skulle öka kvalité och minska risken för fel vid mätningar och dokumentation i allmänhet och vid utförande med olika entreprenörer i synnerhet. Ändamålsenliga protokoll bör finnas, helst digitaliserade då det också borde leda till ökad kvalité i samband med registrering av data.Ett embryo till protokoll i kalkyleringsprogrammet Excel har påbörjats, utskrift på papper finns i bilagan.Att ta fram och implementera en enkel och personsäker branschmetod för kontinuitetsmätning behöver förgås av bl. a utredning av branschråd och standarder, utveckling av instrument och dokumentation och inte minst att utföra fler mätningar för att hitta tydligare tumregler. Det finns vissa delar rörande metoden som bör standardiseras och fastställas. Det måste dock undersökas ordentligt eftersom reglering också kan hämma utvecklingen inom området.The electricity supply is of great importance as a society function. In case of long or largeinterruptions it can generate extensive disturbances. If 130/220/400 kV-grid is not working asshould it can result in great consequences since it is the “heart” of the power system.Therefore it must be ensured that the grid is reliable, stable and secure. The regulations in thisline of business states that operation and maintenance controls should be executedperiodically and preventively. Measuring of grounding systems is a control, which should bedone since it is very important for function and facility safety, however controls of continuityare not included. If continuity does not exist the facility can lose its intended function and thatcan generate extensive disturbances. In SS-EN 61936-1 it is described that it should bepossible to execute continuity measurements on facilities, however that text is not reoccurringany other way in regulations, advice or instructions. Therefore it is neither an established nora conscious control in this line of business. That is why it needs to be highlighted.Continuity measurements have been executed on a total of 5 truss poles distributed on two400kV-grids. The instrument, CS3 Site Continuity Meter, is a new instrument for the Swedishmarket. It measures in powered plants. It is manufactured in Australia with conditions for thatspecific country, as an example the environment temperature for a measurement should be 0-50°C.Continuity measurements should be mandatory before commissioning of a new facility. Thenthe next measurement can be compared to it, which gives the best result when it comes toreviewing if the continuity has changed.Reviewing continuity based on measured values in comparison with theoretical values isuncertain since the theoretical calculations are based on a supposition of the ground line,length, material, conductor area and placement in ground. To find eventual connections, a lotof measurements and theoretical calculations based on documented information regarding theground line is required. To determine if continuity exists or not is easier to decide upon, bylooking at the measurements that are executed in its own range, for example around orbetween poles. If the values harmonize with each other and are under 250 mΩ then continuitycan be presumed existing in spite of noise and interruptions.Standardization of all components and their position on poles should exist. That wouldenhance quality and reduce the risk of inaccuracy in general measurements anddocumentation and especially in case of execution with different entrepreneurs. Purposeaccordant protocols should exist, preferably digital ones since that also should result inenhanced quality associated with registration of data. An early draft of a protocol in thecalculation software Excel has been started, a print-out on paper can be found in the appendix.Development and implement of a simple and safe business method regarding continuitymeasurement needs to be preceded by an investigation of business advice and standards,development of instrument and documentation and last but not least execution of moremeasurements to find distinct regulations. There are some parts that should be standardizedand established, although that needs to be investigated thoroughly since regulations also caninhibit development in this area