I Sverige finns cirka 200 000 nätstationer. Nära var femte av dessa kan ha tekniska problem, vilket baseras på ett besiktningsresultat av cirka 2 000 nätstationer (20 kV). Flera elnätsägare har också rapporterat att många relativt nya nätstationer drabbas av haverier.
Felen beror på PD-aktivitet, alltså partiella laddningar, ett fenomen som innebär att urladdningar sker lokalt på grund av mikroskopiska mekaniska fel i vissa komponenter i nätstationen, visar en studie från Energiforsk.
Svensk Linjebesiktning, som levererar besiktningstjänster till el- och teleföretag, har kartlagt vad som kan vara orsak till haverierna på uppdrag av Energiforsk.
– Troligen uppstår PD-aktivitet på grund av montagefel i fält vid byggnation av nätstationer, men det kan också bero på prefabricerade fel som uppstått i produktionslinan som tillverkar komponenterna. I vår kartläggning är det ändavslut på mellanspänningssidan som drabbas mest av PD-aktivitet, säger Tomas Johansson, projektledare på Svensk Linjebesiktning.
Hög luftfuktighet påverkar
En bidragande orsak till PD-aktivitet är hög luftfuktighet i nätstationen. Ju högre relativ luftfuktighet desto större risk för att ett potentiellt fel faktiskt leder till PD-aktivitet.
– Vi har också sett att vissa geografiska platser, vissa årsmodeller och fabrikat verkar vara öka sannlikheten för att PD-aktivitet uppstår, säger Tomas Johansson.
Konsekvensen av PD-aktivitet är allvarlig ur ett ekonomiskt perspektiv, men det leder också till problem med leveransen av el till konsument. Urladdningen som skapas vid PD-aktivitet leder till flertalet skadliga effekter på komponenter i nätstationen, eftersom den ger upphov till skadligt UV-ljus, ozon och salpetersyrlighet.
– Den här processen kan på sikt leda till haveri i nätstationen. UV-ljuset bryter ner polymerer i ändsluten, vilket leder till att ändavslutets isoleringsförmåga försvagas successivt. Salpetersyrlighet tillsammans med fukt leder till att metallkomponenter i hela nätstationen oxiderar och måste bytas ut i förtid. Ofta flera decennier innan nätstationens förväntade livslängd uppnåtts.
Även ett arbetsmiljöproblem
PD-aktivitet är också ett arbetsmiljöproblem eftersom det kan ge upphov till ljusbågar, som kan ge svåra skador på människor i och i värsta fall leda till döden.
– Entreprenörer, besiktningspersonal och andra som vistas i närheten av nätstationer med PD-problem kan utsättas för skador från till exempel ozon, syra och i värsta fall ljusbågar. Det är alltså inte bara en ekonomiskt och tekniskt viktigt att komma tillrätta med de här problemen, utan det handlar också om människors hälsa, säger Tomas Johansson.
Entreprenörer, besiktningspersonal och andra som vistas i närheten av nätstationer med PD-problem kan utsättas för skador.
I projektet har Svensk Linjebesiktning i samarbete med Energiforsk och flera nätägare, utvärderat vilken som är den bästa metoden för att identifiera PD-aktivitet i nätstationer, och här har koronasensorn visat sig vara den enda pålitliga tekniken.
Med hjälp av certifierad personal och en handhållen koronasensor identifieras det UV-ljus som uppstår vid PD-aktivitet. Med stöd av specialutvecklad mjukvara kan resultatet utvärderas och översättas till allvarlighetsgrad och lämpliga åtgärder.
Nytt projekt för riskbedömning
Svensk Linjebesiktnings fokus i det här projektet har varit att kartlägga hur omfattande problemet är. Nu startas ett nytt projekt i samarbete med Rise och flera svenska nätägare på uppdrag av Energiforsk. Uppföljningsprojektet fokuserar på att i framtiden matematiskt kunna avgöra vilka stationer som löper störst risk att drabbas av funktionsfel i förtid på grund av PD-aktivitet.
– Det finns potentiellt miljardbelopp att spara genom att tidigt identifiera och åtgärda PD-aktivitet i nätstationer. Tillsammans med RISE kommer vi att analysera all data vi har samlat hittills – på cirka 6 000 stationer i Sverige.
Vi vet att aktiviteten inte självläker och att skadorna på stationen ökar exponentiellt med tiden.
Nu har han sikte på att tillsammans med andra aktörer ta fram bra instruktioner för hur elnätsägarna ska komma till rätta med problemen.
– Det blir ekonomiskt ohållbart att fysiskt besöka alla 200 000 nätstationer i Sverige. Därför kommer projektet skapa algoritmer baserade på ett antal riskfaktorer för PD-aktivitet. På så sätt kan elnätsägare undersöka risken för PD-aktivit
et i de egna nätstationerna.
Tomas Johansson ser positivt på att det går att lösa problemen på mätstationerna, men poängterar att det är tidskritiskt att komma igång:
– Vi vet att tidiga symtom inte kan upptäckas med mänskliga sinnen, utan att rätt teknik är nyckeln till att identifiera PD-aktivitet tidigt. Vi vet också att aktiviteten inte självläker och att skadorna på stationen ökar exponentiellt med tiden, och därmed också kostnaderna för åtgärder.
Tomas Johansson avslutar:
– Det är intressant att se att vi kan identifiera, och lösa, utmaningar i elnätet genom att skapa samarbeten mellan besiktningsföretag, nätägare, Rise och Energiforsk. Detta är utmaningar som ingen av oss ensamt hade haft möjlighet att klara av.
Läs hela rapporten om projektet här.
Marie Kofod-Hansen
