ET-06 Transformatorisolasjon i framtidens dynamiske kraftnett

Motivasjon og relevans

Andelen fornybar energi i dagens kraftmarked øker, og vil i nær framtid måtte øke raskt, for å begrense klimaendringer. Dette er uregulerbar energi som vind- og solkraft, og regulerbar energi som vannkraft. For å kunne opprettholde forsyningssikkerhet, må vannkraften balansere den varierende produksjonen fra for eksempel vindkraft. Dette fører til hyppigere start og stopp i vannkraftproduksjonen. I tillegg er det en økende bruk av elektriske kjøretøy og skip, der effektiv lading vil kreve stor effekt i korte perioder (etterfulgt av lange perioder med lav last). Alt dette fører til et mer dynamisk lastmønster i kraftsystemet enn det tradisjonelt er designet for. Det er uvisst hvordan de dynamiske påkjenningene vil påvirke komponentene i kraftsystemet over lengre tid.

Bakgrunn

Transformatorer er en viktig del av kraftsystemet, og består essensielt av en magnetisk kjerne med viklinger rundt, plassert i en tank av elektrisk isolerende væske. De papirisolerte kobberviklingene er plassert i et reisverk av avstandsskiver laget av pressboard, en type papp med høy tetthet. Dette blir presset sammen med et visst trykk – viklingsforspenning – for at alt skal holde seg på plass. Det er kjent at pressboard krymper over tid som reduserer viklingsforspenningen og dermed svekker transformatorens evne til å tåle kortslutningsstrømmer, med økt risiko for havari.

Dynamiske lastpåkjenninger fører til hyppige temperatursvingninger, og materialene i transformatoren har ulike temperaturegenskaper. Det er ikke kjent hvordan raske endringer i last, med påfølgende endringer i temperatur og mekanisk stress, påvirker de mekaniske egenskapene til isolasjonsmaterialene i transformatoren over lang tid. DynaLoad er et prosjekt med mål om å studere langtidseffekten av raske endringer i lastmønstre på de mekaniske egenskapene til isolasjonsmaterialene i transformatorviklinger. Prosjektgruppen består blant annet av representanter fra norske og europeiske nettselskaper, og internasjonalt ledende industri som Siemens Energy og Kolektor Etra (transformatorprodusenter), og Weidmann (pressboardprodusent).

Oppgave

Arbeidet vil bestå av å studere hvordan for eksempel temperatur og fukt påvirker pressboards mekaniske egenskaper. Kandidaten skal utføre eksperimenter på lab og analysere målingene. Eksempler på eksperimenter kan være termisk sykling i varmeskap eller mekanisk sykling med elektromagnetisk skrue. Preparering av prøveobjekter (oljeimpregnering, oppfukting) er også sentralt. Det er muligheter for å videreføre arbeidet i en prosjekt- og masteroppgave i tett samarbeid med prosjektet.

Oppgaven består i å:

• Sette seg inn i egenskapene til pressboard
• Utføre eksperimenter på mekaniske egenskaper til pressboard
• Analysere målingene og skrive rapport

Oppgaven knyttes til prosjektet " DynaLoad - Dynamic loading of transformer insulation" ved SINTEF Energi.

Forutsetninger

Det er en fordel at sommerjobberen har kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i):

• Mekaniske egenskaper til materialer
• Laboratoriearbeid
• Dataanalyse (F.eks. Python)

Hovedveileder: Inge Madshaven

Medveiledere: Henrik Enoksen  og Knut Brede Liland

Slik søker du:

Søknad, CV og karakterutskrifter lastes opp der du søker.

Hos SINTEF Energi kan du søke på opptil tre sommerjobber. Om du søker på flere sommerjobber sender du en samlet søknad. Jobbnummer for de ønskede jobbene legges som overskrift i søknadsteksten i prioritert rekkefølge (f.eks GT-01, TE-04 ...). Vi gjør oppmerksom på at søkere kan vurderes for andre sommerjobber enn de har søkt på.

Stillingene fylles fortløpende. Vi anbefaler deg derfor å søke tidlig.

Søk her

Søknadsfrist er 5. november kl 23.59. 

Se alle sommerjobber i SINTEF Energi