Thesis (M.S.)--Utah State University, 2008. / Title from title screen (viewed Mar. 6, 2009). Department: Electrical and Computer Engineering. Includes bibliographical references. Archival copy available in print.

Προτείνεται στη διατριβή ένα περιβάλλον ανάλυσης και μελέτης ενδεχόμενων διαταραχών με τη χρήση μεθόδων μηχανικής μάθησης για ηλεκτρικά δίκτυα. Δομείται ένα ελεγμένο σύνολο πιθανών λειτουργικών καταστάσεων πάνω στο οποίο ορίζεται και μελετάται ένα σύνολο από ενδεχόμενες διαταραχές. Βάσει προτεινόμενων στη βιβλιογραφία δεικτών κατάστασης, οι οποίοι υπολογίζονται ανά λειτουργική κατάσταση, εκπαιδεύονται ανά ενδεχόμενη διαταραχή μέθοδοι μηχανικής μάθησης οι οποίες για μη γνωστές καταστάσεις του δικτύου είναι δυνατό να παράγουν προγνώσεις σχετικά με τις πιθανές επιπτώσεις μιας ενδεχόμενης διαταραχής. Στα πλαίσια της διατριβής έχει σχεδιαστεί ένα πρωτότυπο υπολογιστικό περιβάλλον ανάλυσης και εκτίμησης της επικινδυνότητας ενός προκαθορισμένου συνόλου διαταραχών απώλειας συνδυασμού γραμμών και ζυγών, ενώ παράλληλα προτείνεται μια μεθοδολογία ανάλυσης ενδεχόμενων διαταραχών η οποία εφαρμόζεται στο ηλεκτρικό δίκτυο της νήσου Κρήτης. Το περιβάλλον μελέτης είναι ανεξάρτητο του ηλεκτρικού δικτύου και εκπαιδεύει αλγόριθμους μηχανικής μάθησης με προγενέστερη γνώση με σκοπό την εκτίμηση του αποτελέσματος εφαρμογής μιας ενδεχόμενης διαταραχής σε μια τυχαία λειτουργική κατάσταση του δικτύου. Η προγενέστερη γνώση αποκτάται με προσομοίωση, δηλαδή με την εφαρμογή μιας διαταραχής σε διαφορετικές μεταξύ τους ελεγμένες λειτουργικές καταστάσεις. Έτσι, είναι δυνατή η εκτίμηση της επικινδυνότητας μιας ενδεχόμενης διαταραχής με παράκαμψη της υπολογιστικά δαπανηρής διαδικασίας ανάλυσης ροής φορτίου. / Within thesis an environment implementing machine learning techniques for the analysis and study of electrical network contingencies is proposed. A set of contingencies is defined and studied on a filtered set of simulated possible operating points. Machine learning methods based on proposed in bibliography indices are calculated per simulated operating point and are trained per contingency. They are capable to generate a prediction for an unknown network state about the possible outcome of a contingency. In the scope of thesis a novel computing environment has been developed for the analysis and risk assessment of a predefined set of contingencies comprising line outage combinations. In parallel, a general methodology for contingency analysis is proposed that is in particular implemented on the electrical network of the island of Crete. The environment of study is electrical network independent and trains machine learning algorithms based on previous knowledge. It aims at the estimation of the application result of a contingency to a certain network operating state. Previous knowledge is acquired through simulation, that is the application of a contingency to different filtered operating states. Thus, the risk estimation of a contingency is achieved, bypassing the computer intensive procedure of power flow analysis.

