Allt eftersom en mer sofistikerad och optimerad elektronik utvecklas går även mer störningar ut i elnätet som påverkar annan elektronik, som även den har blivit mer känslig för störningar. För att beskriva och kontrollera hur mycket störningar som påverkar ett elsystem används benämningen elkvalité. Elkvalitén beskriver kvalitén på elen efter bestämda gränsvärden när den påverkas av störningar. De vanligaste störningarna som förekommer i ett elnät är övertoner, transienter och spänningsvariationer. Det här projektet grundar sig i en transformator som man tror går varm på grund av störningar, den ligger ute på reningsverket på Rönnskär. Transformatorns uppgift är att koppla spänningen från ett IT-isolerat system till ett direktjordat system för att kunna driva den allmänna kraften. Målen med projektet var att mäta och utreda vilka störningar som förekom samt komma upp med åtgärder för att lösa problemet. För att erhålla en djupare kunskap inom området störningar på elnätet genomfördes en fördjupad inläsning av de olika störningar som ansågs vara potentiella källor till varmgången hos transformatorn. De störningar som behandlades var övertoner, transienter och spänningsvariationer. Den mest sannolika störningen som förekom bedömdes vara övertoner, därav genomfördes mätningar mot övertoner. Övertoner är störningar på ström– och spänningskurvan vilket bland annat kan leda till effektförluster, vagabonderande strömmar och resonansproblem. Ursprunget av övertoner genereras av olinjära laster som t ex. frekvensomriktaren. Vid mätningarna användes mätinstrumentet Fluke 1735 specialiserat för övertoner. Mätningarna visade på höga strömövertoner i fas 1 på primärsidan, men på övriga faser samt sekundärsidan kunde inga bevis på övertonshalter som var skadande redovisas. Därför kunde slutsatsen dras att det var en olinjär last utifrån som skickade ut störningarna. Vid ett av mätningstillfällena utfördes även en grundlig genomgång av anläggningen samt transformatorn. Där konstaterades det att det fanns en luftspalt i transformatorns kärna, orsakat av ett fel vid tillverkningen av transformatorn. Teorin kring konsekvenserna vid ett sådant problem medförde att slutsatsen drogs att huvudkällan till varför transformatorn gick varm var luftspalten i kärnan. Eftersom det även fanns övertoner på fas 1 konstaterades att det fanns två källor till värmeökningen i transformatorn där luftspalten i kärnan anses vara mer förödande. Rekommendationerna blir därför till en början att byta ut den nuvarande transformatorn mot en ny, se över frekvensomriktarna i anläggningen samt eventuellt installera ett aktivt filter mot övertoner om prioritering är att eliminera alla övertoner.

Examensarbetet har utforts pa uppdrag av enheten for Data- och Elektroteknik pa skolan for Teknik och Halsa, KTH. Denna studie om transformatorer omfattar deras funktioner och anvandningsomraden, hur de ar uppbyggda, hur karnan och lindningarna som ar transformatorns viktigaste delar ar uppbyggda, vilka materiel som anvands vid konstruktion av dessa samt vilka typer det finns av dem beskrivs i rapporten. Vidare beskrivs flera olika transformatortypers funktioner och anvandningsomraden. Eftersom en viktig del av studien varit pa vilka satt transformatorer kan utvecklas for okad miljovanlighet och livslangd gar rapporten igenom olika vegetabiliska oljor, vilka fordelar de har gentemot mineraloljor och vilka egenskaper de har samt pa vilket satt de ar skonsammare mot miljon. HVDC-enheter transformerar hoga spanningar fran vaxelspanning till likspanning for mindre resistiva forluster och darmed lagre energiforluster vilket i sin tur leder till en renare miljo. Teorigenomgangen av transformatorn ligger till grund for utformningen av en laboration for undervisningsbruk, bl.a. i en kurs om elkraftteknik som ges i hogskoleingenjorsprogrammet Elektroteknik pa KTH. / This degree project was carried out on behalf of the unit for Computer and Electrical engineering at the School of Technology and Health, KTH. This study about transformers, their function and uses, the way they’re built, how the core and windings, which are the most important parts of a transformer, are made and what kind of materials are used to make them. Several types of transformers and their functions are described. A crucial part of the study has been to search for different ways to develop transformers to make them environmentally safer and to increase their life-span. As such this work describes different transformer oils, what advantages and disadvantages they have compared to mineral oils, what properties they have and in what way they’re less harmful for the environment. HVDC units transform high voltages from Alternating Current to Direct Current to lessen the resistive losses and energy losses which lead to a cleaner environment. The theory examination of the transformer is the basis for the formation of a lab for educational use, among others in a course about electrical power that’s included in Bachelor of Science in Electrical Engineering at KTH.