Verifiering av mätsystem i 132 kV matarledningssystem för Trafikverket - En undersökning av effektstyrning och dess energibesparing
Ladda ner
Typ
Examensarbete på grundnivå
Program
Elektroteknik 180 hp (högskoleingenjör)
Publicerad
2017
Författare
Bierich, Carl
Magnusson, Emil
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
Ett nytt mätsystem har implementerats på en delsträcka i Trafikverkets matarledningssystem på 132 kV i syfte att mäta upp förluster på delsträckan. Kraftöverföring till tågtrafiken i norra och mellersta Sverige sker med ett matarledningssystem på 132 kV som via transformatorstationer är anslutna till kontaktledningsnätet utefter banan. Matarledningen försörjs via omformarstationer som omvandlar elkraften till frekvensen 16⅔ Hz och är anslutna till det svenska elnätet. Den fallande vinkeln för spänningen från norr till söder i, det svenska elnätet, på grund av produktion i norr och konsumtion i söder medför oönskade effektflöden i matarledningssystemet om inte spänningens fasläge i omformarstationerna kompenseras för detta. Trafikverket har utvecklat ett effektstyrningssystem, med vilket det är möjligt att kompensera för den fallande vinkeln i det svenska kraftnätet, genom att styra vinkeln och spänningen i omformarstationerna. Därmed fördelas lasten mellan omformarstationerna mer effektivt och överföringsförlusterna minskar. Syftet med examensarbetet är att genom mätningar med ett nytt mätsystem fastställa hur stor energibesparing som åstadkoms av effektstyrningssystemet på en delsträcka i matarledningssystemet. Det befintliga mätsystemet som främst används för övervakning har inte tillräckligt god precision för analys av energiflöden. För att verifiera det nya mätsystemet ställs det i jämförelse mot det äldre med olika beräkningsmodeller för effektförlusterna, utifrån de parametrar som tillhandahålls från mätsystemen. Mätperioder har utförts veckovis för att jämföra energiflöden då effektstyrningssystemet är av respektive på. Resultaten visar på att effektbesparingen beräknas med störst precision genom att använda en π-ekvivalent modell för ledningar samt mätdata hämtat från det nyare mätsystemet. Detta eftersom det nyare mätsystemet påvisar bättre noggrannhet än det äldre, även om vissa förbättringar är möjliga. Den estimerade årliga energibesparingen med effektstyrningen påslagen, för den undersökta delsträckan, är 208,7 MWh, vilket är en minskad energiförlust på 33,2 %.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
Elkraftteknik , Electric power engineering