Funktionsprovning i Ludvika säkrar kraftöverföring i Kina och Indien

Länder som Kina och Indien har ett stadigt ökande behov av elkraft. Men kraften finns inte där den behövs utan måste transporteras hundratals mil. För att maximera spänningen och minimera ledningsförlusterna har ABB utvecklat UHVDC-tekniken som möjliggör överföring av ultrahögspänd likström på 800 kV. Produktionen av kritisk utrustning sker i Ludvika.

Ett nästintill katedralliknande hallbygge pågår hos ABB Power Systems i Ludvika. Efter 20 års forskning och utveckling lanseras nu det banbrytande nya inom tekniken för överföring av högspänd likström - Ultra High Voltage Direct Current. I den nya byggnaden, som blir en 45 meter hög elektriskt isolerad provningshall, kommer den löpande produktionen av utrustning för transformatorstationer och kraftledningar att funktions- och säkerhetsprovas med en extrem teknik för att klara en spänning på 800 kV. Provningsverksamheten sätter igång nästa sommar.

Power superhighways
På ABB talar man stolt om en ny era av motorvägar för kraftöverföring, power superhighways, som kommer att skapa helt nya möjligheter att tillfredsställa behovet av elkraft i nya snabbväxande industriregioner och städer. Framförallt i Kina som varje år installerar ny effekt motsvarande mer än den totala installerade effekten i Sverige. Men också Indien, Brasilien och Sydafrika behöver mycket mer elkraft. Gemensamt för de här länderna är att de har god tillgång på miljövänlig vattenkraft som av kostnadsskäl hittills inte kunnat transporteras de nödvändiga 150-300 milen. Det problemet har ABB löst med UHVDC-tekniken.

Uppenbara kostnads- och miljöfördelar
Eftersom enbart Kina avser att bygga en 800 kV DC-linje per år med en kapacitet på 5 000-6 400 MW per linje under de närmaste tio åren förstår man omfattningen. Lågt räknat, med en medellängd på 150 mil, motsvarar det ett kvarts varv runt jorden med nya kraftledningar. I det perspektivet är den minimala kraftledningsgatan något av det mest påtagliga med UHVDC. Konventionella transmissionssätt (växelström) kräver två eller flera linjer med ledningsgator som i de flesta fall var för sig är bredare. Kostnadsbesparingen blir uppenbar. Till det bidrar också att ledningsförlusterna är avsevärt lägre jämfört med växelströmsledningar.
Att tekniken också skapar ett närmast försumbart oscillerande magnetfält, i motsats till AC-ledningar, innebär att det hårdare kravet på magnetfält (<0,4μT) som alltmer börjar tillämpas i västvärlden kan mötas.

Provningshallen - het rysk docka
Den nya provningshallen i Ludvika blir världens största och kostar 150 Mkr att bygga. Men så är det ingen ordinär konstruktion heller. Man kan närmast likna den vid en rysk docka med ett ytterskal, ett mellanskal och ett innerskal där väggar, golv och tak är helt isolerade från varandra - en så kallad Faraday's bur med kopparnät i golvet och sträckmetall i taket. - Hallen blir en ytterst vital länk i vår produktionskedja, förklarar Tommy Johansson som är fastighetschef för ABBs alla verkstäder i Sverige. Apparater och isolatorer kommer att kvalitetstestas under extrema förhållanden som motsvarar verkligheten. När vi krämar på med 800 kV i 65-gradig miljö måste riskerna för överslag och andra störningar vara obefintliga. Därför har vi ett minimiavstånd på 15 meter till varje plåtvägg när vi testar 20 meter långa spröt (isolatorer).
- Rent konstruktions- och installationsmässigt ställer det här ovanligt höga krav på våra konsulter och entreprenörer. Inte minst gäller det genomföringarna för elförsörjningen till själva provningsutrustningen och funktionerna för belysning och värme. Inga som helst krypströmmar får förekomma. Det betyder till exempel att belysningen måste hänga ovanför nättaket och att vi inte kan ha elektriska knappar till portarna. Det senare har lösts med en optisk öppnings- och stängningsfunktion av ytterporten och en skärmad port innanför, säger Tommy.

Tuff och annorlunda utmaning
Torgny Gustafsson, VVS-konsult och uppdragsledare på ÅF i Borlänge, och kollegan Jan Banck i Falun som håller i elprojekteringen bekräftar att det inte är fråga om något dussinuppdrag. - En sådant här speciellt uppdrag får man bara en gång i livet och lärdomarna är verkligen intressanta, menar de. Inte minst med tanke på att konstruktion och genomförande går hand i hand enligt en mycket tuff tidsplan. Fortfarande är en del handlingar inte klara och det tillkommer uppgifter hela tiden. Men engagemanget och lyhördheten från alla inblandade gör att utmaningen att hålla deadline överskuggar alla dagliga små problem.
- Höga krav ställdes på luftbehandlingsanläggningen för att minimera temperaturgradienten i hallen, och för att säkerställa avsedd funktion på Faraday´s bur behövdes specialtillverkade tilluftsdon som fick beställas från USA - en komplikation som ingen kunde förutse, påpekar Torgny. - Egentligen är det lite märkligt med en så stor och komplicerad byggnad med tanke på att den ska användas för en tyst verksamhet där bara två tre man kommer att jobba, säger Jan och höjer tankfullt blicken mot takarmaturen 40 meter upp.