Elnätet – ett vägnät för elström

Elnätets kraftledningar och kablar överför elström från kraftverken till användarna. I ”vägkorsningarna” finns transformatorstationer med ställverk, där spänningen omvandlas och eltransporten styrs, övervakas och fördelas.

Över hela landet grenar elnätet ut sig för att kunna överföra elströmmen från kraftverken till användare i industrier, städer, byar och landsbygd. Elnätet måste fungera i varje sekund; dagens samhälle är helt beroende av elförsörjningen och längre strömavbrott ger stora problem i alla verksamheter.
– Elnätets ledningar, apparater och system måste vara pålitliga och driftsäkra. Och de ska vara energieffektiva, inte i onödan slösa bort energi, säger Anna Maxwell, ansvarig för hög- och mellanspänningsprodukter inom ABB:s svenska försäljning.

Elström produceras i olika typer och storlekar av kraftverk. I Sverige står kärnkraftverk och vattenkraftverk för merparten av den el vi använder, och därtill ger kraftvärmeverk och vindkraftverk en del. I samtliga används rörelseenergi som omvandlas till el i en generator. En generator i ett stort vattenkraftverk ger normalt el med spänningen 20 kV. Men det behövs högre spänning för att förlusterna inte ska bli för stora under den kommande transporten, och därför finns vid kraftverket en första transformator som höjer spänningen till långdistanslämpliga 400 kV.

Den högspända elströmmen leds ut på elnätets ”motorvägar” i stamnätet, till någon av stamnätets stora transformatorstationer. Där kan elströmmen fördelas ut i något regionnät och passerar då ännu en transformator, som omvandlar till regionnätets lägre spänning: 52, 72 eller 145 kV.

I transformatorstationens ställverk finns också ett antal andra apparater. Brytare används för att bryta bort strömmen vid fel eller omkopplingar. Brytaren omges av frånskiljare som gör att man kan serva brytarna på ett personsäkert sätt. Därtill finns avledare som skyddar utrustning från överspänningar vid åsknedslag, mättransformatorer som mäter spänning och ström samt styrsystem för att styra och övervaka stationen och eltransporten.

Regionnätets ”riksvägar” leder strömmen vidare ut mot användarna. Fler transformatorstationer tar emot, omvandlar till lägre spänning för industrier eller för tätorternas eldistribution – ofta 10 kV – och fördelar ut elen till många små nätstationer. I en sådan finns en distributionstransformator som omvandlar 10 kV till de 230/400 V vi har i fastigheter, och ett ställverk som kopplar elströmmen vidare till ett stort antal villor eller fastigheter.

I hela elnätet återfinns ABB:s produkter och system. Alla förfinas hela tiden med sikte på energieffektivitet.
– Att hantera energin effektivt i ett elnät handlar om att minska förlusterna. Energin går förlorad när den av olika skäl övergår från el till värme, när apparaterna blir varma till ingen nytta, förklarar Anna Maxwell.

Transformatorerna har de senaste åren utvecklats med bland annat nya material och ny teknik som ger mindre förluster.
– Eftersom elnätets transformatorer alltid är i drift är det viktigast att sänka det vi kallar tomgångsförluster. Även en liten förbättring ger stora energibesparingar när det rör sig om en produkt med minst 40 års livslängd. En anan energieffektiv produkt är ABB:s nya brytare Combined som kombinerar brytarfunktionen med den frånskiljande personsäkerhetsfunktionen.
– Med den blir det en apparat istället för två eller tre. En apparat mindre betyder i sig mindre förluster och med denna kombination sparas ganska mycket. Dessutom behöver combinedbrytaren mindre underhåll och är mer driftsäker.

Ytterligare en produkt som medverkar till ett energieffektivt kraftnät är ett kondensatorbatteri. Ett sådant ökar överföringskapaciteten och minskar de störningar med åtföljande förluster som exempelvis vindkraftverk kan ge. I varje station i elnätet finns styrsystem som med hjälp av reläskydd övervakar elöverföringen och skyddar apparaterna. Via fjärrkommunikation med styrsystemen styrs elnätets eltransporter av personal i driftcentraler – en stor central för stamnätet, många mindre för regionnäten. Ständig kontroll över elproduktionen i kraftverken, ständig övervakning av hela elnätet – allt görs för att vi och vårt samhälle ska ha ständig tillgång till el av bra kvalitet.