Τα σύνθετα υλικά αναπτύχθηκαν με σκοπό τη δημιουργία προϊόντων με εξειδικευμένο συνδυασμό ιδιοτήτων. Τα υλικά αυτά επιτρέπουν την εξοικονόμηση υλικών και χρηματικών πόρων, μέσω της αντικατάστασης μέρους των πολύτιμων φυσικών πρώτων υλών με άλλες φθηνότερες, διατηρώντας όμως στο τελικό προϊόν τις ιδιότητες των αντικατασταθέντων συστατικών. Τα σύνθετα υλικά είναι μίγματα δύο ή και περισσότερων συστατικών, τα οποία διαφέρουν στη μορφή ή και στη σύνθεση, συνήθως δεν διαλύονται το ένα στο άλλο και είναι δυνατόν να εντοπιστεί διεπιφάνεια μεταξύ των συστατικών τους. Τα σύνθετα υλικά αποτελούνται από τη μητρική και την ενισχυτική φάση. Η μήτρα περικλείει τα εγκλείσματα και αποτελεί τη φάση του συστήματος, η οποία δίνει την εξωτερική μορφή του σύνθετου υλικού. Επίσης, ενεργεί ως περιβάλλον και ως συνδετική ύλη για τα εγκλείσματα και συνήθως καθορίζει την αντοχή του σύνθετου υλικού. Τα εγκλείσματα αποτελούν τα δομικά στοιχεία του σύνθετου υλικού και καθορίζουν την εσωτερική του δομή. Για την καλύτερη δυνατή συνεργασία μήτρας-εγκλείσματος επιβάλλεται η πλήρης επαφή τους, όπως και η ανάπτυξη μεταξύ τους ενός ισχυρού δεσμού συνοχής. Στην παρούσα εργασία ως ενισχυτική φάση χρησιμοποιήθηκε το TiO2. Η μελέτη του παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον λόγω των οπτικών και ηλεκτρονικών ιδιοτήτων του. Το TiO2 είναι ένας ημιαγωγός ευρέως χάσματος και μπορεί να κρυσταλλωθεί σε τρεις διαφορετικές δομές: ρουτίλιο, ανατάσης και βρουκίτης (rutile, anatase και brookite). Ως προπολυμερές για την παρασκευή των δοκιμίων, χρησιμοποιήθηκε η εποξειδική ρητίνη. Η συγκεκριμένη ρητίνη είναι ένα τυπικό μονωτικό πολυμερές χαμηλού ιξώδους, της οποίας η διηλεκτρική σταθερά καθώς και η αγωγιμότητα δεν διαφέρουν σημαντικά από τις αντίστοιχες τιμές για το TiO2. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι ο ηλεκτρικός χαρακτηρισμός σύνθετων συστημάτων πολυμερικής μήτρας-κεραμικού TiO2. Παρασκευάστηκαν σύνθετα υλικά συγκέντρωσης 10 phr, 30 phr και 50 phr σε TiO2. Για τον ηλεκτρικό χαρακτηρισμό των σύνθετων αυτών, εφαρμόστηκε η τεχνική της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας ευρέως φάσματος (BDS-Broadband Dielectric Spectroscopy). Με τη διηλεκτρική φασματοσκοπία είναι δυνατόν να μετρηθεί το πραγματικό και το φανταστικό μέρος της διηλεκτρικής σταθεράς, της εμπέδησης, της αγωγιμότητας όπως και άλλα μεγέθη, ως συνάρτηση της συχνότητας, της εφαρμοζόμενης τάσης και της θερμοκρασίας. Στην εργασία αυτή, για τη λήψη των μετρήσεων διηλεκτρικής απόκρισης, χρησιμοποιήθηκε η γέφυρα εναλλασσόμενου Alpha-N της εταιρείας Novocontrol. Ως κυψελίδα μετρήσεων χρησιμοποιήθηκε η BDS 1200 της ίδιας εταιρείας. Για κάθε εξεταζόμενο δείγμα έλαβαν χώρα ισόθερμες σαρώσεις συχνοτήτων. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν στην περιοχή συχνοτήτων από 0.1Hz ως 1MHz και σε εύρος θερμοκρασιών από -1000 C ως 1500 C. Το θερμοκρασιακό βήμα μεταξύ των διαδοχικών σαρώσεων συχνοτήτων είναι 100 C. Η θερμοκρασία ελέγχεται από το σύστημα Quatro με ακρίβεια 0.10 C. Όλη η διάταξη είναι συνδεδεμένη με ηλεκτρονικό υπολογιστή για ταυτόχρονο έλεγχο και αποθήκευση των δεδομένων. Για λόγους σύγκρισης εκτός από τα σύνθετα, μετρήθηκαν και δείγματα καθαρής ρητίνης. Τα φαινόμενα διηλεκτρικής χαλάρωσης που καταγράφονται περιλαμβάνουν συνεισφορές τόσο από την πολυμερική μήτρα όσο και από την ενισχυτική φάση. Στην περιοχή των χαμηλών θερμοκρασιών ανιχνεύονται, τόσο στα δείγματα καθαρής ρητίνης όσο και στα σύνθετα, οι διεργασίες της β- και γ-χαλάρωσης. Οι διεργασίες αυτές αποδίδονται σε περιορισμένες τοπικές κινήσεις τμημάτων της πολυμερικής αλυσίδας (γ-χαλάρωση) και σε επαναπροσανατολισμό πλευρικών τμημάτων της πολυμερικής αλυσίδας (β-χαλάρωση). Στην περιοχή των υψηλών θερμοκρασιών καταγράφονται τρεις επιπρόσθετες διεργασίες χαλάρωσης. Στην περιοχή χαμηλών συχνοτήτων, εμφανίζεται το φαινόμενο Maxwell-Wagner-Sillars (ενδοεπιφανειακή πόλωση), το οποίο οφείλεται στη συσσώρευση φορτίων χώρου στην ενδοεπιφάνεια μήτρας-εγκλείσματος. Όπως αναμένεται η διεργασία αυτή δεν εμφανίζεται στο δείγμα καθαρής ρητίνης. Λόγω της μικρής ετερογένειας μεταξύ των δύο φάσεων το φαινόμενο είναι ασθενές και γίνεται ισχυρότερο με την αύξηση της συγκέντρωσης σε TiO2. Στην περιοχή των ενδιάμεσων συχνοτήτων εμφανίζεται, τόσο στα δείγματα καθαρής ρητίνης όσο και στα σύνθετα, η διεργασία της α-χαλάρωσης, η οποία σχετίζεται με την υαλώδη μετάβαση της πολυμερικής μήτρας. Η δυναμική της α-χαλάρωσης δεν επηρεάζεται από την αύξηση της συγκέντρωσης σε πληρωτικό μέσο. Στην περιοχή των υψηλών συχνοτήτων και μόνο στα σύνθετα εμφανίζεται η διεργασία IDE (Intermediate Dipolar Effect), η οποία αποδίδεται στην παρουσία της ενισχυτικής φάσης. Αυτή η διεργασία εμφανίζεται σαφέστερα στα σύνθετα συγκέντρωσης 30 phr και 50 phr, δηλαδή επηρεάζεται ισχυρά από τη συγκέντρωση σε TiO2. Σε όλες τις συγκεντρώσεις οι διεργασίες MWS και IDE παρουσιάζουν εξάρτηση από τη θερμοκρασία, η οποία ακολουθεί την εξίσωση Arrhenius, ενώ η εξάρτηση της α-χαλάρωσης από τη θερμοκρασία περιγράφεται από την εξίσωση Vogel-Fulcher-Tamann (VTF). Για όλες τις διεργασίες χαλάρωσης στις υψηλές θερμοκρασίες, υπολογίζονται οι χρόνοι χαλάρωσης και οι αντίστοιχες ενέργειες ενεργοποίησης. Η μεταβολή του πραγματικού μέρους της ηλεκτρικής αγωγιμότητας εναλλασσόμενου , στην περιοχή υψηλών θερμοκρασιών, συναρτήσει της συχνότητας εμφανίζει τρεις περιοχές. Στην περιοχή υψηλών συχνοτήτων, η μεταβολή της ηλεκτρικής αγωγιμότητας εναλλασσόμενου συναρτήσει της συχνότητας ακολουθεί τον νόμο της Παγκόσμιας Διηλεκτρικής Απόκρισης. Στην περιοχή αυτή παρατηρείται ασθενής εξάρτηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας από τη θερμοκρασία. Η μεταβολή της ηλεκτρικής αγωγιμότητας στην ενδιάμεση περιοχή συχνοτήτων, συνδέεται με την εμφάνιση των μηχανισμών MWS και α-χαλάρωση. Στην περιοχή χαμηλών συχνοτήτων, η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι ανεξάρτητη της συχνότητας και περιγράφει την αγωγιμότητα συνεχούς των υλικών. Η είναι η τιμή της αγωγιμότητας στα 0.1Hz. Η αγωγιμότητα συνεχούς αυξάνεται αυξανομένης της θερμοκρασίας, για όλα τα εξεταζόμενα δείγματα και ακολουθεί την εξίσωση Vogel-Fulcher-Tamann (VTF). / Polymer matrix – ceramic TiO2 composites were prepared, in different filler concentrations, and their electrical properties were examined by means of Broadband Dielectric Spectroscopy (BDS), over a wide temperature range (-100C to 150C) and in the frequency range of 10-1Hz–1MHz. The relaxation phenomena recorded include contributions from both the polymeric matrix and the presence of the reinforcing phase. The results are discussed using the electric modulus formalism, with temperature and filler’s concentration as parameters. Pure matrix exhibits tree distinct relaxation processes attributed, with ascending relaxation rate, to glass/rubber (-mode) transition, and local motions of polar side groups and small segments of the polymer chain. Two additional modes have been detected in the TiO2 reinforced systems. The relaxation mechanism present at low frequencies and high temperatures is attributed to interfacial polarization or Maxwell – Wagner – Sillars phenomenon and corresponds to the slowest observed mode. Finally, the second process recorded in the intermediate frequency range, between -mode and polar side groups-mode, is possibly related to order/disorder transition of the ceramic TiO2.

