Trafo med fiberoptiske trykksensorer i viklingene

Elvia har installert en transformator i Råde i Østfold og utstyrt den med trykksensorer i viklingene som en del av forskningsprosjektet DynaLoad, ledet av SINTEF Energi.

Målet er å finne ut hvordan isolasjonsmaterialet påvirkes av endringene som skjer med økt elektrifisering av samfunnet.

Endret belasnint

Med både økt og endret strømforbruk samt nye og varierende energikilder som vind- og solkraft inn i energisystemet, belastes nemlig komponentene i strømnettet annerledes.

– Prosjektet vil gi verdifull forståelse og kunnskap om hvordan belastningsendringer i transformatorer vil påvirke transformatorviklinger og deres mekaniske styrke som igjen påvirker kortslutningssikkerheten i transformatorer, sier Asgeir Mjelve, senioringeniør for nettutvikling i Elvia i en melding.

De fiberoptiske trykksensorene er installert direkte i viklingene, noe som gir direkte målinger av slike påkjenninger.

Trykkmålingene skal sammen med annen data, som lastdata, temperaturmålinger, numerisk modellering og materialeksperimenter, gi ny innsikt i hvordan dynamiske påkjenninger påvirker viklingsforspenningen, altså trykket.

Krymper

En transformator består av viklinger av kobberledere montert rundt en jernkjerne. Når det går strøm gjennom viklingene, øker temperaturen, noe som fører til at materialene i transformatoren utvider seg. Selv om alle materialene vil utvide seg, er det begrenset plass. Isolasjonsmaterialene er laget av papp og er dermed mekanisk svakere enn metallene. Isolasjonsmaterialene til viklingsforspenningene vil derfor komprimeres.

– Dette fører gradvis til irreversibel krymping, en plastisk deformasjon. Over tid gir dette redusert viklingsforspenning og svekket evne til å tåle kortslutningsstrømmer med økt risiko for havari. Dette er kjent, og det skjer. Det vi imidlertid ikke vet, er hvordan dynamiske lastmønstre påvirker den plastiske deformasjonen. Vil viklingsforspenningen reduseres raskere? spør Henrik Enoksen, forsker i SINTEF Energi. Det forsøker forskningsprosjektet å finne svar på.

Fakta om DynaLoad

• DynaLoad er et kompetanse- og samarbeidsprosjekt (KSP) finansiert av Norges forskningsråd. KSP-prosjekter har som formål å utvikle ny kunnskap og bygge forskningskompetanse som samfunnet eller næringslivet trenger for å møte viktige samfunnsutfordringer.
• I tillegg til Elvia og SINTEF Energi, består prosjektkonsortiet av Statnett, Statkraft, EDF (Électricité de France), SPEN (Scottish Power Energy Networks), Weidmann, Kolektor Etra, Siemens Energy og de to universitetene NTNU og KTH.
• Trykksensorene er utviklet av Weidmann, en produsent av transformatorkomponenter. Transformatoren er produsert av Kolektor Etra i Slovenia.

Kilde: SINTEF Energi