Yliaaltojen suodatus ja loistehon kompensointi teollisuusverkossa
Koivuniemi, Eero (2018)
Koivuniemi, Eero
Tampereen ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201805107525
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201805107525
Tiivistelmä
Teollisuudessa, julkisella sektorilla sekä kotitalouksissa käytettävät useat elektroniset laitteet aiheuttavat niitä syöttävään sähköverkkoon häiriöitä, jotka johtuvat niiden ottaman sähkövirran muutoksesta. Tällaisia laitteita kutsutaan epälineaarisiksi virtapiirin osiksi, koska ne muuttavat verkosta otettua sinimuotoista virtaa esimerkiksi tasasuuntaamalla sitä. Epälineaariset kuormat aiheuttavat häiriöitä sähköverkkoon säröyttämällä jännitettä. Jännitesärö haittaa verkon muiden laitteiden ideaalista toimintaa ja pahimmissa tapauksissa rikkoo niitä.
Tässä opinnäytetyössä tehtiin Metsä Fibren Rauman sellutehtaan kunnossapitoyrityksen, Botnia Mill Service Oy:n, toimeksiannosta selvitys tehtaan taajuusmuuttajakeskuksien yliaaltojen sekä loistehon määrästä. Tehtaalla käytössä olevia taajuusmuuttajia on sekä vanhoja Siemensin että uusia ABB:n valmistamia. Käytössä olevat yliaaltosuodattimet ovat asennettu samoihin aikoihin kuin Siemensin taajuusmuuttajat, ja ne eivät ole suurimmaksi osaksi yhteensopivia ABB:n uusien taajuusmuuttajien kanssa muuttuneen sähkön laadun takia. Opinnäytetyön tavoitteena oli sähkön laatumittauksien perusteella mitoittaa sellutehtaan taajuusmuuttajakeskuksille uudet yliaaltosuodatus- ja loistehokompensointilaitteistot.
Tämän opinnäytetyön alussa käydään läpi sähkötekniikan perussuureita, yliaaltoteoriaa ja kompensointivaihtoehtoja. Tämän jälkeen käsitellään mittauksien periaatteet Metsä Fibren tehtaalla. Työn lopussa tarkastellaan sähkön laadun mittaustuloksia, esitetään kompensointiratkaisuja ja tehdään johtopäätelmät sekä ehdotetaan jatkotutkimuksia.
Tässä opinnäytetyössä ehdotettujen suosituksien avulla Botnia Mill Service Oy voi päivittää sellutehtaan yliaaltosuodattimet uusiin laiteratkaisuihin ja täten parantaa koko sellutehtaan säädettyjen moottorikäyttöjen tehokerrointa ja elinikää. Tätä työtä voidaan myös käyttää tehtaan sisäisenä oppaana yliaalloista, yliaaltojen suodatuksesta, loistehosta ja loistehon kompensoinnista.
Tässä opinnäytetyössä tehtiin Metsä Fibren Rauman sellutehtaan kunnossapitoyrityksen, Botnia Mill Service Oy:n, toimeksiannosta selvitys tehtaan taajuusmuuttajakeskuksien yliaaltojen sekä loistehon määrästä. Tehtaalla käytössä olevia taajuusmuuttajia on sekä vanhoja Siemensin että uusia ABB:n valmistamia. Käytössä olevat yliaaltosuodattimet ovat asennettu samoihin aikoihin kuin Siemensin taajuusmuuttajat, ja ne eivät ole suurimmaksi osaksi yhteensopivia ABB:n uusien taajuusmuuttajien kanssa muuttuneen sähkön laadun takia. Opinnäytetyön tavoitteena oli sähkön laatumittauksien perusteella mitoittaa sellutehtaan taajuusmuuttajakeskuksille uudet yliaaltosuodatus- ja loistehokompensointilaitteistot.
Tämän opinnäytetyön alussa käydään läpi sähkötekniikan perussuureita, yliaaltoteoriaa ja kompensointivaihtoehtoja. Tämän jälkeen käsitellään mittauksien periaatteet Metsä Fibren tehtaalla. Työn lopussa tarkastellaan sähkön laadun mittaustuloksia, esitetään kompensointiratkaisuja ja tehdään johtopäätelmät sekä ehdotetaan jatkotutkimuksia.
Tässä opinnäytetyössä ehdotettujen suosituksien avulla Botnia Mill Service Oy voi päivittää sellutehtaan yliaaltosuodattimet uusiin laiteratkaisuihin ja täten parantaa koko sellutehtaan säädettyjen moottorikäyttöjen tehokerrointa ja elinikää. Tätä työtä voidaan myös käyttää tehtaan sisäisenä oppaana yliaalloista, yliaaltojen suodatuksesta, loistehosta ja loistehon kompensoinnista.