En anläggning för seriekompensering i en kraftledning ökar kapaciteten i ledningen och ger stabilare elförsörjning. Mer el till användare, lägre risk för haveri och mindre miljöpåverkan är några av fördelarna med denna kompetenta men relativt okända medspelare i elnätsvärlden.
|
|
| En anläggning för seriekompensering får kraftledningen att bära mer energi. Kondensatorer och reaktorer fungerar som ”turboaggregat”. |
Över alla världens länder löper långa kraftledningar som överför elström från stora kraftverk till andra delar av landet. Varje gång Håkan Johansson, marknadsförare på ABB-enheten FACTS, får se en ritning på en lång kraftledning så tänker han på hur seriekompensering skulle kunna göra systemet mer effektivt.
– Det är en teknik som förbättrar överföringsförmågan hos långa kraftledningar. Likt en turbo i en bilmotor ger tekniken mer energi till användaren.
Tekniken för seriekompensering togs fram av oss på 1950-talet. Genom samarbete med dåtidens Vattenfall kunde ingenjörerna bygga världens första anläggningar i de svenska 400 kV-kraftledningarna som överför elström från kraftverken i norr till södra Sverige. Anläggningarna byggdes ute i skogarna i norra Mellansverige och där har de fungerat sedan dess.
– Ute på var och en av de åtta kraftledningarna finns en anläggning för seriekompensering som ökar överföringskapaciteten med cirka 50 procent. Utan seriekompensering hade vi behövt tolv (!) kraftledningar för att överföra samma effekt. Och det hade betytt mer avverkad skog, fler stolpar, mer underhåll och mer resursåtgång överhuvudtaget, säger Håkan Johansson.
Seriekompensering handlar om att "ta bort" en del av ledningens motstånd och därmed göra det möjligt att överföra mer effekt på ledningen. Samtidigt ska elströmmens två olika ”effekter”, den aktiva och den reaktiva, som bägge tar utrymme i ledningen, balanseras.
Förenklat kan man säga att aktiv effekt är den som utför ett arbete, till exempel får en motor att snurra. Ju mer plats det är för aktiv effekt, desto mer användbar elström kommer fram till förbrukaren.
Den reaktiva effekten utför inget arbete, men behövs ändå i viss mängd för att elöverföringen ska fungera. Mest effektivt är att producera den önskade mängden reaktiv effekt på plats nära förbrukaren - det kan ABB åstadkomma med en teknik kallad shuntkompensering, som även används för att reglera spänningen i nätet.
– Samspelet mellan aktiv och reaktiv effekt är oerhört avancerat och känsligt, förklarar Håkan Johansson.
En viktig komponent i en anläggning för seriekompensering är kondensatorer. De ligger hopkopplade och staplade på varandra till packar, placerade på en plattform som står på stöttor högt upp i luften för att vara isolerade från jord. Strömmen passerar genom kondensatorerna som då bland annat kompenserar för och minskar det växelströmsmotstånd som finns i kraftledningen. Mer plats för aktiv effekt blir resultatet. Förutom kondensatorer finns i anläggningen skydd, exempelvis reaktorer, för olika fel som kan uppstå.
Seriekompensering har sitt namn för att anläggningen ligger direkt sammankopplad med kraftledningen så att all ström går igenom kondensatorerna.
– Det kallas på ingenjörsspråk att anläggningen ligger i ”serie” med ledningen, säger Håkan Johansson.
Anläggningar för seriekompensering används i kraftledningar på i stort sett alla högre spänningsnivåer, för närvarande upp till 800 kV. Största nytta får man när kraftledningarna är långa.
Håkan Johansson visar en världskarta med små prickar för varje ABB-anläggning och det är tätt i Sverige, Nord- och Sydamerika samt Mellanöstern.
– ABB har levererat hälften av alla FACTS-anläggningar som finns och är definitivt marknadsledande, säger han.
