高圧・受変電設備サービス
系統連系、受変電設備の設計・施工、高圧・中圧試験、保護継電器整定、変圧器保守を、国と都市ごとに掲載しています。
北米
地域を見る →Aldridge Electric はイリノイ州リバティビル(シカゴ都市圏内)の844 E Rockland Rd に本社を置く電気・土木インフラ請負業者です。ハイパースケールのデータセンターおよびその他のミッションクリティカルな現場では、中圧、変電所、仮設電源の各業務を自社施工し、コミッショニング支援サービスも提供しています。同社の変電所部門は、空気絶縁およびガス絶縁スイッチギアを用いた12kV から765kV までのターンキー建設を手がけ、試験とコミッショニングも含みます。
Allison-Smith Company はアトランタを拠点とする電気工事・エンジニアリング会社で、スミルナの1869 South Cobb Industrial Blvd SE に所在しています。同社の ASTesting グループは National Electrical Testing Association 基準の認証を受けており、中圧端末処理、試験と設置、継電器試験と校正、変圧器試験、遮断器試験を行っています。また短絡、協調、アークフラッシュの各スタディも実施しています。
Burns and McDonnell はエンジニアリングおよび建設会社で、ジョージア州アトランタの4004 Summit Blvd NE に事務所を構え、南東部を担当しています。アトランタチームは、ジョージア・パワー・グリッド・インベストメント・プランのプログラムおよび建設管理を提供しており、このプランのもとで約200マイルの送電線が更新され、36の送電・配電変電所が増強されています。電力の送電と配電は、アトランタ事務所が挙げる成長分野の一つです。
CBS Field Services は NETA 認定の試験会社で、本社はフェニックスにあります。480V から345kV までの低圧、中圧、高圧機器(公益事業の変電所やデータセンターを含む)の試験、保守、修理を行っています。掲載されている業務には変電所の保守と試験、保護継電器試験、変圧器試験、スイッチギア試験が含まれます。
Cleveland Electric はアトランタの3715 Northside Parkway NW にある専門電気請負業者で、ジョージア州北部および中部をカバーするフィールドサービス部門を有しています。フィールドサービスには変電所の総合保守、継電器とメーターの校正、継電器修理、ケーブルのハイポット試験、変圧器修理、低圧・中圧スイッチギア試験が含まれます。同社はフィールドサービスおよび試験プロジェクトの一つとして、アトランタのエクイニクスのデータセンターを挙げています。
Emerald Transformer は電力変圧器および関連する変電所設備の修理、再製造、サービスを行っており、テキサス州マッキニーの本社に加えて、フェニックスの2132 South 5th Avenue に施設を運営しています。フィールドクルーは現地での修理、油処理と再充填、電気試験、新規変電所のコミッショニングを担当します。同社は変電所のフィールド解体作業と実験室での油分析も行っています。
Great Southwestern Construction は MYR Group 子会社で、ダラス・フォートワース地域のマンスフィールドとアルバラドの事務所から業務を行っています。2014年以降、テキサス州北部の電力会社オンコアの変電所、配電、送電資産をマスターサービス契約のもとで建設・保守してきました。その他の対応範囲には変電所建設と活線送電作業が含まれます。
Linxon はターンキー方式の交流変電所を手がけており、フェニックス地域のデータセンター拡張を支えるアリゾナ・パブリック・サービスの230kVグッドイヤー変電所について、設計・調達・建設(EPC)契約を保有しています。このプロジェクトでの業務範囲は設計とエンジニアリングから建設、試験、コミッショニングまでです。連絡先ページには2398 E Camelback Rd のフェニックス事務所が記載されています。
Priority Power は電力インフラの開発、建設、運用を行っており、系統連系と電力会社の承認取得、変電所の設計と建設、12.5kV から345kV までの民間所有の送電および配電を手がけています。ダラスの12700 Park Central Drive とアーリントンの East Lamar Boulevard に事務所を構えていると記載されています。データセンターおよびハイパフォーマンスコンピューティングは同社が挙げる分野の一つです。
