Förutsättningar för övervakning av nätstationer inom lokalnät med givarutrustning
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Prerequisites for monitoring secondary substations in local networks with sensor equipment (English)
Abstract [sv]
Traditionellt har nätstationer inom lokalnät fungerat med begränsad övervakning, vilket ofta har lett till ett ökat beroende av felrapporter från kunder för att upptäcka och åtgärda driftstörningar. Detta examensarbete utforskar betydelsen av att implementera övervakningssystem i nätstationer för att uppnå en säkrare drift och optimalt underhåll av denna kritiska infrastruktur. I enlighet med rekommendationer från Energimarknadsinspektionen, fastställde regeringen i juni 2018 högre krav på funktionerna hos elmätare. Detta har lett till att elnätsföretag som Vattenfall Eldistribution AB utrustar sina nätstationer med avancerade elmätare. Dessa avancerade elmätare möjliggör installationen av externa givare för att övervaka en rad parametrar. Detta innebär att förutom att övervaka kritiska interna parametrar som ström, spänning och effekt, kan nätstationerna nu också effektivt övervaka externa faktorer som påverkar deras funktion. Denna utökade övervakning kan inkludera allt från signaler från transformatorns vakter och sensorer till omgivningstemperatur, luftfuktighet och vätskenivån i oljeuppsamlingskärl.
Denna utveckling öppnar för nya möjligheter inom övervakning genom dessa mätare, eftersom de nätstationsmätaren möjliggör datakommunaktion mellan nätstation och mottagande insamlingssystem. En central fråga som tas upp är vilka aspekter som bör övervakas och vilka typer av övervakningssystem som är lämpliga, med hänsyn till geografiska placering och variationer bland nätstationstyper. Syftet med arbetet är att fördjupa förståelsen för olika övervakningssystem i nätstationer, med särskilt fokus på användningen av givare. Analysen inriktas på att belysa utmaningar och brister i befintliga system, samt att utforska deras potential och fördelar.
Studien är begränsad till själva nätstations byggnaden och transformatorn, ofta den mest kritiska komponenten. Trots att transformatorer vanligtvis är utrustade med standardmässiga givare och vakter, är den information de genererar sällan tillgänglig för relevanta intressenter inom elnätsföretagen. Vidare identifierar arbetet andra fysikaliska parametrar som är viktiga för en optimal eldistribution, inklusive omgivningstemperatur och luftfuktighet inom nätstationsbyggnaden, vilka har en märkbar inverkan på komponenterna.
Slutligen presenterar analysen rekommendationer för övervakning av olika typer av nätstationer, med beaktande av deras tekniska utformning och geografiska placering. Resultaten tyder på att övervakning av nätstationer erbjuder lovande möjligheter, både för elnätsföretag och deras kunder.
Abstract [en]
Traditionally, secondary substations within local networks have functioned with limited monitoring, which has often led to an increased reliance on fault reports from customers to detect and rectify disruptions. This thesis explores the importance of implementing monitoring systems in secondary substations to achieve safer operations and optimal maintenance of this critical infrastructure. In accordance with recommendations from the Energy Markets Inspectorate, the government in June 2018 established higher functional requirements for electricity meters. This has prompted electricity network companies, such as Vattenfall Eldistribution AB, to equip their secondary substations with advanced electricity meters. These advanced meters facilitate the installation of external sensors to monitor a range of parameters. This means that, in addition to monitoring crucial internal parameters like current, voltage, and power, the substations can now also efficiently monitor external factors affecting their operation. The expanded monitoring capabilities can include everything from signals from transformer guards and sensors to environmental factors like ambient temperature, humidity, and the level of fluid in oil collection containers.
This development opens up new opportunities for surveillance through these meters, as the secondary substation meters enable data communication between the secondary substation and the receiving collection system. A central issue addressed is which aspects should be monitored and what types of monitoring systems are appropriate, considering geographical variations among the secondary substations. The purpose of the work is to deepen the understanding of different monitoring systems in secondary substations, with a particular focus on the use of sensors. The analysis focuses on highlighting challenges and deficiencies in existing systems, as well as exploring their potential and advantages.
The study is limited to the secondary substation building itself and the transformer, often the most critical component. Although transformers are usually equipped with standard sensors and guards, the information they generate is rarely available to relevant stakeholders within the electricity network companies. Furthermore, the work identifies other physical parameters that are important for optimal electricity distribution, including ambient temperature and humidity within the substation building, which have a noticeable impact on the components. Finally, the analysis presents recommendations for monitoring different types of secondary substations, considering their technical design and geographical location. The results suggest that monitoring of secondary substations offers promising opportunities, both for electricity network companies and their customers.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 39
Keywords [en]
monitoring, secondary substations, local network, sensor equipment
Keywords [sv]
övervakning, nätstationer, lokalnät, givarutrustning
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-21375Local ID: EXE512OAI: oai:DiVA.org:hv-21375DiVA, id: diva2:1842561
Subject / course
Electrical power technology
Educational program
Elektroingenjör - Elkraft
Supervisors
Examiners
2024-03-062024-03-052024-03-06Bibliographically approved