Examensarbete, resonanta överspänningar vid transformatormagnetisering

Affärsverket Svenska kraftnät (Svk) har till uppgift att på ett affärsmässigt sätt förvalta, driva och utveckla ett kostnadseffektivt, driftsäkert och miljöanpassat kraftöverföringssystem, sälja överföringskapacitet samt i övrigt bedriva verksamheter som är anknutna till kraftöverföringssystemet.

Enheten Systemutvecklings uppdrag är att modellera och designa olika funktioner i kraftsystemet. Uppdraget innefattar att modellera kraftsystemet och använda dessa modeller för att studera kraftsystemets funktion. Uppdraget innefattar också att anpassa designen utefter tekniska behov och regelverk samt att utifrån löpande uppföljning rekommendera åtgärder för att vidmakthålla eller förbättra kraftsystemets stabilitet.

Bakgrund
Omställningen till ett hållbart samhälle medför att kraftsystemet får en ökad mängd komponenter med kraftelektronik samtidigt som antalet synkrongeneratorer minskar. Samtidigt förväntas det installeras allt mer kabel i kraftsystemet och i det framtida Stockholmsnätet planeras en stor mängd 400 kV kabel. Den ökade mängden av kapacitans som kablarna bidrar med kommer förändra resonansfrekvenserna och det framtida systemet förväntas därför ha en parallellresonans nära tredje övertonen (150 Hz). Vid magnetisering av transformatorer uppstår en betydande del av andra- samt tredje överton i strömmen vilket kan sammanfalla med nätets parallellresonans och skapa överspänningar. Vidare kan flera transformatorer som magnetiseras bidra till fenomen där hänsyn måste tas till fenomen som uppstår av en gemensam mättning i magnetiseringen (sympatic inrush). Utöver Stockholmsnätet så kan Svenska kraftnät i framtiden ansluta vindkraft genom långa kablar vilket även där kan bidra till samma fenomen.  

Uppdraget
Syftet med arbetet är att utreda fenomenet då transformatorer magnetiseras och när spänningen återvänder efter ett fel i ett framtida nät med låga resonansfrekvenser.
En befintlig simuleringsmodell för det framtida Stockholmsnätet är utvecklad och finns tillgänglig för analyser och simuleringar. Beroende på omfattning och tid kan enklare modeller och simuleringar av fenomenet även göras för långa kablar som ansluter vindkraft ute till havs. Arbetet kan även utforska hur stort strömbidrag vardera övertonskomponent bidrar med för en standardtransformator. Magnituden av dessa övertonskomponenter kan studeras utifrån påverkan på reläskydd och dessas inställningar.
Inom ramarna för ovan nämnda uppgifter förväntas du:
- Genomföra en litteraturgenomgång av tillgänglig litteratur inom området
- Sammanfatta arbetet i en rapport där slutsatser från simuleringarna ska redogöras.

Följande ska ha inkommit för att utbetalning av arvode ska ske:
• Exjobbsrapporten ska vara klar och tillgänglig i sin slutversion.
• Utlåtande i mail från Svenska kraftnäts handledare att examensarbetaren är klar från Svenska kraftnäts sida. I detta ingår att du/ni ska ha presenterat ditt/ert arbete på Svenska kraftnät.
• Utlåtande i mail från högskolans handledare att examensarbetaren är klar från deras sida. I detta ingår att du/ni ska ha presenterat ditt/ert arbete på högskolan, och om det ingår opponerat på annans arbete.
• Utdrag ur betygsregistret (PDF i mail) där det framgår att godkänt examensarbete är inrapporterat.

Omfattning på uppdraget är 30 högskolepoäng.

Din profil/bakgrund
- Civilingenjörsstudent med inriktning mot elektroteknik eller teknisk fysik.
- Studerat kurser inom elkraftsystem eller kraftelektronik. Det rekommenderas ett intresse för elektromagnetiska olinjära fenomen såväl som intresse för matematik.

Vi ser gärna att du som person är kvalitetsmedveten, kommunikativ, kan arbeta självständigt och gillar att gå in på djupet utan att tappa helheten.  

Du bör behärska svenska och engelska i så väl tal som skrift.

Eftersom vi arbetar med viktig infrastruktur i samhället så är våra tjänster säkerhetsklassade och svenskt medborgarskap är därför ett krav.

För svar på allmänna och praktiska frågor hänvisar vi i första hand till Sofia Enoksson, tel. 010-475 97 73. För svar på specifika frågor kring uppdraget hänvisar vi till Robert Rogersten, tel. 010-475 87 55.

Vi vill ha din ansökan senast den 31 oktober 2020, planerad start för examensarbetet är januari 2021.




Vårt erbjudande till dig

På Svenska kraftnät händer det mycket - vi är en organisation i förändring. Enligt Nyckeltalsinstitutets mätning Arbetsgivarindex är Svenska kraftnät elbranschens bästa arbetsgivare och arbetar utifrån ett personligt ledarskap. Du erbjuds god möjlighet till balans mellan arbete och privatliv, goda förmåner och mycket mer.

Som medarbetare hos oss blir du en del i en samhällsviktig organisation där vi värdesätter och strävar efter hög kollektiv intelligens. Det är med samarbete och effektivitet som vi ska uppnå vår vision om att bli ledande för en säker och hållbar elförsörjning.

Svenska kraftnät arbetar för att främja mångfald och motverka diskriminering och ser gärna sökanden med olika bakgrund och erfarenheter till våra rekryteringar. Då vi arbetar med samhällsviktig verksamhet är anställningen säkerhetsklassad och svenskt medborgarskap krävs.

Säkerhetsprövning med registerkontroll kommer att genomföras före anställning. Med anställning följer en skyldighet att krigsplaceras.