Bakgrunn: oppgradering av kraftsystemet
Det er behov for store investeringer og oppgraderinger i kraftnettet de kommende årene. Det er viktig at løsningene som velges både er miljøvennlige og svært pålitelige.
Væskeisolerte transformatorer er hjørnesteiner i det elektriske kraftsystemet. Sikker drift av transformatorer er avgjørende for elektrifisering av samfunnet, tilgang til energi og forsyningssikkerhet.
Vurdering av nye væskers egenskaper
På transformator-markedet har det nå kommet en mengde nye isolasjonsvæsker de senere årene. Disse nye væskene har fordelaktige egenskaper knyttet til biologisk nedbrytbarhet, redusert brannrisiko og forbedrede kjøleegenskaper sammenlignet med konvensjonelle mineraloljer.
Det er imidlertid utfordrende å vurdere den viktigste egenskapen til en dielektrisk væske; dens evne til å fungere som elektrisk isolasjon, motstå elektrisk gjennomslag og forhindre ødeleggelse av transformatoren.
Det finnes i dag ikke egnede testmetoder og standarder for å dokumentere den elektriske gjennomslagsspenningen. Dette skaper problemer for industrien når de skal tilpasse design, og for sluttbrukere med usikkerhet rundt bruken av nye væsker.
LiPe utvikler nye og bedre teststandarder
Arbeidet i prosjektet vil styrke forståelsen og anvendelsen av isolasjonsvæsker for transformatorer. Dette vil være verdifullt for hele verdikjeden.
Målingene, modelleringen og de eksperimentelle resultatene som gjøres i prosjektet vil bidra til grunnleggende forståelse og utvikling av nye og forbedrede teststandarder. Dette vil redusere risiko og usikkerhet og fremme sikker bruk av isolasjonsvæsker i både nye og eksisterende krafttransformatorer.
LiPe-prosjektet legger grunnlaget for å forutsi og teste de dielektriske egenskapene til isolasjonsvæsker for transformatorer ved å:
- Etablere metoder for å dokumentere, forutsi og teste væskers ytelse, og kvalifisere dem for bruk i spesifikke transformatordesign.
- Teste hypotesen om at gjennomslag i dielektriske væsker styres av elektronskred i et elektrisk felt, som kan være romladningsbegrenset (SCLF), for å legge til rette for utvikling av modeller.
Prosjektet skal:
- Måle og utvikle modeller for høyfeltledningsevne og SCLF i isolasjonsvæsker.
- Utvikle atomistiske modelleringsmetoder relevante for høyfeltledning.
- Teste hypotesen om elektronskred i væsker for positive streamere.
- Etablere korrelasjoner mellom væskeegenskaper og småskala dielektrisk ytelse.
- Utføre storskala gjennomslagseksperimenter for å støtte og verifisere modellering og småskala funn.
- Bidra til fremtidige teststandarder for dielektriske væsker.
PhD
Prosjektet har to PhD-stillinger; den ene tilknyttet NTNUs Institutt for kjemi mens den andre er ved NTNUs Institutt for elektrisk energi.