Gammelt slurv og svakt design stoppet Vemork

Sjuende april i fjor havarerte generatoren i det ene av to aggregater i Vemork kraftstasjon.  De første meldingene fra politiet om en eksplosjon ble raskt tonet ned av operatørselskapet Hydro, til en voldsom røykutvikling forårsaket av en lysbue i statoren på den ene generatoren.

Men hendelsen var alvorlig nok, og Hydro fikk en nedetid på generatoren under reparasjonen fra april til desember. I tillegg har de kjørt det andre aggregatet på en betydelig redusert effekt.

Selve reparasjonen kostet selskapet mellom 25–30 millioner kroner, men de vil ikke oppgi hva de tapte i forventede produksjonsinntekter de ni månedene aggregatet var ute.

Slurv og aldring

Nå har Hydro sammen med eksperter fra Voith kartlagt de bakenforliggende årsakene til havariet.

Komponentansvarlig for generatorer i Hydro, Stig Atle Lauritzen, forteller til Energiteknikk at en designsvakhet i tinnloddingene i noen lasker i statoren. Disse var svært avhengig av stor manuell presisjon da generatoren ble produsert på Nebb på Skøyen i 1970. 54 år etter ble ett av disse punktene avslørt som sannsynligvis litt slurvete utført, og en lysbue oppsto.

–  Produsentene sluttet å tinnlodde en gang på 1970-tallet, seinest i 1980. Da gikk de fleste over til sølv, som har en bedre elektrisk og mekanisk bestandighet. I tillegg var dette loddepunktet ikke forsterket mekanisk med skruekopling, og selve loddeprosessen i produksjonen var svært vanskelig å utføre korrekt, sier Lauritzen.

Med årene har elektrisk og mekanisk stress som førte til vibrasjoner gjort sammenkoplingen av laskene svakere, og varmegang har oppstått. Til slutt har den ene koplingen røket, og en lysbue på noen tidels sekunder ødela lasken helt.

Enda et avvik

Da Hydro-mannskapet og deres samarbeidspartnere likevel hadde tatt ut rotoren, utførte de en såkalt høystrømstest på statoren. Det avdekket et avvik på enda en tinnlodding.

– Dette har ikke vært utført på noen norske generatorer tidligere, så vidt jeg vet. Vi ble enige med leverandørene, og fikk laget et utstyr som gir oss en likestrøm på 2000 ampere. Så målte vi differensialtemperaturene med termokamera og så etter avvik i resten av viklingene, sier Lauritzen.

Statorviklingen på Vemork har to stømkretser. Disse ble splittet for å måle separat på hver strømkrets. Det var nødvendig fordi nominell strøm på Vemork er over 5000 ampere.

– Under testen oppdaget vi et nytt punkt med avvik på over 5 grader. Det er sannsynlig at den hadde ført til et nytt havari om vi ikke avdekket den, sier generatoreksperten.

Vanskelig å utføre

Han tror at årsaken handler mye om måten dette ble utført på i 1970.

– Det er vanskelig å utføre loddinger, i hvert fall på oversiden. På undersiden kunne man bruke øse, det vil si man hadde loddetinn i en skål, og hadde grei tilgang til koblingspunktene og fikk gode bindeflater, forklarer Lauritzen.

– Men på oversiden av statoren måtte man påføre tinn ned i koblingspunktene. Man måtte være sikker på å ha fått med nok, og det ikke rant ut. Det gir grunnlag for veldig forskjellig kvalitet på utførelser. Det var stort rom for menneskelig feil, påpeker Lauritzen

Han forteller at de skal høystrømsteste og termofotografere også den andre generatoren på Vemork og ikke vil kjøre opp ytelsen på den før testene er utført.

Også andre aggregater

Lauritzen forteller at dette i første rekke kun dreier seg om aggregatene på Vemork, selv om de også har andre generatorer som ble produsert i samme tidsrom.

På slutten av syttitallet var Nasjonal Elektro først ute med å erstatte tinn med sølv.

– NEBB begynte med det litt seinere, men de fleste av generatorene våre har ikke tinn, sier Lauritzen.

Hendelsen på Vemork gjør derfor nå at selskapet vurderer å undersøke hvilke andre generatorer som har tinn i loddeflatene mellom laskene, og om de i så fall skal undersøkes.

– Høystrømtesting krever ressurser og ikke minst solid kompetanse for å utføre, påpeker Lauritzen.

Hjelp av Sintef

Han legger til at de fremdeles ikke er helt ferdig med å gjennomanalysere rotårsaken til havariet. For å få med seg alle detaljene har de engasjert Sintef for å bistå i målinger og analyser.

– Den endelige rapporten om havariet skal være ferdig i løpet av kort tid, lover Lauritzen.

Det kan være mange årsaker til at en litt slurvete utført lodding til slutt ryker. Lauritzen peker på at tinn oksideres med luft, og de mekaniske og elektriske egenskapene svekkes over tid. I tillegg er det vibrasjoner, og det i et utstyr som kanskje kjøres litt hardere i dag enn på 1970-tallet.

– Totaliteten av årsaker er antakelig ganske kompleks, tror generatoreksperten.

Vanskelige målinger

Hydro har nå montert punkt-temperaturmålere på de suspekte koblingene for å følge med under drift. Men målingene spriker veldig, fordi de ligger direkte i et kjølesystem.

– Generatorene er luftkjølte og forserer egen kjøleluft, så det er så veldig forskjell på hvor du er og hvor mye kjøling du får. Når vi måler avvik på disse målingene er vi sikre på at målingen er riktig, men forskjellen på to målepunkter kan fort være på 10 grader, forklarer Lauritzen.

Det er vanlig å få nøyaktige punktmålinger på nye generatorer i dag, men på Vemork har ikke Hydro målinger som kan si noe sikkert om punktet som måles.

Lysbuevern

Lauritzen trekker også fram lysbuevern, det vil si et raskere vern, men tror ikke vernutløsningen har vært en problemstilling heller. Ved lysbuevern har skaden allerede skjedd.

– Det var en lysbue, ja, med hvor lenge? Det har vi ikke utstyr som kan si noe om. Jeg har prøvd å få logger og differanseverdene av dem som leverer vernutstyret. Vi klarer ikke å finne ut hvor lenge feilen har stått på, sier han og påpeker at forskjellen på et millisekund eller er ett sekund kan være en evighet i en elektrisk verden.

– Men det skjedde fort. Måten å detektere det på før det skjer, er vanskelig på en gammel konstruksjon, påpeker Lauritzen.

Forsinket av asbest

At utetiden ble såpass lang som ni måneder har gode forklaringer.

En faktor er at det tar tid å utføre de nevnte høystrømtestene på en riktig og ikke minst sikker måte. Men det viste seg også at reparasjonene ble en solid HMS-utfordring.

– Det viste seg at disse laskene som var loddet sammen med tinn, og så var bokset inn med blant annet asbest, forklarer Lauritzen.

Asbest ble forbudt å bruke i 1985, og håndteringen av det er forbeholdt eksperter.

– Selv om vi fikk hyret inn ekspertise til å håndtere asbesten, måtte også vi andre gjennomgå sikkerhetskurs for å behandle de gamle utstyrsdelene på en riktig måte. Og dette tar tid, understreker Lauritzen.

Les også:

Røykutvikling i Vemork kraftstasjon