Transformatorstationen, en effektiv knutpunkt i elnätet
I elnätet finns tusentals transformatorstationer som förändrar spänningsnivån, fördelar flödet av elström och vakar över elnätets funktion.
I snart sagt varje ”vägkorsning” i det landstäckande elnätet finns en transformatorstation, stor eller liten, beroende på spänningsnivå i den aktuella delen av elnätet. Hos Hitachi Energy pågår ständig utveckling för att ta fram tillförlitliga och energibesparande stationer och apparater till transformatorstationerna – allt för effektiv transport av el fram till våra vägguttag.
Den vanligaste uppgiften för en transformatorstation är att omvandla elen till en lägre spänningsnivå och fördela ut till nya, mindre ledningar. Från 400 kV till 140 kV och sedan, oftast, från 140 kV till 20 eller 10 kV; därefter tar nätstationer – mindre inbyggda transformatorstationer – över och omvandlar från 20 eller 10 kV till de 400V vi får till våra bostäder.
Utöver elnätets transformatorstationer finns stationer också vid kraftverken där de höjer spänningen på den producerade elen som ska lämnas över till elnätet. Stora industrier, till exempel pappersbruk och stålverk, har egna transformatorstationer som omvandlar och fördelar elen inom industriområdet.
Elnätets riktigt stora transformatorstationer återfinns vid de största kraftledningarna i stamnätet, i Sverige de långa 400 kV-ledningarna från norra till mellersta Sverige. Stationerna ligger utmed eller vid slutet av kraftledningarna, där elen ska fördelas ut till regionala elnät med spänningsnivåer på 140 kV.
Inom regionnäten finns en mindre storlek av transformatorstation, ofta kallad mottagningsstation. Den tar emot 140 kV och omvandlar vanligtvis till 20 eller 10 kV, och det är den typen vi bland annat har vid städer där de svarar för stadens elförsörjning.
Mottagningsstationen har likt alla transformatorstationer ett ställverk för inkommande ledningar, en transformator och ett ställverk för utgående ledningar. Dessutom är det vanligt med en extra transformator som reserv. En mottagningsstation har också bland annat ventilavledare som skyddar mot åsknedslag, små spännings- och strömtransformatorer som mäter spänning respektive ström, batteribackup som reservkraft och nollpunktsutrustning som skyddar transformatorn från skadliga jordfelsströmmar.
Ställverket för en eller två inkommande ledningar innehåller brytare som gör det möjligt att stänga av elen för att skydda stationen eller koppla om till annan ledning. Numera är brytarna oftast av typen Combinedbrytare som i samma apparat förenar huvudbrytaren med den nödvändiga, frånskiljande personsäkerhetsbrytaren.
Hitachi Energy lanserade Combinedbrytarna år 2000 och de spar både yta och underhållsarbete. Ställverket för utgående ledningar finns inne i stationens hus och kan innehålla uppåt 40 fack, beroende på hur många ledningar som går ut till 20 eller 10 kV-nätet, och varje fack har en brytare för en enskild ledning. Alla ledningar är övervakade av reläskydd, små datorer, som skyddar utrustningen mot fel och ser till att allt fungerar som det ska. Reläskydden samlar också in information om vad som händer och förmedlar till stationens övervakningsenhet.
Den i sin tur kommunicerar med en driftcentral någonstans i landet, där nätbolagens operatörer övervakar och vid behov styr elströmmens flöde via stationernas reläskydd och brytare.
Inom Hitachi Energy pågår ett ständigt ingenjörsarbete för att på olika sätt minska förlusterna av el i apparater och ledningar och därigenom spara energi. Transformatorer utvecklas nu med nytt material i kärnan som ger mindre förluster – här betyder varje liten minskning enormt mycket i minskat globalt koldioxidutsläpp då det finns miljontals transformatorer av olika storlekar i världen.