Kalkkitehtaan pienjänniteverkon oikosulkuvirtalaskelmat

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä laskelmat SMA Mineral Oy:n Tornion Röyttässä sijaitsevaan kalkkitehtaan pienjännitejakeluverkon oikosulkuvirroille. Opinnäytetyön toimeksiantajana oli Tiltek Engineering Oy. Työssä esiteltiin yleisesti teollisuusverkoille ominaispiirteitä sähkönjakelussa, sulakkeettonta järjestelmää ja lyhyesti Tiltek Engineering Oy:n sekä SMA Mineral Oy:n toimintaa. Tarkastelussa oli myös virtaa rajoittavat komponentit.

Opinnäytetyö rajattiin laskennan suhteen pienjännitejakelukeskukselta lähtevien pääkeskuksien lähtökiskostoille. Työssä tehtiin pienjännitejakeluverkon mallintaminen lähtötietojen perusteella, pääkeskuksille tulevien kaapeleiden määrittelyt ja oikosulkuvirtalaskennat pääkeskuksien lähtöihin asti.

Oikosulkuvirtojen laskentaan ja jakeluverkon mallintamiseen käytettiin Schneider Electricin Ecodial Advance Calculation -ohjelmaa. Ohjelman rinnalle otettiin myös laskentamenetelmiksi käsin laskenta ja Excel-laskenta lisäämään tulosten luotettavuutta ja vertailukelpoisuutta. Käsin laskennat ja Excel-laskennat toteutettiin käyttämällä Thevenin menetelmää.

Työstä saatavat virta-arvot ovat tärkeitä prosessin toteutuksen, sähköverkon suojauksien toimivuuden ja tulevien laajennuksien suunnittelujen kannalta. Saatavat laskenta-arvot täydentävät olemassa olevia virtalaskelmia ja varmentavat suojalaitteiden asettelut verkon nykytilanteelle sopiviksi. Laajempi vikavirtojen laskenta ja pienjännitejakeluverkon mallintaminen haluttiin jättää mahdollisesti seuraavalle opinnäytetyön tekijälle.

The subject at of this final project was to model and calculate short-circuit fault currents in 0,4 kV network for SMA Mineral Oy Röyttä calcium factory which is located in Tornio. The topic was given by Tiltek Engineering Oy. The main part of the theory is about electricity distribution for factories electricity and the meaning of nonfused system in low voltage network. The theory part also contains essential information about both companies: SMA Mineral Oy and Tiltek Engineering Oy.

The thesis was outlined to make calculations and simulations from low voltage distribution center to the secondary poles of the switchboard. The practical part of the work was creating network modelling, defining the effect of the components in network and calculating three phase short circuit fault currents.

Simulations were made by using Schneider Electric Ecodial Advanced Calculation software which is an electric network calculation software. The calculations were made by software, Excel and also manually by hand to increase the reliability of the calculation results. The results can be compared together because the calculations are made based on Theven’s theorem.

The short circuit current results are very valuable knowledge for a successful protection and they complement the already existing current calculations. The results also offer necessary information for planning enlargement projects. In the future, this project can be continued easily by another final project writer.