Vedlikehald av sjøkabelanlegg er eit tema som det er lite fokus på i mange nettselskap, og lite feil og statistikkar fører ofte til ein havaristyrt strategi. I denne oppgåva ser ein på korleis fleirmåls beslutningsanalyse og influensdiagram kan brukast til å vurdere tilstanden til sjøkabelanlegg. Dette for at ein på ein betre måte skal kunne sortere ut dei anlegga med dårligast tilstand. FMBA-verktøyet som er brukt er ein prototyp frå Sintef som er basert på MS Excel og dette har ikkje vore brukt på ei slik problemstilling før. Verktøyet har stort sett vore brukt på få prosjekt med mykje informasjon og tilhøyrande økonomiske analyser, mens det i dette tilfellet er brukt på mange anlegg utan økonomiske analyser. Dette har ført til nokre justeringar for at verktøyet skal fungere best mogeleg for dette formålet. For å gjennomføre ei slik analyse trengs mykje informasjon om anlegga, og ein del tid har gått med til å strukturere all informasjonen og presentere denne på ein god måte. Mesteparten av arbeidet som er gjort ligg i store tabellar, så det anbefalast å sjå godt på desse. For å gjennomføre ei kvalitativ vurdering må ein definere dei kvalitative faktorane som skal vurderast. I denne analysa er desse faktorane økonomi, leveringspåliteilgheit, personsikkerheit, ytre miljø, omdømme og teknisk tilstand. Desse faktorane er vekta opp i mot kvarandre ved hjelp av AHP-metoden for å bestemme fraksjonen av kor mykje dei ulike faktorane bidreg til det totale resultatet. Dei ulike faktorane vert og delt opp i ei gradering slik at ein ved vurdering av anlegga velger kor stort utslag på skalaen anlegget gir.Sjølv om mykje informasjon om anlegga er samla inn vart det vurdert til at datagrunnlaget var for tynt til å gjennomføre ei reell analyse. Vurderingane som er gjort på anlegga er difor fiktive, men graderinga er gjort på grunnlag av dei opplysningane som er kjent rundt anlegget.Ved å legge inn alle vurderingar i FMBA-verktøyet og modifisere resultatvisninga noko får ein fram ei god oversikt over korleis tilstanden til dei ulike anlegga er. Utifrå desse resultata kan ein for eksempel bestemme kva slags anlegg ein bør sette i gang forebyggande tiltak ved, eller bestemme inspeksjonsintervall for anlegga i ein vedlikehaldsplan. Influensdiagrammet som er laga i Netica er laga som et komplement til FMBA-verktøyet. I dette diagrammet kan ein legge inn vurderinga av eit anlegg for så å forandre på vurderinga og skaleringa av kriteria, og få ut den nye kvalitative verdien. På denne måten slepp ein å legge inn alle data på nytt i FMBA-verktøyet, men ser endringa i kvalitativ verdi umiddelbart. For å bli kjend med Netica-verktøyet vart det laga ein modell der delar av prosjektoppgåva frå hausten 2007 vart teke i bruk. Den tar for seg korleis KILE vert påvirka av ei eventuell fjerning av ein kabel i nettet, og ein har muligheit til å forandre på parameterar som last og lengde på utetid. Utifrå det som er erfart i denne oppgåva gir vurdering ved hjelp av FMBA-verktøy ei god framstilling av tilstanden til anlegga. Resultata kan brukast til å legge opp vedlikehaldsplanar, og vedlikehaldsstrategiar kan enkelt knyttast til analysen. Sidan mykje av denne analysa er basert på antakelsar er det usikkert kor god den er i realiteten, og derfor bør det gjennomførast fleire prosjekt med fokus på dette temaet. Eit steg vidare vil for eksempel vere å teste analysemetoden på eit utvalg av kablar der ein skaffar seg mykje informasjon om kablane og foretek både mekaniske og elektriske undersøkelsar. På denne måten kan ein få ei reell analyse som vil gi betre grunnlag for å vurdere om denne metoden gir eit godt bilde av virkeligheita.