Quad Plus はイリノイ州ニューレノックスに本社を置く電気エンジニアリング・フィールドサービス会社で、シカゴ都市圏内のジョリエットにも第二のイリノイ事務所を構えています。フィールドチームは、データセンター内の中圧ケーブルと変圧器、スイッチギア、保護継電器について National Electrical Testing Association 基準に従って業務を行っています。サービスには受入試験、コミッショニング、システム全体の起動支援、継電器設定と図面確認が含まれます。
Sargent and Lundy はシカゴの77 W Wacker Drive に本社を置くエンジニアリング会社で、ジョージア州ノークロスのアトランタ近郊にも独立した事務所を構えています。同社の電力系統チームは配電変電所、送電開閉所、架空および地下送電、系統連系計画に取り組んでおり、データセンター向けの大規模負荷連系支援も含まれます。同社のデータセンター部門は、高圧・中圧変電所の設計と、連系負荷申請の規模を決めるキャンパスレイアウトを手がけています。
Shermco Industries は NETA 認定の電気試験機関で、本社はテキサス州アービングにあります。フィールドサービスには、継電器設定と継電器試験から受入試験、コミッショニング、起動までの保護と制御の業務に加え、変圧器の修理と試験、油処理、低圧・中圧・高圧の遮断器およびスイッチの試験が含まれます。データセンターは同社が挙げる業界の一つです。
Spark Testing は電気試験と保守を行う会社で、フォートワースの4900 Diplomacy Road にダラス・フォートワース事務所を、カナダのエドモントンとハミルトンにも事務所を構えています。変電所の試験、コミッショニング、起動、送電・母線差動・変圧器差動方式にわたる保護継電器試験、NETA および IEEE の手法による変圧器試験を行っています。その他の業務には中圧・高圧遮断器試験、接地グリッド試験、ケーブル診断が含まれます。
Station Power Construction はフェニックスを拠点とする請負業者で、変電所ならびに架空および地下配電に取り組んでいます。変電所関連の業務範囲は、主開閉所の設置、基礎工事、鉄骨構造の建方、母線工事、制御ケーブル、そして遮断器、開閉器、変圧器、コンデンサバンク、リアクトルの設置に及びます。同社は組合の熟練工と協働しており、アリゾナ州請負業者登録局に登録されています。
Sturgeon Electric は MYR Group 子会社で、34.5kV から765kV までの高電圧変電所、開閉所、ガス絶縁スイッチギア、連系ステーションを建設しています。East Watkins Street にあるフェニックス事務所が、アリゾナ州の送電と配電事業を担当しています。ターンキー業務には調達、品質保証と管理、試験とコミッショニングが含まれます。
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系統連系、受変電設備の施工、高圧試験、保護継電器作業、変圧器保守を行う施工業者をご存じであれば、ぜひお知らせください。ここに掲載する情報は事実に基づき、出典のあるものに限ります。
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よくある質問
系統連系の相手方は誰になりますか。
現場のネットワークの免許を保有する系統事業者です。大半の産業用・商業用負荷では配電事業者、容量が十分に大きい場合や電圧が十分に高い場合は送電事業者となります。これはエネルギー小売業者とは別の組織であり、国によっては検討待ち行列を運営する機関がさらに別に存在することもあります。設計者に指示を出す前に、どの免許保有者とどの申込み経路が該当するのかを確定させてください。提示される連系点によって、受変電設備の位置、ケーブルルート、そしてしばしば施工する電圧まで決まるためです。
なぜ連系日は何度も変更されるのですか。また、それに対して何ができますか。
通常、系統事業者が建設しなければならない増強工事に左右されるためで、その工事は待ち行列内の他のすべてのプロジェクトや、自らの設備納入スケジュールとの兼ね合いで順序付けられます。これは施工業者を急かしても短縮できません。有効なのは、より早く申込みを行うこと、自社の日程が具体的にどの上流側工事を待っているのか確認すること、より早く送電開始できる、より低い第一段階容量や柔軟な連系方式の価格を検討すること、そして所属する市場が認めていればコンテスタブルな範囲を自ら引き受けることです。
受変電設備を施工した施工業者が、その試運転調整と試験も行うことはできますか。
