umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utformning och placering av en fördelningsstation på befintligt nät: En studie på Umeå Energis nät i samband med spänningshöjning
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2015 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Location and design of an electric substation in regard to existing grid (English)
Abstract [sv]

Umeå Energi har planer på att genomföra en spänningshöjning från 45 kV till 145 kV i hela sitt stadsnära elnät. Att genomföra en spänningshöjning har flera fördelar. Överföringsförmågan kommer att öka, nätet blir mindre känsligt samt att magnetfält och förluster minskar. Då kostnaden förknippad med en fördelningsstation är relativt hög finns planer på att slå ihop två fördelningsstationer till en, för att göra en mer kostnadseffektiv investering. Beroende på placering måste nätet byggas om i olika omfattning, vilket påverkar det redundans och förluster. Därför syftade detta arbete till att utreda hur två fördelningsstationer kan ersättas med en samt hur detta alternativ står sig mot andra. 

Detta arbete tog sin utgångspunkt i en litteraturstudie över vilka faktorer som behöver beaktas i samband med en nyanläggning av en fördelningsstation med avseende på bland annat vad som är en optimal placering av en fördelningsstation, investeringskostnad, redundans, kortslutningseffekter, dimensionering och magnetfält. Utifrån den teoretiska bakgrunden, med tillhörande ekvationer och data gjordes beräkningar i Excel och Matlab  för de enskilda faktorernas påverkan, vilka vägdes ihop i olika tänkbara placeringar och utformningar. 

Rapporten visade att det inte finns några incitament för att genomföra en nyanskaffning av två nya fördelningsstationer på 45 kV då dessa behöver bytas ut. Även om inte förlusterna på 1040 MWh/år ensamt kan motivera en nyinvestering skulle ändå enbart förlustminskningen göra att ytterligare 416 lägenheter och 208 villor kan försörjas om dess årsförbrukning är 2500kWh/år och 5000 kWh/år. Optimal placering och utformning  beror av hur stor tillförliglighet som önskas. Nuvärdet av alla kostnader är minst i alternativet med en station, spänningshöjning samt en central placering.

Abstract [en]

Umeå Energi have plans to go through with an increase in main voltage from 45 kV to 145 kV in their urban electric grid. With an implementation of an increase in voltage have several advantages: the transmission capacity will increase; magnetic field and losses will decrease; the grid will be less sensitive to failure. The investment cost of an electric substation is rather high. To minimize the cost, an alternative is to merge two substations into one.Replacing two substations with one has some disadvantages. Depending on localization on the substation, changes on the electric grid has to be done on the medium voltage side and can have consequences on redundancy and losses. This work will evaluate replacing two substations with one and compare it to other alternatives. 

This work began with a litterature study over different factors affecting location and design of a substation such as location, cost, redundancy, short circuit effects, dimensioning, and magnet field.

From the theoretical background, including necessary equations and data, calculations were made with Excel and Matlab to evaluate different factors. These were then summarized in different alternatives and compared. 

The results show that there are no incitements to go through with and investment in 45 kV when the substations are subject to replacement. All alternative locations and configurations for 145 kV give more incitements than 45 kV. The decrease in losses will not solely motivate an investment but it will however provide 416 apartments and 208 houses with electricity if they have a yearly consumption of 2500 kWh and 5000 kWh  respectively. When investment cost is weighted to the cost associated with losses, maintenance costs, and redundancy the most profitable alternative is however to replace the two substations with one and locate it in the middle of the loads that exists today. The most cost-effective alternative may however not be the most suitable for the electric grid company due to that the company prefers even higher reliability.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 78 p.
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-104607OAI: oai:DiVA.org:umu-104607DiVA: diva2:820384
External cooperation
Umeå Energi
Subject / course
Energiteknik
Educational program
Master of Science Programme in Energy Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-06-12 Created: 2015-06-12 Last updated: 2015-06-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 199 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf