Examensarbete: Stabilitets analys av vattenkraftgeneratorer

Företagsbeskrivning


Vi på vattenfall har bestämt oss för att göra det möjligt att leva fossilfritt. För att lyckas måste vi, som ett av Europas största energibolag, först bli helt fossilfria själva. Men det räcker inte. För att bidra till ett fossilfritt samhälle måste vi göra mer än att enbart fokusera på hållbar energiproduktion.
För vi är övertygade om att om vi ska göra det möjligt att leva fossilfritt måste vi nämligen se på utmaningen ur ett bredare perspektiv än att enbart producera energi på ett hållbart sätt.
Följ med oss på vägen mot ett fossilfritt liv.
Om rollen
Power Climate Smarter living – det är vårt syfte. Vi är på jakt efter talangfulla studenter som vill hjälpa oss på vår resa mot ett fossilfritt liv. Genom att skriva ett examensarbete på Vattenfall får du en unik möjlighet att bidra till vårt syfte. Det enda vi begär av dig är att du frigör dina superkrafter och delar din energi med oss.
Bakgrund
Vattenkraft har en relativt liten klimatpåverkan och står för nästan hälften av Sveriges elproduktion. Vattenfall äger och driver ca 125 storskaliga vattenkraftaggregat, där de flesta har en vertikal axel som stöds av glidlager, detta tillsammans med de låga driftvarvtalet och stora magnetiska krafter mellan rotor och stator i generatorn särskiljer vattenkraftaggregat mot andra stora roterande maskiner. Vattenkraftaggregaten har väldigt stora massor i kombination med små luftgap mellan de roterande och stationära delarna.
Magnetisk stabilitet är en parametrarna som utvärderas vid förnyelse och inköp av generatorer. Den definieras som den förskjutning av rotorn som kan tolereras innan den magnetiska dragningskraften överstiger styvheten i lager och stödstruktur, vilket leder till att instabilitet och kollaps uppstår mellan rotor och stator. I dag utvärderas detta kriterium olika hos olika generatorleverantörer, det finns en varierande grad av komplexitet i modellerna och hur hänsyn tas till olika komponenters egenskaper.
Vattenfall R&D önskar utveckla en egen modell för att beräkna magnetisk stabilitet för våra vattenkraftgeneratorer.
Målsättning
Målsättningen med detta examensarbete är att utveckla en modell för att beräkna magnetisk stabilitet för en vattenkraftgenerator.
Identifiera lämplig nivå på modellens komplexitet.
Identifiera nödvändiga indata och önskvärd utdata.
Identifiera vilka komponenters egenskaper som måste inkluderas.
Utveckla modell för att beräkna magnetisk stabilitet.
Ev. jämförelse mot andra modeller.

Förslag på arbetsmoment
Litteraturstudie med fokus på:
Vattenkraftaggregat
Allmän teori rotordynamik
Allmän teori hydrodynamiska glidlager
Allmän teori magnetisk dragningskraft
Planering och strukturering av arbetet.
Samtal (exempelvis intervjuer) med Vattenfalls experter inom området.
Kartläggning av lämpliga modelleringsmetoder, nödvändiga indata och lämplig utdata samt vilka komponenter och egenskaper som bör inkluderas.
Programmering av modell, exempelvis i MATLAB eller FEM programvara.
Rapportskrivning och presentation av arbetet.





Kravspecifikation


Vi letar efter student/studenter som vill arbeta mot ett fossilfrihet och som snart tar examen från dina akademiska studier. Du är även någon som identifierar dig med våra principer: Aktiv, Öppen, Positiv och Säkerhet
Utbildning – Masterstudent inom Maskinteknik, Teknisk fysik eller liknande.
Mycket goda kunskaper i svenska och engelska





Ytterligare information


Uppdraget startar: 2025-01-13 eller vid överenskommelse
Placeringsort: Luleå Tekniska Universitet eller Vattenfalls kontor i Älvkarleby.
Ansökan – en fil med ditt CV samt en kopia av dina betyg.
Sista ansökningsdag är 2024-12-08
Kontaktperson och handledare på Vattenfall: Rolf Gustavsson, rolf.gustavsson@vattenfall.com, 072 205 27 37 och Jens Österud, jens.oesterud@vattenfall.com, 070 306 97 62

Mångfald och inkludering – i allt vi gör
Vi är övertygade om att heterogena team kan överträffa homogena team. Men vi kan bara frigöra och använda kraften av mångfald när alla känner sig inkluderade.