Solstormer

Solstormer kan slå ut sårbar elektronikk og kraftforsyning. Nå kan denne trafoen i Trøndelag avdekke hvordan

På en trafostasjon i Steinkjer er det montert flere sensorer for å måle hvordan solstormer påvirker kraftnettet. Ved å måle og analysere dataene kan en avverge kostbare og langvarige strømbrudd.

Nytt varslingssystem: Denne trafoen ei mil utenfor Steinkjer sentrum i Trøndelag er nå utstyrt med sensorer som varsler om hvordan solstormer påvirker transformatoren og strømnettet. (Foto: Håvard Zeiner)
De fem sensorene skal gi svar på når solstormer er på vei. På denne måten får en tid på seg til å gjøre tiltak som avverger dyre strømbrudd. (Foto: Håvard Zeiner)
De negative innvirkningene solstormer har på strømnettet er velkjent, men å vite dette nøyaktig er relativt nytt. På bildet ses Trond Ohnstad i Statnett (til høyre) og Kristian Thinn Solheim i Sintef. (Foto: Håvard Zeiner)
I denne grå boksen ligger én sensor, mens de fire andre sensorene er montert på den gulgrønne skinnen like bak. To er svarte og to røde. (Foto: Håvard Zeiner)

På en trafostasjon i Steinkjer er det montert flere sensorer for å måle hvordan solstormer påvirker kraftnettet. Ved å måle og analysere dataene kan en avverge kostbare og langvarige strømbrudd.

  • energi

Steinkjer, Trøndelag: Et kraftig utbrudd fra solen vil forstyrre jordens magnetfelt. Det kan igjen kan påvirke kraftnettet. Nå er Sintef, NVE og Statnett i gang med å se nærmere på fenomenet solstormer. Nylig ble flere sensorer montert på en av Statnetts trafostasjoner i Steinkjer kommune.

– Årsaken til at vi monterer disse sensorene på transformatorene er at de er de mest sårbare komponentene i strømnettet for solstormer, sier forsker i Sintef, Kristian Thinn Solheim.

Flere utfall

Solstormer

  • Solstorm er et fenomen som oppstår når konsentrerte, sterke strømmer av elektrisk ladede partikler fra sola treffer jorda.
  • Strømmen av ladde partikler som solstormen forårsaker vil gjøre sitt til at kraftlinjene vil få en mye langsommere variasjon (lavere frekvens) enn den normale frekvensen i nettet.
  • På jorda fører solstormen til forstyrrelser i jordas magnetfelt og kraftig nordlysaktivitet. 
  • De kraftigste stormene kommer fra eksplosive flares på soloverflaten.
  • Mer langvarige og mindre kraftige stormer skyldes spesielt sterke strømmer av solvind.
  • Kraftige solstormer kan føre til betydelig skade på moderne navigansjonssystemer, kraftnettet og satellitter.

Kilde: Store norske leksikon

Han sier at bakgrunnen for solstorm-prosjektet er at det nylig har vært noen utfall og noen nestenutfall på Statnett-transformatorer nord i Trøndelag. Disse transformatorene er ryggraden i strømnettet i Norge, og kan ved store solstormer få skader samtidig som kraftforsyningen blir destabilisert. Dette kan føre til store og langvarige strømstanser. 

10. september ble det derfor installert fem ulike sensorer på en 420 kV-transformator til Statnett. Sensorene vil kunne avdekke hvilken sammenheng det er mellom magnetfeltet fra solstormene og påvirkningskraften på strømnettet. 

Kort varsel

Om en solstorm er på vei mot jorda må en handle raskt.

– Først én time før en solstorm oppdages, vet vi om den vil treffe jorda, sier Solheim.

Da har en to valg: Enten koble ut alt eller la alt av transformatorer og generatorer være innkoblet. På denne måten fordeles de geomagnetiske strømmene på flere komponenter.  Kobles alt ut er en helt trygg, men da går også Norge i svart. Det er derfor hensiktsmessig å finne en løsning som ligger mellom disse alternativene. 

Kjent siden 1859

Store solstormer kommer som oftest i elleve års-sykluser, og spesielt ved store nordlys.

