Virran mittauksen häiriöt pienkiinteistöissä

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli saada tutkimustietoa, kuinka pienkiinteistöjen ja omakotitalojen energiankulutuksen mittaus voi häiriintyä ja millaiset tyypilliset kuormalaitteet aiheuttavat häiriöitä sähköverkkoon. Työn tavoitteet saavutettiin ja tuloksia voidaan hyödyntää samankaltaisissa tilanteissa toimeksiantajan asiakaskohteissa.

Työssä käydään läpi virtamuuntajien toimintaperiaate sekä sähköverkon yleisimpien häiriöiden synty teoriatasolla. Opinnäytetyössä tutkittiin eri valmistajien virtamuuntajien mittaustarkkuutta ja sähköverkon häiriöiden vaikutusta käytännön mittausten avulla.

Opinnäytetyön aikana huomattiin, että mittauksia ei voitu toteuttaa kuormalaitteilla, jotka toimivat alhaisilla virran arvoilla virtamuuntajien teknisten ominaisuuksien vuoksi. Mittauksissa käytetyt laitteet valikoitiin ensisijaisesti niiden yleisyyden perusteella mutta osittain myös niiden käyttövirtojen suuruuksien nojalla.

Tutkimuksessa perehdyttiin sähkölaitteiden aiheuttamiin erilaisiin galvaanisiin tai sähkömagneettisiin sähköverkon häiriöihin. Häiriöt voivat aiheuttaa epätarkkuutta virtamuuntajien mittauksiin. Lisäksi mittaushäiriöitä voi aiheutua esimerkiksi sähköasennusten maadoitusvioista tai ulkoisista ympäristötekijöistä. Työn avulla saatiin käsitys virtamuuntajien toiminnasta häiriöiden aikana. Tutkimuksesta saatujen tietojen avulla on myös mahdollista paikantaa nopeammin häiriöitä aiheuttavia laitteita sähköverkosta ja antaa neuvoja häiriöiden poiston suhteen.

The aim of this study was to get information about how energy metering are interrupted and which commonly used household devices can cause interruptions in the electrical grid. The objectives of thesis were achieved and the results can be used for dealing with related situations in the future.

In this study the operating principle of current transformers and the most common interruptions in electrical grid was studied theoretically. The accuracy of current transformers produced by different manufacturers and the influence of distractions caused by electrical devices was practically researched.

It was noticed during the thesis that measurements were not possible to accomplish with devices that operate on low level of current because of the technical qualities of current transformers. The gadgets used in measurements were primarily chosen by their availability and partly because of the level of current they use.

This study was orientated in different kind of galvanic and electromagnetic interruptions in the electric grid caused by electronic devices. Interruptions can cause inaccuracy into measurements of current transformers. For instance grounding malfunctions or surrounding environment might cause inaccuracy in measurements as well. With this study an understanding of the operation of current transformers during the interruptions was achieved. With the data of this thesis it is possible to locate the disturbances in the electrical grid faster and give advice on how to get rid of them.