Exjobb - Simulering av oisolerad marklina i simuleringsprogram arbetande i tidsdomän

Vill du bidra till energiomställningen och arbeta i en utvecklande miljö där du blir en viktig länk i en samhällsviktig verksamhet? När samhället elektrifieras i snabb takt ställs energibranschen inför flera stora utmaningar. Sverige behöver snabbt fördubbla elproduktionen, bygga ut kraftnätet och samtidigt ställa om till förnybar el. Vill du vara med att göra detta möjligt? Då är du kanske en av våra framtida exjobbare!

Svenska kraftnät är ett statligt affärsverk som är systemansvarig myndighet för kraftsystemet i Sverige och som förvaltar och utvecklar Sveriges transmissionsnät för el.

Enheten Elektromiljöteknik (NKJ) ansvarar för utveckling och utformning av jordningssystem (egen anläggning) utifrån livscykelperspektiv med avseende på skyddsjordning och funktionsjordning. Vidare stöttar enheten vid utformning av skyddsåtgärder på berörda lågspänningsnät (annans anläggning). Enheten stöttar andra enheter vid frågor gällande magnetfält, elektriska fält och gnisturladdningar. Några exempel är magnetfältsberäkningar, frågor från allmänheten, riskanalyser åt projektverksamheten angående arbetsmiljö och E-fält. Enheten ansvarar vidare för induktionsfrågor och vid behov induktionsberäkningar, vilka främst rör elsäkerhet vid arbete på ledningar och kablar som påverkas av andra driftsatta anläggningar antingen via parallellgång eller också dess närhet. Enheten tar fram årsmedelströmmar vid behov.

Bakgrund

Det finns olika typer av simuleringsprogram för simulering av kraftsystem. Några arbetar i frekvensdomän, exempelvis XGS-Lab. Beräkningar utförs ofta för en frekvens i taget och klarar därmed inte transienter annat än användande av grundtonsekvivalenter, jfr 3I0 och beräkning av kortslutningsströmmar.

Andra typer av program arbetar i tidsdomän. De två kanske mest kända är ATP och PSCAD. Båda dessa programpaket är gjorda för att bl.a. kunna simulera transienter i tidsdomän. Även om programmen är kapabla att utföra många olika slags beräkningar klarar de dock inte att simulera induktion mellan luftledningar och genomgående oisolerade marklinor, inte heller mellan kabelsystem och marklinor eller mellan luftledningar och kablar.

Uppdraget

Det som är av intresse för detta examensarbete är hur man bäst kan representera en genomgående marklina till en luftledning eller kabelförläggning för att få med induktionen mellan ledningen/kablarna och marklinan samt vilka jordtagsresistanser man ska använda i de diskreta punkter man har tillgång till i dessa tidsdomänprogram.  Beräkningar behöver bara genomföras för grundton, dvs. 50 Hz. I första hand bör arbetet koncentreras på luftledning – marklina.

Upplägg:

• Litteraturstudie
  • Sökord: ECC (Earth Continuity Conductor), Continuous Counter Poise, Ground wire, Continuous ground wire eller Return Conductor.

• Modellering i simuleringsverktyg
  • För både ATP och PSCAD finns även en relativt ny modell implementerad, Universal Line Model (ULM). En litteratursökning på användningen av denna är också av intresse.

• Rapportskrivning
• Redovisning

Din profil/bakgrund

• Civilingenjörsbakgrund med pågående master inom Elektroteknik alt. Tekniskt fysik.
• Datorvana och kännedom om olika simuleringsprogram.

Du bör behärska svenska och engelska i så väl tal som skrift.

Eftersom vi arbetar med viktig infrastruktur i samhället så är våra tjänster säkerhetsklassade och svenskt medborgarskap är därför ett krav.

Villkor för ersättning

Följande ska ha inkommit för att utbetalning av arvode ska ske:

• Exjobbsrapporten ska vara klar och tillgänglig i sin slutversion.
• Utlåtande i mail från Svenska kraftnäts handledare att examensarbetaren är klar från Svenska kraftnäts sida. I detta ingår att du/ni ska ha presenterat ditt/ert arbete på Svenska kraftnät.
• Utlåtande i mail från högskolans handledare att examensarbetaren är klar från deras sida. I detta ingår att du/ni ska ha presenterat ditt/ert arbete på högskolan, och om det ingår opponerat på annans arbete.

Utdrag ur betygsregistret LADOK  (PDF i mail) där det framgår att godkänt examensarbete är inrapporterat.

Omfattning på uppdraget är 30 högskolepoäng.

Information

För svar på allmänna och praktiska frågor hänvisar vi i första hand till ansvarig rekryterare Carl Isaksson, 010 – 489 20 28. För svar på specifika frågor kring uppdraget hänvisar vi till Edward Friman, 072-700 51 50.

Vi vill ha din ansökan senast 2024-11-03. Planerad start för examensarbetet är januari 2025.