Kryssbunden polyetylen (PEX) er den mest brukte polymerisolasjonen i Noreg. PEX blir brukt i kablar opp til 420 kV. Auka spenningsnivå i høgspenningskablar gjev auka termiske påkjenningar og PEX kablar har ein maksimal driftstemperatur på 90 °C. Framover vil det bli behov for kablar som kan tåle høgare driftstemperaturar. I denne oppgåva blir polymeren syndiotaktisk polypropylen (s-PP) undersøkt til bruk som isolasjon i høgspenningskablar, spesielt ved høge temperaturar. s-PP har ein smeltetemperatur på 130 °C, låge dielektriske tap og høg gjennomslagsstyrke cite{Yoshino-mekanisk}. For å halde ynskt driftsikkerheit på høgspenningskablar av polymerar er det viktig med kunnskap om nedbrytingsmekanismar som elektrisk trevekst. Hovudformålet i denne oppgåva har vore å studere samanhengen mellom danninga av elektriske tre og partielle utladningar i både PEX og s-PP. Eigne testobjekt av både PEX og s-PP har vorte produsert. I testobjekta er det brukt stålnåler som elektrode for å skape område med lokal feltforsterking. Elektrisk trevekst har blitt undersøkt ved 8 kV, 10 kV og 12 kV, med ein frekvens på 50 Hz. Resultat frå denne oppgåva viser at elektriske tre i PEX og s-PP har ulik form. I PEX endrar treet form frå greinstruktur ved 8 kV til buskstruktur ved 10 kV og 12 kV. Det vil sei at antall forgreiningar aukar med auka spenning. Tid fram til gjennomslag aukar frå 7 minutt og 12 sekund ved 8 kV til 34 minutt og 30 sekund ved 12kV. Elektriske tre i s-PP derimot har greinform både ved 8 kV, 10 kV og 12 kV. Greinstruktur i s-PP skil seg frå greinstruktur i PEX, den har færre forgreiningar fram til treet når jord. Tida treet brukar for å nå jordelektroda minkar med auka spenning, i motsetnad til elektriske tre i PEX, frå 9 minutt og 36 sekund ved 8 kV til 2 minutt og 54 sekund ved 12 kV. Oppsiktsvekkande resultat for elektriske tre i s-PP er at dei ikkje nødvendigvis fører til gjennomslag idet fyrste grein når jordelektrode. Nye greiner vil fortsetje å vekse parallelt fram til jordelektroden til det blir gjennomslag. Tid til gjennomslag har stor variasjon, men minkar i gjennomsnitt frå 3 timar og 47 minutt ved 8 kV til 5 minutt ved 12 kV. Det er observert ein korrelasjon mellom partielle utladningar og elektrisk trevekst. For elektriske tre i PEX, der det er flest forgreiningar og stor tettleik av greiner, er dei partielle utladningane større enn dei er for s-PP. Ved 10 kV er den maksimale PD-amplituden ti gonger større i PEX enn for s-PP. Ved auka spenning frå 8 kV til 12 kV i PEX aukar antall forgreiningar og maksimal PD-amplitude går frå omlag 350 pC til 900 pC. Elektriske tre i s-PP derimot har lita endring i antall forgreiningar og den maksimale PD-amplituden held seg rundt 70 pC ved auka spenning.

