Kartläggning av metoder för jordfelslokalisering i distributionsnätverk

Abstract

I takt med att vårt samhälle i allt större utsträckning elektrifieras ställs också högre krav på kontinuerlig leverans av elkraft, vilket för elbolagen innebär att ännu snabbare lokalisera, isolera och åtgärda fel som uppstår i nätet. I detta examensarbete behandlas ett antal företag och deras lösningar och metoder för att uppnå dessa mål. Primära fokusområdet som genomsyrar texten ligger på att hitta metoder för att effektivare detektera och lokalisera enfasiga jordfel så noggrant som möjligt, men också produkter som saknar denna egenskap presenteras likvärdigt.

Esse Elektro-Kraft som beställare av detta examensarbete presenteras samt beskrivs egenskaper för bolagets nät och refereras till under genomgången av de olika produkterna och lösningsmetoderna. Likaså presenteras teoretisk bakgrund och relevanta ämnen som grund för beskrivningen av lösningarnas egenskaper och funktionalitet.

Den teoretiska informationen har till stor del hämtats från olika undervisningsmaterial, såväl från fackböcker som elektroniska artiklar och forskningsrapporter. Företagsinformationen och produktbeskrivningarna har delvis hämtats från respektive företags hemsidor och resten via kontakt med representanter för företagen och som senare fått möjlighet att läsa presentationen och åtgärda sakfel.

Tanken var i början att eventuellt simulera metoderna, men ju längre arbetet framskridit har det konstaterats bli svårgenomförligt samt knepigt att få en rättvis jämförelse då produkterna och metoderna skiljer sig markant från varandra.

I resultatdelen lyfts för- och nackdelar fram och produkterna jämförs sinsemellan enligt funktionalitet och omfattning så gott det går och i diskussionen spekuleras det i branschens framtid, vad som kan komma att bli centralt framöver.

Yhteiskuntamme sähköistyminen nostaa sähkön jatkuvan jakelun vaatimuksia. Voimayhtiöille tämä tarkoittaa yhä nopeampaa sähköverkon virheiden paikantamista, eristämistä ja korjaamista. Tässä opinnäytetyössä käsitellään useita yrityksiä ja heidän ratkaisujaan ja menetelmiään näiden tavoitteiden saavuttamiseksi. Työn keskeinen tarkoitus oli etsiä keinoja, joilla pystyttäisiin tehokkaammin havaitsemaan ja paikantamaan yksivaiheiset maasulut mahdollisimman tarkasti, mutta myös tuotteita, joissa tätä ominaisuutta ei ole, esitellään tasapuolisesti.

Opinnäytetyön tilaaja Esse Elektro-Kraftin sekä yrityksen verkon ominaisuudet esitellään ja käytetään vertailukohtana eri tuotteiden ja ratkaisumenetelmien käsittelyssä. Myös teoreettista taustaa ja asiaankuuluvia aiheita käydään läpi pohjana tuotteiden ja menetelmien toiminnallisuuden ja ominaisuuksien kuvaukselle.

Teoreettinen tieto on suurimmalta osin peräisin erilaisista opetusmateriaaleista, oppikirjoista sekä sähköisistä artikkeleista ja tutkimusraporteista. Yhtiöiden perustiedot ja tuotekuvaukset on osin kerätty kunkin yhtiön verkkosivuilta ja loput yritysten edustajien kautta. Edustajille on myös annettu mahdollisuus lukea esitys läpi ja korjata mahdollisia asiavirheitä.

Alkuperäiseen suunnitelmaan kuului myös menetelmien simulointi, mutta työn edetessä se osoittautui vaikeaksi toteuttaa ja ennen kaikkea haastavaksi saada aikaan tasapuolinen vertailu tuotteista ja menetelmistä niiden erotessa merkittävästi toisistaan. Tulososassa nostetaan esiin tuotteiden hyviä ja huonoja puolia ja niitä verrataan keskenään toimivuuden ja laajuuden mukaan mahdollisimman tasapuolisesti. Pohdintaosiossa luodaan katsaus alan tulevaisuuteen.

As the electrification of our society is ever-increasing, higher requirements are set on continuous supply of electricity, which for the electricity utilities mean there is a clear need to locate, isolate and resolve anomalies that occur in the distribution network even faster than before. In this thesis, a number of companies with their products and methods for solving these issues are presented. The primary area of focus that permeates this study is identifying methods for more efficient and more accurate, detection and location of single-phase earth faults, however, products that lack this feature are also presented on equal basis.

Esse Elektro-Kraft, being the client of this thesis, is presented and the characteristics of the company's distribution network is described and referred to during the review of the different products and solutions. The theoretical background and selected relevant topics are also presented as a starting point for the discussion of the functionality and properties of the presented solutions.

The theoretical information has mainly been derived from various educational materials, both from textbooks as well as electronic articles and research reports. The company information and product descriptions have been partially retrieved from the respective companies' websites and the rest via contact with representatives of the companies, whom later have received the opportunity to proofread the presentations.

The initial scope included the prospect of simulating the investigated methods, but the further the work progressed, the clearer it appeared that it would be difficult to implement and tricky to get a fair comparison as the products and methods differ significantly from each other.

The advantages and disadvantages are highlighted in the result section and the products are compared to each other according to the functionality and magnitude as far as possible and the discussion speculates around the potential central aspects of the industry's future.