Umeå University's logo

Behovet av att kunna ansluta fler och större laster ökar, vilket påverkar driften. Att anpassa dagens transformatorer och samtidigt uppnå målet ”en fossilfri framtid” innebär bland annat att nyttja de befintliga transformatorerna så att större laster kan anslutas utan att äventyra driftsäkerheten. För det krävs ett starkt nät, det vill säga att nätet har hög kortslutningseffekt. I Norrland är avstånden förhållandevis stora mellan kunderna, vilket betyder lägre kortslutningseffekt i fördelningsstationerna. Kortslutningseffektens storlek påverkas mest av de närmsta transformatorernas storlek och kortslutningsimpedansen. Kortslutningsimpedansen är svår att styra nedåt i någon större utsträckning då den bygger på transformatorns egen kortslutningsspänning. Då de flesta stationer uppfyller (N-1) – kriteriet finns det två transformatorer på plats. Denna studie visar på att transformatorer i parallelldrift ökar kortslutningseffekten. När krafttransformatorer kopplas in parallellt på elnätet förändras ett antal parametrar vilket därmed också förändrar förutsättningarna för driften. Kortslutningsströmmen ökar vilket medför risker för till exempel maskinhaveri men även risker för människor och djur. Brytare kan behövas dimensioneras om, även kablar om de har för liten tvärsnittsarea. Beräknade parametrar har dock visat på fördelar med transformatorer i parallelldrift. Nätstyrkan ökar, det vill säga att kortslutningseffekten ökar, vilket medför att högre last kan anslutas samt belastningsförluster och tomgångsförluster blir lägre. Då inköp av en ny större transformator nödvändigtvis behöver göras för att kunna ansluta större laster, leder parallellkoppling av de befintliga transformatorerna till större ekonomisk vinning och antagligen klimatvinster. Syftet med detta examensarbete inom elkraft var att undersöka fördelar och nackdelar då mindre krafttransformatorer används i enkeldrift/sektionerad drift kontra parallelldrift. Med fördjupning i litteraturstudier och beräkningar på olika parametrar kunde slutsatsen dras att transformatorer i parallelldrift är att föredra då stora laster ska anslutas.

The need to be able to connect more and larger loads is increasing, which affects grid operations.Adapting today's transformers while achieving the goal of "a fossil-free future" means, among otherthings, using the existing transformers so that larger loads can be connected without compromisingoperational reliability. This requires a strong grid, i.e. the grid has a high short-circuit power.In Norrland, the distances between customers are relatively large, which means short-circuit power inthe distribution stations is lower. The size of the short-circuit power is most affected by the size of thenearest transformers and the short-circuit impedance. The short-circuit impedance is difficult tocontrol downwards to any great extent as it is based on the transformer's own short-circuit voltage.As most stations meet the (N-1) criterion, there are two transformers available. This study shows thattransformers in parallel grid operation increase the short-circuit power.When power transformers are connected in parallel to the power grid, a number of parameterschange, which thus also changes the conditions for operations in the grid. The short-circuit currentincreases, which entails risks of, for example, machine breakdown, but also risks to people andanimals. Switches may need to be redimensioned, even cables if they have too small a cross-sectionalarea. However, calculated parameters have shown advantages of transformers in parallel grid operation.The mains strength increases, i.e. the short-circuit power increases, which means that higher loadscan be connected and load losses and idle losses are lower. Since the purchase of a new, largertransformer necessarily needs to be procured in order to be able to connect larger loads, parallelconnection of the existing transformers leads to greater economic gain and probably climate benefits.The purpose of this thesis in electric power was to investigate the advantages and disadvantages ofsmaller power transformers being used in single/sectioned grid operation versus parallel gridoperation. With literature studies and calculations of different parameters, it could be concluded thattransformers in parallel grid operation are preferable when large loads are to be connected.