Til hovedinnhold

140-1 Elektrisk isolasjon for vannkraftgenerator

140-1 Elektrisk isolasjon for vannkraftgenerator

Termomekaniske påkjenninger på elektrisk isolasjon i vannkraftgeneratorer

Et tverrsnitt av en generatorstav som viser kobberledere og isolasjon (venstre), og en generatorstav som er klargjort for målinger i laboratoriet.
Et tverrsnitt av en generatorstav som viser kobberledere og isolasjon (venstre), og en generatorstav som er klargjort for målinger i laboratoriet.

Bakgrunn

Nær all elektrisk energi som produseres i Norge er vannkraft. Utover å være fornybar har vannkraft en stor fordel ved å være fleksibel: Elektrisk energi kan produseres ved behov på kort varsel, og når behovet er mindre kan kraftproduksjonen utsettes ved å lagre vann i magasiner. En større markedsstyring av kraftmarkedet og sammenkobling av kraftnettet i Norge med Norden og Europa har ført til at fleksibiliteten til den norske vannkraften utnyttes i stadig større grad.

Generatorer i vannkraftverkene står for omdannelse av mekanisk til elektrisk energi. Når kraftproduksjonen går opp og ned vil også temperaturen i generatoren svinge tilsvarende. Slike temperatursvingninger kan være skadelige for den elektriske isolasjonen i generatoren siden isolasjonen og andre nærliggende materialer har ulik grad av termisk utvidelse. Slike belastninger kan føre til feil og redusere levetiden til generatorer.

SINTEF Energi forsker i samarbeid med NTNU og norske kraftselskaper på effektene av slike termomekaniske påkjenninger på generatorer i et femårig forskningsprosjekt. Sommerjobben består i å utnytte eksisterende laboratorieoppsett til å vurdere tilstanden til isolasjonen i generatorstaver. Dette innebærer opplæring i og bruk av flere målemetoder for høye spenninger.. Resultatene vil senere bli sammenliknet med tilsvarende målinger etter at generatorstavene har blitt utsatt for termomekaniske påkjenninger. Hoveddelen av arbeidet er eksperimentelt, men det vil også være nødvendig å gjøre noe analyse av måledataene. Det er svært gode muligheter for å videreføre arbeidet i sommerjobben med prosjekt- og masteroppgave i samarbeid med prof. Arne Nysveen ved Institutt for Elkraftteknikk, NTNU.

Oppgaven består i å

  • Sette seg inn i generatorisolasjon og relevante måleteknikker
  • Undersøke generatorstaver med flere måleteknikker for høye spenninger
  • Tolke resultatene
  • Presentere resultatene og skrive rapport

Forutsetninger

  • Interesse for praktisk arbeid og laboratoriearbeid
  • Interesse for elkraftteknikk og måleteknikk
  • Arbeidet vil passe godt for studenter med bakgrunn innen blant annet energi og miljø, fysikk eller nanoteknologi.

Medveiledere Torbjørn Andersen Ve   og   Dag Linhjell