Här nedan presenteras två förslag på möjliga examensarbeten hos I2G
Examensarbete – beräkning av beröringsspänningar
Beskrivning
Den utökade elektrifieringen i många delar av samhället innebär att fler nya ledningar och elanläggningar måste byggas. Detta innebär att avstånden mellan olika anläggningar minskar och således ökar riskerna för att farliga spänningar vid fel i anläggningar. Om ett jordfel inträffar på en ledning som ingår i ett direktjordat nät, till exempel de svenska 400, 220 och 130 kV-systemen, kan felströmmen uppgå till flera tiotals kiloampere. I närområdet kring ett jordfel som inträffar i en stolpe uppstår markpotentialstegring som kan leda till potentialskillnader mellan lågspänningsnätets PEN-ledare (kombinerad skyddsjord och neutralledare) och omgivande mark (eller indirekt jordade system som exempelvis vattenledningar). Potentialskillnaderna ger upphov till s.k. beröringsspänningar som potentiellt kan bli höga och det åligger därför nätägaren att säkerställa att de inte når farliga nivåer. Den enda praktiskt fungerande, och därför den enda använda metoden idag, för verifiera att höga beröringsspänningar ej kan uppstå är mätning med den s.k. starkströmsmetoden, vilket kräver avbrott i driften av ledningen.
Med ökande överföringsbehov och nyttjandegrad, vilket drivs på av omställningen till förnybar energi och införandet av elprisområden, blir det allt svårare att planera in avbrott i driften av transmissionsledningar för att göra dessa mätningar. Den samhällsekonomiska kostnaden för avbrotten kan uppgå till miljontals kronor per timme för snittledningar som sammanbinder norra och södra Sverige.
Om beröringsspänningen kan beräknas med tillräcklig noggrannhet skulle antalet mätningar med starkströmsmetoden kunna minskas. Detta skulle i sin tur leda till färre/kortare planerade avbrott och samhällsekonomiska besparingar. Arbetet innebär modellering av jordningssystem för både hög och lågspänningsnät i jordningsprogramvaran XGSLab för att beräkna beröringsspänningarna som uppstår i lågspänningsnätet. Resultaten kommer analyseras för att identifiera kritiska parametrar samt att jämföras med uppmätta värden från mätningar med starkströmsmetoden.
Mål
Analysera möjligheterna för att med tillräcklig precision kunna beräkna beröringsspänningar i lågspänningsnät orsakade av jordfel i direktjordade anläggningar.
Hur man ansöker
För att ansöka skickar du ett mail till work@i2g.se med ditt CV och personliga brev bifogat. Ansökningar utvärderas löpande.
För eventuella frågor om detta examensarbete, kontakta Christian Ahlholm, 010-1510855.
Examensarbete – Optimerat provprogram för porslinsisolatorer från drift
Beskrivning
I det nordiska kraftledningsnätet finns idag en stor andel porslinsisolatorer av kåp-pin typ som efter 60-70 år eller mer fortfarande är i drift. För att undvika isolatorhaverier byter transmissionsnätbolagen nu dessa mot modernare isolatorer av glas som har flera fördelar jämfört med porslinsisolatorer.
För att påvisa eventuella strukturella/materiella svagheter och baserat på detta avgöra i vilken takt samt i vilken prioritetsordning som utbyte bör ske, önskar nätbolagen undersöka tillståndet hos ett urval av de utbytta isolatorerna. Undersökningen baseras lämpligen på CIGRE broschyr nr. 306 “Guide for the assessment of old cap & pin and long-rod transmission line insulators made of porcelain or glass: what to check and when to replace”. Broschyren är dock relativt gammal och akademisk i sitt upplägg. Vidare kräver utvärderingen provning av ett stort antal isolatorer av samma typ. Ett nytt, förbättrat och effektivare provprogram bör därför tas fram, baserat på utvärdering av information från CIGRE och IEC.
Arbetet består i att ta fram ett optimerat provprogram och verifiera dess funktion samt utslag genom att applicera delar av programmet på några uppsättningar av gamla porslinsisolatorer. Det optimerade provprogrammet ska innehålla prov för att utvärdera en rad olika egenskaper hos kåp-pin-isolatorer, som elektrisk och mekanisk prestanda, kvalitén på porslinet, korrosion mm.
Arbetet antas preliminärt innehålla följande praktiska delar:
- Visuell inspektion för preliminär utvärdering av elektrisk och mekanisk prestanda. (Korrosion på metalldelar, sprickor i porslin, tecken på överslag eller felström, etc.)
- Resistansmätning/isolationsprovning för att identifiera punkteringar
Mål
Ta fram ett optimerat provprogram för konditionsbestämning av porslinsisolatorer från drift och verifiera funktionen genom att applicera delar av programmet på ett urval av isolatorer.
Hur man ansöker
För att ansöka skickar du ett mail till work@i2g.se med ditt CV och personliga brev bifogat. Ansökningar utvärderas löpande.
För eventuella frågor om detta examensarbete, kontakta Johan Lundengård, 010-1510857.
Har du egna förslag på examensarbeten som du tror kan passa in i vårt verksamhetsområde så är du givetvis välkommen att presentera dessa idéer för oss.