В новых условиях, характеризующихся повышением конкуренции и появлением новых факторов риска, электроэнергетические компании, как самостоятельные субъекты рынка, оказались вынужденными искать новые подходы к управлению. Важнейшим способом повышения эффективности финансово–экономической деятельности электроэнергетических компаний, укрепления их рыночных позиций, является применение современных методов финансового менеджмента, включающего в себя развитие и совершенствование методов финансового планирования, что и определяет актуальность темы диссертационного исследования. Предприятие должно повышать результативность существующего ценообразования для сохранения рынков сбыта и достижения необходимого уровня значений ключевых экономических показателей. Совершенствование механизма ценообразования позволит преодолеть негативные факторы, сдерживающие развитие предприятия. Работа в этом направлении требует комплексного и согласованного решения вопросов управления ценами, в результате чего предприятие сможет добиться укрепления своих позиций на рынке сбыта. / Under the new conditions, characterized by increased competition and the emergence of new risk factors, electric power companies, as independent market participants, were forced to look for new approaches to management. The most important way to improve the efficiency of financial and economic activities of electric power companies, to strengthen their market positions, is the use of modern methods of financial management, which includes the development and improvement of financial planning methods, which determines the relevance of the topic of the dissertation research. The company must improve the effectiveness of the existing pricing to maintain sales markets and achieve the required level of values of key economic indicators. Improving the pricing mechanism will help overcome the negative factors that hinder the development of the enterprise. Work in this direction requires a comprehensive and coordinated solution to the issues of price management, as a result of which the company will be able to strengthen its position in the sales market.

Целью работы являлось исследование структурных и электрических свойств фуллерита С70 в диапазоне давлений до 50 ГПа. Воздействие высоких давлений и температур является эффективным средством для создания метастабильных фаз углерода, и, возможно, получения сверхтвердых алмазоподобных соединений. Этим фактом обусловлена актуальность исследования фуллерена С70 и изучения его свойств при высоких давлениях, а также условий формирования новых фаз и процессов их релаксации. / The aim of the work was to study the structural and electrical properties of fullerite C70 in the pressure range up to 50 GPa. Exposure to high pressures and temperatures is an effective means to create metastable phases of carbon, and possibly to obtain superhard diamond-like compounds. This fact determines the relevance of the study of fullerene C70 and the study of its properties at high pressures, as well as the conditions for the formation of new phases and the processes of their relaxation.

Detta arbete är utfört på uppdrag av ÅF och syftar till att göra en elkvalitetsutredning åt Västfastigheter i ett ställverk på Sahlgrenska Universitetssjukhuset i Göteborg. Avsikten är främst att undersöka och presentera mätdata av intresse för kunden, i det här fallet variationer och obalans i matningsspänning, spänningsövertoner, effektförbrukning samt neutralledarström. Vidare genomförs också en specifik utredning som efterfrågats av Västfastigheter angående en vibrerande kanalskena som utgår från berört ställverk. Utgångspunkten för samtliga analyser är en teoretisk bakgrund som beskrivs i arbetets första del och målsättningen är att denna ska ge en god grundförståelse för begreppet elkvalitet. Mätningar har utförts både vid ordinarie matning och vid ett 6 timmar långt reservkraftsprov. Resultatet vid ordinarie matning visar enligt gällande standard godkända värden på samtliga parametrar förutom övertoner av ordningstal 9 och 15 där för höga nivåer registrerats. Vid reservkraftprovet syns inga anmärkningsvärda förändringar jämfört med normaldrift. Dock noteras vissa företeelser kopplade till strömmens och spänningens kurvformer som kan vara av intresse för en djupare förståelse av de olika driftlägena. Vid reservkraftsdrift ökar i Sahlgrenskas fall nätimpedansen vilket brukar beskrivas som att nätet blir svagare. Detta visar sig dels genom en tydligare obalans mellan fasernas spänningsnivåer, dels genom att strömmens distorsion till följd av övertoner i nätet får ett större genomslag på spänningen som därmed förvrängs i högre grad än vid ordinarie drift. Den vibrerande skenans last undersöks med ett elkvalitetsinstrument och vibrationerna mäts med en accelerometer. Då graden av vibrationer minskar i takt med att skenan effektmässigt lastas av på vägen ut i Sahlgrenskas anläggning görs bedömningen att detta fenomen kan relateras till strömmens storlek. För att ytterligare stärka denna tes refereras till intilliggande kanalskenor av samma modell vilka är väsentligt lägre belastade. Vibrationer på