– Når er en ser store nordlys er det ofte fare på ferde, sier Trond Ohnstad i Statnett.

Han har forsket på solstormer i mange år, og sier at solstormer er ikke noe nytt fenomen. Det er noe en har visst om siden 1859. Da ble det for første gang dokumentert skader på elektrisk utstyr som følge av en solstorm. Den gang havarerte telegraflinjer i USA og Europa.

Siden den gang er naturlig nok strømnettet blitt langt større og stadig kobles det nytt utstyr på nettet. Dette øker risikoen for skader.

Rammer bredt

Solstormene fører til likestrømmer i kraftledningene, og siden transformatorene er svært følsomme for likestrømmer, kan transformatorene ta skade ved solstorm-tilfeller. Ofte rammes store geografiske områder samtidig.

Av store, kjente solstormer i nyere tid er solstormen i 1989 i Quebec i Canada som slo ut kraftsystemet. I 2003 mørkla en solstorm nordvestre USA. Dette førte til store økonomiske tap.

Ifølge Kristian Thinn Solheim i Sintef Energi rammer solstormer Sverige hardere enn i Norge. Årsaken ligger sannsynligvis i hvordan strømnettet er bygd opp. I både 1982 og 2003 ble deler av nettet i Sverige slått ut, men det ikke var noen utfall i Norge.

Les også

20 solstormer årlig

Solstormprosjektet har nå vært gjennom en forberedelsesfase på ett år, og skal pågå i to år til. Prosjektet vekker også internasjonal interesse, blant annet fra nettselskaper i Skottland og Finland.

I løpet av ett år vil det i snitt komme inn 20 ulike solstormer, men de fleste av disse er så små at de ikke utgjør noen fare. Sensorene som er montert på trafostasjonen i Steinkjer består av en jernkjerne som måler likestrøm i alle frekvenser. 

Sjefingeniør Helge Ulsberg i NVE sier det ikke finnes noen god statistikk på hvor stor skade solstormer gjør.

– Men hvis en slik solstorm kommer og en ikke har beskyttelse, er det stor risiko for at transformatorer i transmisjonsnettet blir ødelagt. Det er det mest dramatiske scenarioet, sier han.

Ulsberg sier det finnes tusenvis av store trafoer på den nordlige halvkule, et område der risikoen er tilstede for å bli truffet av solstormer. Leveringstiden på transformatorer av denne typen er ofte rundt to år. Om mange blir ødelagt sier det seg selv at konsekvensene blir store. Ulsberg sier det aller viktigste er å beskytte seg mot solstormer. Samtidig må det opprettes gode varslingsrutiner. 

– Får vi kunnskap om solaktivitet og hva som skjer, så har vi også tid til å varsle. 

Plassering avgjør skadeomfanget

Ifølge Ulsberg inneholder de nyeste trafoene beskyttelses-teknologi som gjør at de tåler eventuelle solstormer langt bedre enn tidligere versjoner. 

Når prosjektet er over om to år, håper en å ha en bedre forståelse for sammenhengene mellom solstormer og hva som skjer i nettet i Norge. Hva slags konsekvenser solstormer kan få, avhenger også av hva slags jordsmonn som er i det området der solstormen treffer. Den geografiske retningen på strømlinjene har også betydning for skadeomfanget.

– Det viktigste med dette prosjektet er å beskytte strømforsyningen og at vi sikret at landet har strøm til enhver tid, sier Ulsberg. 

Les også

Skal sammenligne data

Dataene som samles inn i prosjektet sendes opp i en nettsky hvor de behandles. Disse dataene gjør at en har mulighet til å sammenligne ulike måledata fra ulike steder i Norge.

– Vi håper på sikt å kunne sammenligne magnetfeltmålinger herfra med målinger som er gjort av Universitet i Tromsø, sier Solheim. 

Den siste «solstorm-toppen» i Norge ble målt i år 2000. En slik topp varer i rundt halvannet år og gjentas med elleve års mellomrom. Neste topp kom derfor i 2011, og den neste kan vi da vente oss i 2022.

– Det er ingenting som tyder på at det er flere solstormer nå enn da de første målingene ble gjort i 1750, sier Solheim.

Les også

Kommentarer (20)

Kommentarer (20)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå