Vindkraften kommer
En förnyelsebar kraftkälla med nya egenskaper, vindkraften, håller på att göra sitt intåg och Svenska Kraftnät står inför kraven att behöva förstärka stamnätet för att ta hem vindkraften från norra Sverige och norra Norge. Och det är inga små mängder.
– En typisk vindkraftpark ute till havs kommer att generera i storleksordningen 4 gigawatt, alltså ungefär lika mycket som ett kärnkraftverk. Beroende på storlek kommer vindkraftaggregaten att kunna kopplas in på olika punkter i nätet, 400 kilovolt såväl som 130 eller ännu lägre, säger Sture Larsson.
Men bara när det blåser. Det här kräver nya former av balansering.
– Hela kraftnätet är sammankopplat och fungerar som en enda synkron enhet, som en stum länk. Man kan inte producera vare sig mindre eller mera el än vad som förbrukas. Därför är elhandeln, och därmed ledningarna till utlandet, så viktiga. Vi måste kunna få avsättning för överproduktion eller köpa produktion när det exempelvis blir en dipp i vindkraften.
Stamnätet är ett meshnät där minsta motståndets lag bestämmer var strömmen far fram. Alla ledningar som är tillgängliga används hela tiden, ingen av dem står och väntar strömlös, i reserv. Ledningar kan dock vara otillgängliga på grund av underhållsarbeten eller ombyggnader.
300 incidenter per år
Stamnätet drabbas av 200–300 incidenter varje år. Det vanligaste är åsknedslag.
– Normalt händer det inget alls när blixten tar i en stamnätsledning, för jordlinan leder överslaget till jord, men skulle nedslaget leda till en ljusbåge mellan fas och fas eller fas och jord upptäcks det av skyddsutrustningar i ändarna av den drabbade ledningsdelen, som skickar en utlösningssignal till de strömbrytare som finns på ledningen, säger Sture Larsson.
Under tiden får de övriga ledningarna ta hela lasten. Hur hårt man kan belasta ett överföringsnät bestäms av två faktorer: dels den termiska belastningen, alltså hur mycket ström en ledning tål innan den blir för varm, sackar och kommer för nära marken och hur mycket ställverksapparaterna tål.
Den andra faktorn är stabiliteten mellan nätområden med stora grupper av kraftverk om fel av olika svårighetsgrad inträffar. Hänsynen till stabilitetsförutsättningarna sätter ofta en lägre gräns än de termiska faktorerna. I det nordiska nätet finns en mängd sådana begränsningar, som bestäms av säkerhetskravet att om en enskild komponent, exempelvis en stamnätsledning, måste kopplas bort så ska inga elleveranser avbrytas. Detta benämns vanligen N-1-kriteriet.
Vad händer om en komponent, till exempel en brytare, fallerar i ett ställverk?
– Varje komponent ska kunna drabbas av ett fel utan att funktionen äventyras. På vissa ställen har man högre krav och driver nätet i N-2-säkerhet, men det kräver högre säkerhetsmarginaler och kostar mera. Samtidigt klarar man ändå inte N-3-fel i ansträngda driftsituationer, säger Sture Larsson.
- Aktiv effekt eller resistiv effekt: Verklig effekt som förbrukas av en last som får ström och spänning att gå i fas. Mäts i watt.
- Faskompensering, effektfaktorkompensering: Olika metoder att eliminera reaktiv effekt.
- Frånskiljare: En manuellt aktiverad brytare som används för at skilja av en anläggningsdel som ska repareras.
- Reaktiv effekt eller skenbar effekt: När ström och spänning är fasförskjutna. Mäts i voltampere.
- Reaktor, induktans: Inte kärnreaktor, utan en spole som används för att kompensera stamledningarnas kapacitans. Man talar om shunt-reaktorers förmåga att absorbera reaktiv effekt i enheten MVAr, megavoltampere reaktiv effekt, inte deras induktans i enheten henry.
- VAr, voltampere reaktivt: Mätenheten för reaktiv effekt.
- Överströmsskydd: Ett skydd som automatiskt bryter hela kraftledningen och aktiveras automatiskt, en säkring i elkraftsammanhang.
