Yliaaltojen analysointi toimistoverkossa

Abstract

Tässä opinnäytetyössä analysoitiin yliaaltoja Polar 2000 Oy:n Kouvolan toimipisteellä. Toimipisteellä oli havaittu led-valaisimien särinää sekä muiden sähkölaitteiden häiriöitä. Naapurikiinteistössä, joka on osana samaa 10 kV:n sähköverkkoa, oli havaittu samanlaisia häiriöitä jo aiemmin, minkä vuoksi kyseiseen kiinteistöön oli uusittu sähkönsyöttö. Tarkoituksena oli siis saada selville toimipisteen sähkön laatu ja pohtia, kuinka se vaikuttaa käytettäviin sähkölaitteisiin ja pohtia, millä toimenpiteillä häiriöitä voidaan vähentää.

Toimipisteen sähkökeskuksesta mitattiin yliaallot vaihekohtaisesti jännitteestä sekä virrasta. Mittaustulosten perusteella selvitettiin yliaaltojen määrä sähköverkossa. Yliaaltoja esiintyi jännitteessä sekä virrassa. Kokonaissäröt laskettiin jännitteelle ja virralle mitattujen jännite- ja virtaspektrien perusteella. Standardi neuvoo yliaaltojen mittaustavan eri tavalla, joten tässä työssä tehdyt mittaukset toimivat ainoastaan perustietona mahdollisia jälkiselvityksiä varten.

Toimistoverkon kuormalaitteet ovat pienitehoisia, joten niiden ei voida olettaa olevan syy jännitteen säröytymiseen. Verkkojännitteen säröytyminen aiheutuu suuritehoisesta tasasuuntauskäytöstä, joka on kytketty samaan 10 kV:n verkkoon, josta toimipisteen sähkökeskus saa syöttönsä. Säröytynyt jännite voi lyhentää toimistolla käytettyjen sähkölaitteiden käyttöikää. Standardin mukaan jännite on kuitenkin laadultaan kohtuullista. Jotta mahdollisien laiterikkojen korvausvelvollisuus voitaisi siirtää sähköverkon haltijalle, pitäisi keskuksesta suorittaa standardin mukaiset mittaukset.

The purpose of this thesis was to analyze harmonics at Polar 2000 Ltd office in Kouvola. Ther humming led light and other electrical device interference were detected at the office. In the neighbor premise, which is a part of the same 10 kV grid, were earlier detected same kind of interferences, which led to renovation of the electric supply of the premise. The aim was to determine the quality of the electricity at the office and how it can impact the usage of electrical devices and considering action which could help reduce the interferences.

Harmonics were measured from the office switchboard one phase at a time from voltage and from current. Based on the measurements the quantity of harmonics at the grid was solved. Harmonics occurred in the voltage and in the current. Total harmonic distortions were calculated from voltages and currents based on the spectral analyses of the voltages and currents. Standard advices were measured differently, so the measurements made in this thesis acts only as base knowledge for possible further researches.

Loads in the grid of the office are low in power, it cannot be expected cause the distortion in the supply voltage. Supply voltages distortion is caused by powerful rectifier which is connected to the same 10 kV grid that the office gets its supply voltage. Distorted voltage can shorten the lifespan of electrical devices used in the office. Voltage quality is nevertheless reasonable from standards point of view. In order to shift the liability to the operator for compensation of possible damaged electric devices, measurements that fulfills standards requirements must be done.