Laskentatyökalu voimalaitosympäristöön

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli hankkia ABB voimantuotannon järjestelmät -yksikölle soveltuva laskentatyökalu. Laskentatyökalulle asetetut vaatimukset olivat, että sen tuli olla mahdollisimman yksinkertainen ja kaikkien helposti käytettävissä. Tähän saakka laskentatyökaluina olivat toimineet Excel-taulukko-ohjelmalla tehdyt laskentapohjat. Ongelman oli, että kaikilla suunnittelijoilla ei ollut tiedossa mitä Excel-laskentapohjia oli käytettävissä eikä niiden laskentatarkkuudesta ollut tietoa.

Opinnäytetyössä kartoitettiin, mitä laskentaominaisuuksia suunnittelijat tarvitsivat työssään ja samalla kerättiin niiden laskentaan tehdyt Excel-laskentapohjat. Kartoituksessa saatiin selville, että laskentatyökalun tuli laskea seuraavat ominaisuudet: virtamuuntajien taakka, sekä oikosulkuvirrat pien- ja keskijännitteellä. Kartoituksessa saadut Excel-laskentapohjat katsottiin olevan edelleen toimivia, joten päädyttiin parantamaan nykyisiä Excel-laskentapohjia ja kokoamaan niistä laskentatyökalu.

Virtamuuntajien laskentaan tarkoitettu Excel-laskentapohja oli suoraan käyttökelpoinen, joten siihen ei tarvinnut tehdä suuria parannuksia. Laskentapohjalle tehtiin kuitenkin käyttöohjeet, jotta jokainen pystyisi käyttämään sitä.

Oikosulkuvirtojen laskentaan tarkoitettujen Excel-laskentapohjien laskentamenetelmä oli hyvin likimääräinen ja niillä laskettava verkko oli suhteellisen pieni. Tämän seurauksena laskentapohjissa käytetty laskentamenetelmä muutettiin tarkemmaksi, jonka laskentatarkkuus tarkistettiin sitten EDSA-verkostolaskentaohjelmistolla. Laskentapohjilla laskettavan verkon laajuutta kasvatettiin, jotta niitä voitaisiin käyttää mahdollisimman monipuolisissa verkoissa. Oikosulkuvirtojen laskentaan tarkoitetuille laskentapohjille tehtiin myös käyttöohjeet.

The purpose of this thesis was to find a calculation tool which would be suitable for ABB Power Systems Unit. The requirements for the calculation tool were that it had to be as simple as possible and easy to use. Nowadays the Power Systems Unit uses calculation bases made with the Excel-software. The problem was that all designers did not know what calculation bases were available and they did not know how accurate those bases were.

In my thesis it was determined what calculation features do designers need in their work. We also collected calculation bases which were made to calculate these features. We found out that designers need following calculation features in their work: features of current transformers, short-circuit current in low voltage and medium voltage. The calculation bases, which were collected, were still useful, so we decided just to improve them.

The calculation base which was designed to calculate the features of current transformers features was useful so it was not necessary to do big improvements. However, user instructions were drawn up as well, so that anyone could use the calculation base.

The calculation bases which were designed to calculate short-circuit current had to be improved a bit more. The calculation method was not accurate and the calculated network was also relatively small. The calculation method was changed to be more exact. The calculated accuracy was checked with the EDSA-calculationsoftware. We also expanded the network in the calculation bases so that they can be used in various networks. There were also made instructions for use for these calculation bases.