Voimalaitoksen kyky selviytyä häiriötilanteissa

Abstract

Työssä tutkittiin mihin asioihin pitää kiinnittää huomiota selvitettäessä voimalaitoksen toimintaedellytyksiä häiriötilanteissa voimalaitoksella ja sen läheisissä sähköverkoissa. Säätö- suojaus- ja automaatiojärjestelmien suunnittelu ja käyttöönotto vaatii tietämystä niistä vaatimuksista, mitä eri toimijat asettavat voimalaitoksille. Tärkeimpänä lähtökohtana tässä työssä käytettiin voimalai-tosten järjestelmäteknisiä vaatimuksia ja eri standardeja.

Voimalaitoksen häiriösietokykyä tarkasteltiin selvittämällä vaatimuksia, joita asetetaan sähköverkon, voimalaitoksen suojalaitteiden ja säätöjärjestelmien toiminnalle. Lisäksi tarkasteltiin, miten varmistetaan, että vaatimukset toteutuvat järjestelmien käyttöönotossa, määräaikaiskoetuksessa sekä sähköjärjestelmien muutostilanteissa.

Varsinainen työ sähköjärjestelmän vaatimusten täyttymisen varmistamiseksi suoritettiin yhden vesivoimalaitoskoneiston peruskorjauksen yhteydessä. Sähköjärjestelmille suoritettiin asennustarkastukset ja käyttöönottokoestukset. Tutkimusaineistona käytettiin käyttöönottokoestuksessa tallennettua materiaalia ja loppuraportteja.

Käyttöönotossa tehtyjen koestusten perusteella voidaan todeta, että voimalaitoksen suojaus- ja säätöjärjestelmät täyttävät voimalaitoksille häiriötilanteisiin asetetut järjestelmäteknisetvaatimukset Sähköjärjestelmät ovat myös sähköturvallisuuslain mukaisia.

This thesis studies the issues to which attention should be paid in order to ensure the power plant operation during disruptions at the power plants and the nearby power grids. The designer must be aware the requirements related to the operation of the control, protection and automation systems. The work is based on the realization of technical standards and technical system requirements of power system.

The work has been done at Fortum's Turbine and Generator Solutions unit. This unit makes turbine and generator maintenance in Finland and abroad. The branch of business also includes the turbine and generator control, protection, automation systems design, installation and maintenance.

The work describes the power plant and the electricity grid fault situations and how faults affect the production of electricity at the power plants. The work describes how the requirements are fulfilled in commissioning tests and periodic tests.

The work has been carried out in connection with the renovation of a hydropower plant. All elec-trical systems at the power plant were renewed in the renovation. Commissioning test protocols and final test reports have been used as research material.