Muuntamon monitorointilaitteen mittauselektroniikka

Abstract

Työ toteutettiin Vaspec Oy:lle. Työn tavoitteena oli kehittää toimiva muuntamon monitorointilaitteiston mittauselektroniikan prototyyppi, joka pystyy mittaamaan 3-vaihe verkosta haluttuja arvoja ja ilmoittamaan vikatilanteista. Toimivalla prototyypillä tulisi myös suorittaa testimittauksia ja kirjoittaa siihen ohjelmistoa. Opinnäytetyössä tarkastellaan erilaisia mittausmenetelmiä sekä mittauksiin oleellisia komponentteja ja erityisesti työssä käytettäviä Rogowski-keloja, ADmuuntimia, virranmittausta mikroprosessorilla sekä virtamuuntajia. Toimiva laite pystyy kommunikoimaan muuntajien kanssa, tunnistamaan niistä vikatilanteet sekä raportoimaan niitä eteenpäin SCADA-valvomoon käyttämällä Ethernet-protokollaa. Opinnäytetyössä päästiin suorittamaan simulaatioita LTSpice-ohjelmalla ja piirtämään PADS-ohjelmaa hyväksikäyttäen piirikaavioita, mutta työn käytännön osuus jäi kesken, kun loppuasiakas perui yllättäen tilauksen. Työ saatettiin loppuun teoriapainotteisena.

This thesis was done for Vaspec Oy. The objective of the thesis was to develop a functioning prototype for measurement electronics in a power grid environment that can measure desired values from a 3-phase power grid and send an alert in case of failures such as ground fault.

This thesis will go through several procedures on measuring current and components that are essential to it. Specific components and methods are used in this thesis such as Rogowski-coil, analog to digital converter, current measurement with a microprocessor and current transformers.

An operational device can communicate with transformers, identify failures and report them to SCADA monitoring appliances using the Ethernet protocol.

In this thesis, simulations using were done using a program called LTSpice and wiring diagrams were drawn using PADS, but unfortunately as the end customer deemed the project unnecessary the practical part of the thesis was cut short. The thesis was finished leaning more on the theory side.