Elkvalitet i högspänningsanläggningar – en viktig del av en driftsäker industri

– Elkvalitet handlar i grunden om hur väl den elektriska energin uppfyller kraven från den utrustning som använder den. Ju mer komplex och känslig en verksamhet är, desto större betydelse får elkvaliteten, säger Niclas Zetterlund, Förvaltare och expert på elkvalitet på Vattenfall.

Vad är elkvalitet?

Elkvalitet beskriver hur väl spänning, frekvens och andra elektriska parametrar i elnätet överensstämmer med de krav som ställs av ansluten utrustning. God elkvalitet innebär att elanläggningen levererar el med stabila egenskaper så att verksamhetens processer kan fungera utan störningar.

– I praktiken kan olika typer av avvikelser förekomma, exempelvis övertoner, spänningsvariationer, frekvensavvikelser, jordfel eller kortvariga spänningstransienter. Om avvikelserna blir för stora kan de påverka utrustningens funktion, leda till onödiga driftstopp eller bidra till ökad belastning på komponenter som motorer, frekvensomriktare och transformatorer, förklarar Niclas.

Mätresultaten analyseras för att identifiera störningar och säkerställa en stabil elanläggning

Varför blir elkvalitet allt viktigare?

Industrins elanläggningar har förändrats i och med ökad automatisering och elektrifiering. Frekvensomriktare, avancerade styrsystem, laddinfrastruktur och annan kraftelektronik är idag vanliga inslag i många verksamheter.

Utvecklingen skapar nya möjligheter till effektivisering men ställer också högre krav på förståelsen för hur olika delar av elanläggningen samverkar.

– Förr fokuserade man främst på att det fanns tillräckligt med effekt tillgänglig. I dag behöver man också förstå hur elanläggningen påverkas av den utrustning som kopplas in och hur olika delar samverkar med varandra, säger Niclas.

Särskilt i verksamheter med kontinuerliga produktionsprocesser, som processindustri, stålindustri, gruvverksamhet och datacenter, kan elkvaliteten ha stor betydelse för tillgänglighet och driftsäkerhet.

Hur arbetar Vattenfall med elkvalitet?

Vattenfall hjälper Industriföretag att kartlägga och analysera elkvaliteten i högspänningsanläggningar. Genom mätningar under normal drift kan man identifiera avvikelser som annars kan vara svåra att upptäcka.

Mätutrustningen registrerar bland annat spänningar, strömmar, övertoner, frekvensvariationer och belastningsnivåer över tid. Resultaten analyseras sedan för att skapa en helhetsbild av hur elanläggningen fungerar och om det finns risker som kan påverka produktionen eller utrustningens livslängd.

– En viktig del av arbetet handlar om att fånga det som inte syns i den dagliga driften. Många störningar uppstår bara under vissa belastningsförhållanden eller vid specifika tidpunkter, säger Niclas.

Så stöttar Vattenfall företag med högspänningsanläggningar

När genomförs elkvalitetsmätningar?

- Elkvalitetsmätningar genomförs ofta när verksamheter upplever återkommande störningar utan en tydlig felorsak. Det kan handla om skydd som löser ut, motorer som blir ovanligt varma eller problem i styr- och automationssystem, beskriver Niclas.

Mätningar används även i samband med större förändringar i elanläggningen, exempelvis vid kapacitetsökningar, elektrifieringsprojekt eller installation av ny produktionsutrustning. Syftet är att säkerställa att anläggningen klarar de nya belastningarna och att förändringarna inte påverkar elkvaliteten negativt.

Vad händer efter mätningen?

Själva mätningen är bara början. Den största nyttan uppstår när resultaten analyseras tillsammans med information om verksamhetens drift och belastningsmönster.

– Analysen kan identifiera bakomliggande orsaker till störningar och ge underlag för beslut om förebyggande underhåll eller tekniska åtgärder. Beroende på situationen kan det exempelvis handla om att installera övertonsfilter, förbättra reaktiv effektkompensering eller genomföra andra åtgärder för att optimera elanläggningens funktion, säger Niclas.

  Niclas Zetterlund installerar utrustning för elkvalitetsmätning i en högspänningsanläggning.   

En investering i driftsäkerhet

Kunskap om elkvaliteten ger inte bara möjlighet att lösa befintliga problem utan också att planera för framtida förändringar i elanläggningen. När Industrins elanvändning ökar och fler processer elektrifieras blir en god förståelse för anläggningens elektriska förutsättningar allt viktigare.

Besparingspotentialen kan vara betydande. Genom att förbättra elkvaliteten kan verksamheten minska energiförluster och elförbrukning, sänka nätkostnader, undvika kostsamma produktionsstopp och reducera behovet av underhåll. Samtidigt kan komponenternas livslängd förlängas, vilket gör det möjligt att skjuta upp reinvesteringar. Sammantaget innebär det lägre kostnader, bättre kontroll över elanvändningen och en mer effektiv drift.

– En elkvalitetsmätning ger en detaljerad bild av hur elanläggningen fungerar i praktiken. Det kan vara ett viktigt beslutsunderlag för förebyggande underhåll samt framtida investeringar och besparingar, betonar Niclas.

För verksamheter med högspänningsanläggningar är elkvalitet därför en viktig del av arbetet för att skapa en säker, effektiv och långsiktigt hållbar drift.