dessa är noterbara men av en avsevärt lägre magnitud, vilken är jämförbar med hur den undersökta vibrerande skenan ter sig långt ut. / On behalf of ÅF Consult an electrical power analysis has been made for Västfastigheter at a switchgear at Sahlgrenska University hospital in Gothenburg. The intention is primarily to investigate the data of most interest to the customer such as variations in voltage, imbalance in supply voltage, voltage harmonics, power consumption and neutral conductor current. In addition, Västfastigheter have requested an investigation of a vibrating busbar trunking supplied from the switchgear. The starting point of thesis work is a theoretical background described in the first part of the work and the goal is to deliver a good basic understanding of the concept of power quality. Measurements have been carried out both when the system was fed from the normal supply as well as during a 6 hours long test of the backup power supply system. The result at normal supply showed, according to current regulations, that all parameters are approved except for harmonics number 9 and 15 for which to high levels are detected. When the load was fed from the backup power supply the results show no significant changes compared when the load was fed from the normal power supply. However, some noticeable phenomena linked to the voltage and the current waveforms are noted. They are of interest for getting a deeper understanding of the different supply modes. In backup supply mode the grid impedance increases, this is normally described as the grid becoming weaker. This is shown as increased imbalance between the voltage levels of the three phases. It is also characterized as the current distortion having a greater impact on the waveform of the voltage leading to a larger level of voltage distortion compared to normal supply. The connected load on the vibrating busbar trunking is examined with a power quality analyzer and vibrations are measured by an accelerometer. Since the degree of the vibration decreases as the electrical power is unloaded throughout the different levels at Sahlgrenska, the theory is that they are related to the level of the current. To further strengthen this theory reference can be made to two adjacent busbar trunking of the same type that are considerably less loaded. They have noticeable vibrations but with a much lower magnitude, which is comparable with how the investigated vibrating busbar trunking behaves further out.

Recent research demonstrated that polymer based nanocomposites (PNCs) have been engineered in order to improve the arc interruption capability of the circuit breakers. PNCs are the combination of nano-sized inorganic nanoparticles (NPs) and polymers, opened up new developments in materials science and engineering applications. Inorganic NPs are selected based on their physical and chemical properties which could make multifunctional PNCs in order to interrupt the electrical arcs effectively. In particular, we presented the PNCs fabricated by using CuO, Fe3O4, ZnO and Au NPs in a poly (methyl methacrylate) (PMMA) matrix via in-situ polymerization method, recently developed method to avoid NPs agglomeration, leading to good spatial distribution in the polymer matrix. Thus, several samples with various wt% of NPs in PMMA matrix have been fabricated. These PNCs have been characterized in detail for the morphology of NPs, interaction between NPs and polymer matrix, and radiative/thermal energy absorption properties. In the next stage, PNCs are tested to determine their arc interruption performance and impact on the electrical arcs of current 1.6 kA generated using a specially designed test set-up. When PNCs interact with the electrical arcs, they generate ablation of chemical species towards core of the electrical arc, resulting in cooling-down the arc due to strong temperature and pressure gradient in the arc quenching domain. This thesis demonstrates for the first time that these engineered PNCs are easily processed, reproducible, and can be used to improve the arc interruption process in electrical switching applications. / Ny forskning har visat att polymerbaserade nanokompositer (PNCs) har utformats för att förbättra strömbrytares förmåga att undvika ljusbågar vid överslag. PNCs är en kombination av nanostora oorganiska nanopartiklar (NP) och polymerer, som har öppnat upp för ny utveckling inom materialvetenskap och tekniska tillämpningar. Oorganiska NP väljs baserat på deras fysikaliska och kemiska egenskaper som kan hjälpa PNCs att motverka elektriska ljusbågar effektivt. I synnerhet, presenterade vi PNCs tillverkade genom användning av CuO, Fe3O4, ZnO och Au NP i en poly (metylmetakrylat) (PMMA)-matris via in situ-polymerisationsmetod, nyligen utvecklad för att undvika NP-agglomerering, vilket leder till god rumslig fördelning i polymermatrisen. Därför har flera prover med olika vikt% av NP i PMMA-matris tillverkats. Dessa PNCs har utvärderats i detalj för NP-morfologi, interaktion mellan NP och polymermatris, och strålnings- och värmeenergiabsorption. I nästa skede testas PNCs för att bestämma deras förmåga att undvika ljusbågar och påverkan på de elektriska ljusbågarna av 1,6 kA strömstyrka, genererade med hjälp av en specialdesignad test-set-up. När PNCs interagerar med de elektriska ljusbågarna, genererar de ablation av kemiska ämnen mot kärnan i den elektriska ljusbågen, vilket resulterar i nedkylning av ljusbågen på grund av starka temperatur- och tryckgradienter i området. Denna avhandling visar för första gången att dessa konstruerade PNCs är lätta att framställa, reproducerbara, och kan användas för att förbättra avbrottsprocessen för ljusbågen i elektriska kopplingstillämpningar. / <p>QC 20170303</p>

