Til hovedinnhold

140-3 Optimal kabelforlegning

140-3 Optimal kabelforlegning

Forsker

Beregningsverktøy for optimal forlegning av høyspentkabel

Eksempel på høyspentkabel lagt i rør som del av arbeidet i forskningsprosjektet: Økning i belastningsevnen til jordkabler. En slik forlegning i rør kan utgjøre en termisk "flaskehals" som begrenser strømmen kabelen maksimalt kan føre. Fra høyspentkabelen går det også ledninger til temperatursensorer plassert langs kabelen (oransje ledninger, høyre side).

Det er i dag installert cirka 140.000 km kabel i det norske distribusjonsnettet, og dette utgjør en viktig del av infrastrukturen for å overføre elektrisk energi i Norge. Det er viktig å kjenne strømføringsevnen til kablene for å kunne utnytte disse optimalt, samt opprettholde god leveringssikkerhet. I de fleste tilfeller er strømføringsevnen begrenset av temperaturøkningen som oppstår på grunn av elektriske tap i kabellederen; derfor påvirker omgivelsenes (gjenfyllingsmassenes) evne til å transportere vekk den genererte varmen kapasiteten til kabelen.

I dag er termiske beregninger for kabelforlegning basert på en internasjonal standard (IEC 60287). Denne standarden ble utviklet for mer enn 50 år siden, i en tid da regnekraft ikke var like lett tilgjengelig slik som i dag, med den konsekvens at en rekke forenklinger ble brukt i beregningene. På grunn av dette har beregningene i mange tilfeller betydelige sikkerhetsmarginer, slik at det er rom for feilene som forårsakes av forenklingene. Jo mer kompleks en kabelforlegning er, jo flere forenklinger blir gjort – og usikkerheten øker. Eksempler på komplekse forlegninger kan være veikryssinger hvor kabelen er lagt i rør, eller flere kabler forlagt sammen i betongkanaler eller kulverter.

Sammen med en rekke norske nettselskaper, energiselskaper og industribedrifter arbeider SINTEF Energi med å utvikle verktøy som kan beregne strømføringsevnen til høyspenningskabler mer nøyaktig enn hva dagens normverk gjør. Bedre beregninger kan redusere sikkerhetsmarginene, slik at kapasiteten til eksisterende og nye kabler kan utnyttes bedre. Sommerjobben vil fokusere på utvikling av et regneverktøy i for eksempel Excel eller Python som tilslutt skal implementere eksisterende og nye termiske modeller for kabelforlegninger. Sommerjobben vil inngå som en del av prosjektet "Økning i belastningsevnen til jordkabler", som blant annet har blitt beskrevet på Sintef Energis blogg.

Det vil være mulighet for å videreføre arbeidet som gjøres i sommerjobben i prosjekt- og masteroppgave ved NTNU.

Oppgaven består i:

  • Å sette seg inn i problemstillingen.
  • Utvikle beregningsverktøy for kabelforlegninger hvor eksisterende og nye termiske modeller benyttes
  • Verifisere beregninger opp mot eksisterende modeller og målinger
  • Dokumentere arbeidet

Forutsetninger

  • Interesse for elkraft
  • Interesse for termiske beregninger
  • Kjennskap til, eller evne til å sette seg inn i, MS Excel, Python eller andre verktøy som kan brukes til beregninger

Søknadsprosedyre

Søknadsfristen gikk ut 28. februar.


 

Medveiledere