通常は可能であり、小規模な計画ではそれが通常のやり方です。ただし、何を手放すことになるかを理解しておいてください。第三者による試験が存在するのは、設備を施工した当事者は自らの配線誤りを発見しにくく、保護方式においてその誤りは安全上の問題につながるためです。重大な結果を招きうる設備については、一次注入試験、保護動作証明、立会いの役割を施工に関わらなかった者に担わせるか、少なくとも重要な試験については自ら、あるいは発注者側のエンジニアを通じて立ち会うようにしてください。
NETA認定とは何を意味し、他の市場における同等のものは何ですか。
北米では、ANSIおよびNETAの受入試験・保守試験仕様に基づき、認定技術者を擁し、施工業者から独立した試験機関であることを示します。他の地域では、直接置き換えられるものではなく、種類そのものが異なります。英国ではコンテスタブルな連系工事に対する国内の電気事業者登録スキームへの登録と、系統事業者自身による受け入れ、欧州やアジアの多くの地域では連系に対する認定証明書と、現場または電力会社の安全規程に基づく権限付与の組み合わせです。どのスキームか、どの作業内容に対してか、どの電圧に対してかを確認してください。
保護整定値に誤りがあった場合、誰が責任を負いますか。
契約上、その整定値を作成し検証したとされる当事者です。だからこそ整定値ファイルには、最初の発行時点から指名された作成者、指名された照査者、そしてバージョン管理が必要です。系統事業者による承認は事業者への責任移転を意味せず、試験用または保守用の設定のまま放置されたリレーは、それを設定した当事者の責任となります。整定値の誤りは不具合リストに追加するのではなく、安全上の事象として扱い、その前提で調査してください。
変圧器と配電盤はいつ発注すべきですか。
設計が準備できたと感じるより早く、ただしリスクを認識したうえで発注してください。電力用変圧器や高圧配電盤の発注から納入までのリードタイムは現在数か月に及び、大型のものでは数年に達することもあり、非常に多くの計画で、建設ではなく設備調達が工程を左右するほどの長さです。早期発注のリスクは、後の変更によって発注した設備が仕様に合わなくなることなので、定格、インピーダンス、想定故障電流、インターフェースを先に確定させてから発注してください。待つことのリスクは、設備が届く前に確定した連系日が到来してしまうことです。
このカテゴリが扱う範囲
このカテゴリでは、電力系統事業者のネットワークと自社の配電設備との間にある電気工事、すなわち連系そのもの、それを受電する受変電設備、およびその内部の設備と保護システムを対象とします。範囲は、系統事業者との間で合意した連系点から、自社の配電盤の受電端子までです。ここには申込みと連系承諾、自社で施工可能な工事範囲、土木工事とケーブルルート、配電盤(スイッチギア)、変圧器、接地システム、保護制御盤、試運転調整と送電開始(エネルギゼーション)が含まれます。下流側の配電、発電設備、予備発電機、無停電電源装置は、同じ業者が見積りを歓迎するとしても、別のカテゴリに属します。
この5つのサービスラインが一つにまとめられているのは、1つの図面一式、1つの系統事業者との関係、1つの送電開始日によって互いに結び付けられているためです。変圧器は土木工事と油の漏えい対策が完了するまで、注油して試験することができません。保護システムは変流器が設置され、整定値ファイルが承認されるまで、その動作を証明できません。関係者の数は少ないものの、その間のインターフェースは明確で、工程はほぼ固定されています。この工事のクリティカルパスが、たいてい自社の施工業者以外のところにある理由もここにあります。
通常、達成しようとしていること
ここへの問い合わせのほとんどは、次の3つの状況のいずれかから生じます。新規連系、あるいは既存の連系容量を超える増強が必要な場合で、これは施工業者ではなく申込みと系統連系検討から始まります。既に稼働中の現場で設備を更新または増設する場合で、この工事は停電作業下での接続工事となり、それに伴うあらゆるリスクを負います。あるいは、既に高圧設備を保有しており、保険会社や自社の安全規程が求める周期での試験、保守、記録が必要な場合です。相手方、制約条件、必要書類はこの3つでそれぞれ異なるため、一方に強いプロバイダーが自動的にもう一方にも適しているとは限りません。