När konsekvenserna för miljön av att använda förbränningsmotorer blir allt mer påtagliga ökar behovet av alternativ för transport av människor och varor. Elfordon säljs i större utsträckning än någonsin förr. Men batterierna i elfordonen är även de en belastning på miljön när de produceras. Om batterierna skulle användas ytterligare efter att de inte längre går att använda i fordon skulle den relativa miljöpåverkan från produktionen minskas och det blir lättare att kompensera för den påverkan som redan skett för varje batteri. För att uppnå detta behöver batteriernas karakteristik undersökas. Degraderingen behöver fastställas för att beräkna hur mycket energi de kan cykla under sitt liv. Hur denna energi kan nyttjas effektivt och meningsfullt i ett modernt elnät är även det av vikt. Vad händer sedan vid slutet av batteriernas liv? Återvinning är ett viktigt steg i processen för att minimera klimatförändringar istället för att lämna batterierna på deponi. Resultaten visar att mängden cykler ett batteri klarar ner till en viss kapacitetsnivå beror kraftigt på arbetstemperatur, urladdningsdjup, C-förhålland och batterityp. Hybricons batterier av LTO-typ uppskattas klara som mest 11 459 cykler vid 10 % urladdningsdjup och 2 490 cykler vid 50 % urladdningsdjup. Användningsområden i den här rapporten där batterilager förväntas kunna användas effektivt är som kortslutningsförstärkning och begränsning av spänningshöjningar hos kunder med hög förimpedans i landsbygdsnät samt som UPS:er till telekommunikation. Kostnader för dessa applikationer uppskattas att kosta mellan ca 1700 kr/kWh och 7600 kr/kWh beroende på konstruktion och andrahandspris på batterierna. Det värde ett batteri uppskattas ha i den här rapporten är den mängd energi det kan lagra under sitt liv, vilket varierar beroende på de faktorer som nämnts tidigare och gör att varje enskilt fall behöver analyseras. Slutsatsen blir att det finns förutsättningar som gör det möjligt att effektivt och ekonomiskt fördelaktigt använda batterier i elnätet, särskilt då utvecklingstrenden visar att utrustningen ständigt blir billigare och tekniken bättre. Dock behöver fler analyser utföras, främst på åldringen i batteriernas andra liv. / As the consequences for the environment of using internal combustion engines are becoming increasingly apparent, the need for alternatives for the transport of people and goods increases. Electric vehicles are sold to a greater extent than ever before. But the batteries in electric vehicles are also a burden on the environment when they are produced. If the batteries were to be used further after they could no longer be used in cars, the relative environmental impact of the production would be reduced and it would be easier to compensate for the impact already made by each battery. To achieve this, the characteristics of the batteries need to be investigated. The degradation needs to be determined to calculate how much energy they can cycle during their life. How this energy can be used efficiently and in a meaningful way in a modern grid is also important. What then happens at the end of battery life? Recycling is an important step in the process to minimize climate change instead of leaving the batteries in landfill. The results show that the amount of cycles a battery can handle down to a certain capacity level depends heavily on operating temperature, discharge depth, C-ratio and battery type. Hybricons batteries of LTO-type is estimated to sustain for 11 459 cycles at 10 % depth of discharge och 2 490 cycles at 50 % depth of discharge. Applications in this report, where battery storage is expected to be used efficiently, is short-circuit amplification and limitation of voltage hikes at customers with high impedance in rural networks as well as UPSs to telecommunications. Costs for these applications is estimated to cost between circa 170 USD/kWh och 760 USD/kWh depending on construction type and second hand price of the batteries. The value of a battery is estimated in this report is the amount of energy it can store during its life, which varies depending on the factors mentioned earlier and necessitates analysis of each case. The conclusion is that there are conditions that make it possible to efficiently and with economical gain use batteries in the grid, especially as the trend shows that the equipment is constantly getting cheaper and the technology is getting better. Although more analysis is required, foremost on the aging of the batteries second life.