Thread by @MrWaternooze

Infasning förresten. Ska vi inleda #eltwitter -året med en tråd om vad det innebär?

Häng med!

https://twitter.com/MrWaternooze/status/1477157476797751297

Elnätet är uppbyggd så att spänning och ström hela tiden byter riktning med frekvensen 50 Hertz. Varför det? Jo, den produceras av generatorer som snurrar. Det som får generatorerna att snurra är antingen vatten, ånga eller vind.

I vattenkraftverken får vatten falla från en hög höjd och sätta snurr på en turbin som sitter på en axel, kopplad till en generator.

I vindkraftverken får vinden sätta snurr på turbinen och generatorn. Inga konstigheter.

I våra kärnkraftverk och kraftvärmeverk kokar man vatten som blir ånga. Ångan komprimeras och får sätta snurr på en ångturbin. Kärnkraftreaktorer är alltså egentligen bara vattenkokare.

Hur man än gör så handlar det om att få snurr på generatorer. Vi bortser från solenergi just nu. Generatorerna är konstruerade så att de alltid vill rulla med ett så kallat synkront varvtal på motsvarande 50 Hz.

Förbrukning av el vill dra ner det varvtalet, produktion vill öka det. Tänk er att ni sitter på en cykel. I uppförsbackar får ni trampa på för att hålla farten, i nerförsbackar bromsa om ni vill behålla samma hastighet.

Om man vill ansluta en ny kraftproducent till nätet så kan man inte bara koppla in den hursomhelst. Den måste ”fasas in”. Vad är det?

Tänk er att ni sitter i en bil med manuell växellåda och försöker lägga i en ny växel utan att trampa ner kopplingen. Det går inte om inte motorns drivaxel och hjulen håller samma varvtal. Svårt. Kopplingen gör att det går att göra enkelt.

På samma sätt måste en generator ha exakt rätt varvtal så att den har samma frekvens som elnätet innan den kan kopplas in. Men inte bara det. De tre faserna ska ligga exakt rätt så att spänningen är exakt densamma i inkopplingsögonblicket.

Är inte allt detta uppfyllt kommer samma sak att hända som när man växlar utan koppling. Haveri. Och det blir inget litet haveri. I ett vattenkraftverk, med en urstark generator som kopplas mot ett ännu starkare elnät kan man bokstavligen förstöra hela kraftverket.

I början av elektrifieringen var infasning en manuell syssla och räknades, med rätta, som det mest avancerade moment en operatör kunde göra. Det måste ha varit spännande att sitta i ett kontrollrum med vatten forsande över en och manuellt fasa in en generator på 100 ton.

Man fick långsamt dra på varvtalet till det var så nära 50 Hz som möjligt, sen reglera spänningen så att det var samma som nätets. Sen slå till brytaren. Var man skicklig märktes det nästan inte. Slarvade man kunde det bli ett jättehaveri med långt produktionsstopp.

Infasning var inget för nybörjare med andra ord. Idag, och sedan länge sker dock allt detta automatiskt. Operatören startar infasningsprocessen och behöver sedan bara övervaka.

I vattenkraftverk kan infasning gå ganska snabbt från stillastående generator. Man släpper på vatten och turbinen börjar snurra. Är det bråttom tar det bara några minuter.

I ett värmekraftverk är det betydligt trögare. Vattnet ska bli ånga med rätt tryck och mängd och sedan släppas på så att turbinen går igång. Jag har själv varit med om att man fått baxa igång turbinen manuellt.

När man börjat släppa på ångan orkar den inte riktigt börja trycka igång turbinen på egen hand. Man kan inte dra på för mkt ånga och riskera skador på turbinbladen. Då får man helt enkelt med handkraft knuffa igång axeln med en särskild stång. Sen tar ångan över.

Sen släpper man på mer och mer ånga till dess man kan fasa in. Det tar i regel flera timmar. En ångturbin är känslig och lättkränkt. Vattenturbinen är rena grovsmidet i jämförelse.

När maskinen väl är infasad kan den börja producera el. Då släpper man på ånga, vind eller vatten så att mediet vill öka varvtalet. Men i och med att maskinen håller synkront varvtal övergår energin istället till… elektricitet.

Tack för ordet och god fortsättning.