Tidningen Energi, nr 6/2018 1
En gnista triggar kulgapet som ger överslag och l
addar 12 styck 175 kV gröna kondensatorer i en kedjereaktion som ger blixtöverspänning på 2100 kV. ElPow – mätteknik för elkraftindustrin inom EU-programmet EMPIR (Horizon 2020), där man tillsammans med andra nationella mätinstitut, universitet, det numera ABB-ägda högspänningslabbet STRI och NKT Cables har tagit mättekniken upp på nya höjder. Innan målgång i april hann man med nya kvalitetsmetoder för mätning av snabba transienter och förlusteffekter i kondensatorer, kablar, transformatorer och HVDC-stationer. Utmaningen Sedan tidigare har RISE tagit fram en mätmetod för HVDC där man tillfälligt kopplar strömriktarna i en station rygg-mot-rygg och cirkulerar effekt mellan dem. Då kan total förlust uppskattas genom mätning av inmatad effekt från växelströmsnätet. – I ElPow har vi utrett ett generellt fall med mätning på en ensam strömriktare där inmatad växelströmseffekt jämförs med utmatad likströmseffekt, eller vice versa. Mätutmaningen är betydande och resultatet ska bli en vetenskaplig artikel, säger Anders Bergman. ElPow har också sett på förluster i stora kraftkablar genom att mäta kabelns växelströmsresistans. Här är utmaningen strömförträngning, att strömmen gärna vill följa ledarens yta istället för kopparkärnan. RISE har nu utvecklat metoder för att mäta resistansen vid växelström, något som är förenat med stora svårigheter på grund av induk tion från växelströmmen. – Det finns ett trick där man ”lackar” varje ledare och isolerar trådarna från varandra så strömmen går mer jämnt fördelat, säger Anders Bergman. Istället försvårades mätningen av själva resistansen, något man löste under projektets ”sista dallrande veckor”. Kabelns temperaturhöjning vid full drift jämfördes med den likström som behövdes för samma temperatur, och kvoten mellan dessa visade sig också vara kvoten mellan växel- och likströmsresistansen. Ett av ElPows större arbetspaket har resulterat i en ny metod för mätning av förluster på stora transformatorer, i samarbete med det nederländska mätinstitutet VSL. Samtidigt leder Anders Bergman ett IEC-projekt genom SEK Svensk Elstandard som skriver en ny standard i samma ämne. – Vinkelfelet bör vara mindre än 0.35 minuter. Målsättningen är att kunna mäta aktiv effekt vid 150 kV och 2 000 ampere, med en effektfaktor av 1 procent med en relativ osäkerhet på 3 procent. Och det betyder? – Det är mer än en tiopotens bättre än vad man idag kan nå med en mättransformator, säger Anders Bergman entusiastiskt. – Kalibreringssystemet genererar en ström vars fas är låst till kundens mätspänning, som nu har programmerbar fasvinkel! Glömde kolla vikten En annan typ av utmaning är EU:s nya reglering om förlustkontroll. Anders Bergman misstänker att EU-kommissionen tror att elnätens ägare kan ta ett antal transformatorer ur drift för att skicka dem till ett labb för testning. – Då missar de att både mätsystemet och utrustningen för de nödvändiga uppmatningarna är så stora att de inte kan transporteras. När transformatorn väger 700 ton och tar veckor att sätta ihop blir det inte enkelt. Dessutom finns inga oberoende labb som kan ta emot spektaklet. Slutsatsen måste bli att regleringen endast gäller nytillverkade transformatorer. – Systemet för ackrediterade laboratorier måste acceptera att kontrollen görs hos tillverkaren. Det är det enda praktiskt möjliga, säger Anders Bergman. Nr 6 2018 Tidningen ENERGI 49