もう一つ、本来は早期に発注すべきなのに遅れて発注されがちな一連の作業があります。連系承諾を受諾し保証金を支払う前に、その内容を精査すること。設備がまだ製造中のうちに整定値ファイルを作成・承認できるよう、保護協調検討を発注すること。土木工事の打設前に、ステップ電位・接触電位の計算を含む接地検討を行うこと。ラベルや作業要領を定める前にアークフラッシュ検討を行うこと。他者の工場出荷前試験(FAT)に対する第三者立会いを行うこと。原因不明のトリップが発生した後の故障調査。変圧器のスペア部品の方針を、必要になってからではなく事前に決めておくこと。
5つのサービスラインとそれぞれの内容
系統連系(グリッドコネクション)は、施工工事である前に、規制上および商業上のプロセスです。現場の免許を保有する送電事業者または配電事業者に申込みを行い、概算見積りを受け取った後、連系点、容量、費用、受諾期限を記載した正式な連系承諾を受け取ります。市場によっては、この工事の一部がコンテスタブル(競争対象)となっており、認定を受けたプロバイダーが系統事業者の仕様に従って施工し、引き渡して事業者に編入してもらうことができますが、残りの部分は何をしても系統事業者側に留まります。受変電設備の建設では、基礎、油の漏えい防止と防火区画、建屋または屋外の構内、気中絶縁またはガス絶縁のいずれかの配電盤、ケーブルと端末処理、接地網、補助電源、保護制御盤、そして系統事業者が可視化を求めるテレメトリインターフェースといった資産が構築されます。
試運転調整(コミッショニング)は、設置されたものが設計どおりであることを証明する工程です。具体的には、ケーブルおよび設備の絶縁試験と耐圧試験、必要に応じた超低周波(VLF)試験または部分放電試験、接触抵抗測定、遮断器の動作時間測定、ガス絶縁機器のガス品質確認、計器用変成器の比率および極性の確認、接地測定、インターロックとトリップ回路の機能確認が含まれます。保護継電器(リレー)の作業は、故障を除去する保護方式の整定、協調、試験であり、協調検討、整定値ファイル、リレー単体を証明する二次注入試験、計器用変成器とトリップ経路を含む系統全体を証明する一次注入試験からなります。変圧器の保守は、搬入経路調査、荷下ろし、真空下での油処理と注油、乾燥処理、絶縁診断、タップ切換器の試運転調整に及び、その後は継続作業として、油中ガス分析(DGA)のサンプリング、ブッシング試験、冷却器およびガスリレーの点検、現地修理と工場返送のいずれを選ぶかの判断が続きます。
工事の見積方法と、定額請負(ランプサム)契約が含まない項目
このカテゴリに標準料金表というものは存在せず、それらしく提示されるものには注意すべきです。工事は図面一式、仕様書、工程表に基づいて入札にかけられます。労務量は、設計上の想定故障電流、接続作業が活線か停電状態か、確保できる停電時間の長さと時期、20年間開けられたことのない設備の状態、既存設備のうちどれだけ信頼できる図面が残っているかといった、現場固有の要因によって左右されるためです。実務上目にするのは、設計施工の発注者要件に対する定額請負、スコープが本当に不確実な場合のターゲットコスト契約、定期試験訪問のためのレートスケジュール、緊急対応のためのコールオフ日額です。系統事業者の連系費用は施工業者の見積り比較から切り離しておかないと、異なるもの同士を比較することになります。
定額請負契約では通常、最終金額を動かしやすい項目が除外されます。系統事業者の費用およびその増強工事は、施工業者ではなく発注者(あなた)の負担です。地盤条件、地中障害物、汚染、既設埋設物の移設も、事前に調査を行い価格に織り込んでいない限り同様です。系統事業者に起因する遅延、送電開始の機会を逃すこと、停電予定の変更は、ほぼ確実に施工業者のリスクとはなりません。納期の長い設備の価格上昇も同様で、見積りの有効期限が短く、価格調整条項が付されていることが多くあります。費用は、停電時のみの作業や夜間作業、安全作業許可制度下での活線側作業、立入制限や揚重上の制約、立会い待ちの待機時間、そして調査せずに引き渡した未知事項の一つひとつによって増加します。遅延損害金が送電開始日に紐づいている場合は、その日を実際に誰が左右するのかを、契約前に取り決めておいてください。
許認可、記録、引き渡し書類一式
工事の前段階はおおむね規制対応です。他者が資産を所有する場合の編入または所有権に関する協定。ケーブルルートに関する土地権利、ウェイリーブ(通行地役権)、地役権は、想定より時間がかかります。目に見える構造物には都市計画上の許可が必要です。系統事業者による設計承認は、単なる押印ではなく審査のループです。
