Denna tekniska rapport behandlar ett examensarbete utfört på Siemens Industrial Turbomachinery i Finspång. Examensarbetets syfte var att utföra kortslutningsberäkningar samt att ta fram en selektivplan för det avbrottsfria kraftsystemet till en av Siemens Gasturbiner. Gasturbinen står ofta långt ifrån kontrollrummet där den styrs ifrån och i rapporten har denna längd antagits till 400 m. Beräkningarna har inte skett på hela kraftsystemet utan en avgränsning till åtta olika delar har gjorts.Rapporten tar upp teorin för Gasturbiner, kortslutningar, skyddsapparater och selektivitet. Även vilka olika typer av kortslutningar som finns och deras effekter behandlas.

The gas turbines in the Swedish secondary reserve are reaching the end of their technical lifetime, hence alternative solutions need to be considered. One of the solutions thought to have the greatest potential is the use of so called consumptionreduction. By entering contracts with large consumers, agreements are made to reduce consumption in the event of major disturbances in the power system and thus being used as a secondary reserve. This thesis investigates the feasibility of consumption reduction as part of the secondary reserve. This has been achieved by developing a requirement specification for the disturbance reserve and by studying the technical and economic potential for consumption reduction among a range of consumers.The technical potential for consumption reduction that fulfils the requirements for participating in the secondary reserve are on average 750 MW in SE 3 and 98 MW in SE 4.

Gasturbiner används idag främst i olika typer av kraftvärmeanläggningar, tidigare fanns det även Gasturbiner som användes för framdrivning av olika fordon, men dessa har till stor del konkurrerats ut av dieselmotorn eftersom de inte har kunnat mäta sig med dieselmotorns bränsleeffektivitet. Små Gasturbiner som har en effekt under 500 kW brukar kallas för mikroturbiner. Kännetecknande för denna typ av Gasturbiner är att de ofta bara har en roterande axel och roterar i höga hastigheter.Syftet med denna rapport är att undersöka om en mikroturbin med framgång kan användas som Range Extender i en seriehybridbil. Finns de tekniska förutsättningarna som krävs för att bli konkurrenskraftig mot andra tekniska lösningar som kan användas för samma syfte? Speciellt fokus läggs i rapporten på att undersöka användningen av värmeväxlare och keramiska material i mikroturbinen.

Krav på kortare ledtid och lägre kostnader för att kunna öka produktionstakten gör att bottenramen till turbinerna behöver modifieras. Nuvarande beräkningar ska uppdateras med nya förutsättningar eftersom bottenramen har ändrats en del sedan man tog fram dagens konstruktionslösning på den. Genom att göra en beräkningsmodell av bottenramen till en SGT-600 som den ser ut idag och genomföra beräkningar med de lastfall som den kan tänkas utsättas för har optimeringsförslag och uppdaterade beräkningar tagits fram. Besök hos underleverantör och diskussioner med personal som arbetar med bottenramen har resulterat i statiska och dynamiska beräkningsresultat samt förslag på optimering av bottenramen. Slutsatser som drogs var att bottenramen uppfyller de krav som företaget har på den samt att det är möjligt att få fram en mindre kostsam och snabbare tillverkning genom att göra modifieringar. .

Demag Delaval Industrial Turbomachinery (DDIT AB) i Finspång tillverkar Gasturbiner.I dessa finns det ledskenor/skovlar som arbetar i så varma områden att de måste kylas för att få rätt livslängd. Vid nytillverkning och reparation mäts kylflödet genom respektive skovel/ledskena för att säkerställa att flödet och därmed kylningen ligger inom tillåtna gränser. Mätningen görs med hjälp av en flödesrigg.Denna rigg består av en ventil för inställning av luftflöde, utrustning för mätning och reglering av flödet och anslutning för den aktuella komponenten.Vid DDIT har en datorreglerad flödesrigg tagits fram för att användas vid kontroll av ledskenor/skovlar. Riggen fungerar, men tryckregleringen behövde förbättras.I detta arbete har reglerventilen och flödesriggen studerats för att kunna automatisera mätningarna. Olika reglermetoder har utvärderats.För regleringen används PID Control Tools från National Instrument?s LabVIEW®.

Examensarbetet är utfört på Volvo Aero Corporation i Trollhättan, på divisionen Engine Services avdelning Affär, Teknik och Kundstöd. Enginge Services är ett av världens största underhålls- och servicecenter för flygmotorer och Gasturbiner. De underhåll som utförs innefattar olika nivåer av service, allt från lättare detaljreparationer till kompletta motoröversyner. När offerter ska tas fram i samband med nya underhållskontrakt saknas idag ett verktyg för att analysera data från tidigare utförda arbeten och det upplevs som ett problem. Syftet med examensarbetet är att bygga en databas som ska användas i offertarbetet samt att studera vilken nytta databasen kan medföra.

Examensarbetet har utförts på Siemens Industrial Turbomachinery AB (Siemens) i Finspång. De utvecklar och tillverkar bland annat Gasturbiner som kan drivas på både gasformigt- och flytande bränsle. Syftet för arbetet är att skapa förutsättningar för att öka förståelsen för spraybildning av flytande bränsle, till detta används och vidareutvecklas en spridarrigg på Siemens.Siemens äldsta gasturbin SGT-500 utvecklades och sattes i drift under 1950 talet. Vid denna tid var det en spridare med spillflöde och ett munstycke med roterande atomisering som visade bäst egenskaper. Höga tryck i munstycket genererar en spraykon med finfördelade droppar.

Examensarbetet har utförts på Siemens Industrial Turbomachinery AB (Siemens) i Finspång. De utvecklar och tillverkar bland annat Gasturbiner som kan drivas på både gasformigt- och flytande bränsle. Syftet för arbetet är att skapa förutsättningar för att öka förståelsen för spraybildning av flytande bränsle, till detta används och vidareutvecklas en spridarrigg på Siemens.Siemens äldsta gasturbin SGT-500 utvecklades och sattes i drift under 1950 talet. Vid denna tid var det en spridare med spillflöde och ett munstycke med roterande atomisering som visade bäst egenskaper. Höga tryck i munstycket genererar en spraykon med finfördelade droppar.

This thesis is made by Carl Persson and Alejandro Saavedra for Gryaab. Gryaab is Gothenburg?s water processing plant and produces about 60 GWh biogas annually with a flow around 1150 Nm3/h. Gryaab wants to research their possibilities to become independent with electrical energy and the possibilities to enrich, upgrade biogas. The use of methane rich gases like biogas and natural gas is today low in Sweden compared to major parts of the world.

Siemens Industrial Turbomachinery AB, nedan utskrivet som Siemens, är en svensk turbintillverkare placerad i Finspång som tillhör den tyska koncernen Siemens AG. Turbintillverkningen i Finspång började 1911 under namnet STAL men har sedan dess bytt ägarstruktur flertalet gånger. STAL-Laval, ABB STAL och Alstom Power är ett urval av de namn verksamheten har haft innan den blev en del av Siemens.Ett problem som Siemens står inför vid produktionsplanering av Gasturbiner är de mycket långa ledtider inom den egna produktionen samt från underleverantörerna. Den totala ledtiden för en gasturbin är cirka 2,5 år samtidigt som de flesta kunder beställer sin gasturbin cirka ett år innan leverans. Produktionsplaneringen förlitar sig därför mycket på prognoser vilket skapar en osäkerhet.