後段階は、誰かが送電開始を承諾するかどうか、そして資産の引き渡しを受けられるかどうかを左右する書類一式です。担当者を指名した立会いポイントを含む検査試験計画は、事後に議論するのではなく、着工前に合意しておく必要があります。その計画と整合する、署名済みの試験記録。設計値ではなく、試運転時の値としてバージョン管理された保護整定記録。使用したスイッチング手順書と安全作業書類。竣工図、および系統事業者の記録方式に合わせた資産データ。六フッ化硫黄(SF6)機器のガス管理台帳、環境および油の漏えい防止に関する記録、運転保守マニュアル、スペア部品リストと保証条件。当日に書類一式が揃っていないことは、送電開始が1か月遅れる、よくある原因の一つです。
これらのプロジェクトが実際に遅延する箇所
第一の、そして最大の原因は自社の現場にはありません。成熟した市場の多くで、連系待ちの行列は建設工事そのものより長く、提示される日程は系統事業者が自らの優先順位とサプライチェーンに基づいてスケジュールする増強工事に左右されます。プロジェクトは、開発者側では動かせない連系日を前提に資金調達され設計され、その日程が動くたびに再計画されます。
第二は、工種間の隙間であり、これは端子部分で表面化します。ケーブル端末処理とグランドの供給・取付を誰が行うか。変圧器を接地網にボンディングするのは誰か。計器用変成器の結線図を作成するのは誰か。テレメトリのポイントリストとそれを系統事業者側システムへ対応付ける作業を誰が管理するか。保護整定値を作成するのは誰で、それを承認する権限を持つのは誰か。試験機材を用意するのは誰で、当日の安全作業書類を保持するのは誰か。典型的な失敗例は、キュービクルで止まった設計、整定値はリレーに付属してくるものと思い込んだ施工業者、そして承認済みの整定値ファイルもスイッチング手順書もないまま現場入りする試運転調整担当技術者、という組み合わせです。入札段階で合意しておくスコープマトリクスには半日かかりますが、それによって1週間分の停電時間が節約できます。
第三は、遅れて発見される試運転調整上の誤りであり、これは工程上の問題ではなく安全上の問題を引き起こします。整定値ファイルに誤って入力された変流器の比率。極性が一つ反転した差動保護方式は、実際の故障を見るまでは何の問題もなく動作しているように見えます。動作証明の際に無効化されたまま復旧されなかった要素。埋め戻し後に試験されたケーブルは、安価に是正できる余地がありません。保護整定の誤りは、不具合リストに載せるような欠陥ではなく、数十ミリ秒で除去される故障と、まったく除去されない故障との違いを生みます。一次注入試験、第三者立会い、そして署名済みの試運転時記録が保証してくれるのは、まさにこの部分です。
発注前に確認すべきこと
一般的な認証ではなく、実際の作業内容に合致した認定を求めてください。どこであっても、現場または系統事業者が求めるスイッチングおよび安全作業の権限を有する、指名された技術者、実際に持ち込む試験機材の有効な校正証明書、そしてパンフレットではなく自社の電圧における実際の記録サンプルを意味します。指名技術者は業者そのものより希少なので、誰が現場に来るのかを確認してください。
次に、責任範囲と独立性を書面で取り決めてください。接地検討、保護協調、絶縁協調の設計責任を誰が負い、その職業賠償責任保険がそれをカバーしているか。保護と試験の作業が自社施工か、下請けであれば誰に委託されるのか。最後に、停電時間枠に対する対応可否です。6週間先でないと来られないプロバイダーは、安価なプロバイダーとは言えません。
同じスコープでも国が変われば別の仕事になる理由
スコープに書かれた同じ言葉が、2つの国では2つの異なるプロジェクトを意味することがあります。相手方の構造が異なるためです。一部の市場ではネットワークがアンバンドルされており、免許を持つ独立系の系統事業者が受変電設備を所有し編入することができるため、誰が連系を施工し、その後誰が所有するかを選択できます。他の市場では垂直統合された電力会社がすべてを行い、承認ベンダーリストを保有していて、それが事実上配電盤や変圧器のメーカーを決めてしまい、コンテスタブルという概念自体が存在しません。
ハードウェアと技術力もまた、その土地に根差したものです。IECかANSIかという規格体系、周波数、使用されている電圧クラスによって、リレー、遮断器、変圧器がそもそも使用可能かどうか、また新規設計なしにスペア部品を調達できるかどうかが決まります。試験は国境を越えて移動する業種であり、専門家は実際に飛行機で移動しますが、スイッチング権限は現場ごと、しばしば国ごとに固有のものであるため、海外から来た技術者でも現地での権限付与、随行者、あるいは作業を承認する現地の免許を持つ登録施工業者が必要になる場合があります。そして現場で最も重い機材、通常は変圧器は、誰かが調査しなければならない経路上で、特殊車両輸送の許可のもとに搬入されます。だからこそ、搬入経路が設計を左右することがあるのです。