Varautuminen 110 kV kaasueristeisten kytkinlaitosten vikoihin

Abstract

Tämä insinöörityö tehtiin Helen Sähköverkko Oy:n alueverkkoyksikölle. Työssä selvitettiin, miten 110 kV kaasueristeisen kytkinlaitoksen vikoihin voitaisiin varautua ja millaiset viat voivat aiheuttaa täyden käyttökeskeytyksen.

Työssä tutkittiin vanhoja viankorjausraportteja, haastateltiin asiantuntijoita ja asentajia sekä tehtiin kysely valmistajille heidän tietoonsa tulleista vikatilanteista. Kaasueristeisten kytkinlaitosten vikatilanteet ovat hyvin harvinaisia, joka osaltaan asetti haasteellisen lähtökohdan työn tekemiselle. Työn alussa käytiin läpi kaasueristeisiä kojeistoja eli niin sanottuja GIS-kojeistoja. Seuraavaksi on esitelty mahdollisia vikatilanteita, jotka voivat vaikuttaa kojeiston toimintaan. Osa vioista on sellaisia, jotka ovat tapahtuneet aiemmin, ja osa on sellaisia, jotka ovat tutkimusten ja keskustelujen tuloksena löytyneet. Viat eivät ole todennäköisiä, mutta kaikki ovat mahdollisia. Seuraavaksi on pohdittu vikatilanteiden vaikutuksia sähkönjakelun ja taloudellisten vaikutusten kannalta. Viimeisenä kohtana tehtiin yleispiirteinen katsaus siihen, miten vikatilanteisiin voidaan varautua ennalta, ja mitä tehdä, mikäli vika todellisuudessa tapahtuu.

Työssä tehtyjen haastattelujen ja kyselyjen pohjalta vahvistui näkemys siitä, että vikatilanteet ovat harvinaisia. Vikoja voi kuitenkin syntyä sellaisten vaikuttajien takia, joita ei normaalilla varautumisella ja riskien minimoinnilla voida ehkäistä. Tällainen syy on esimerkiksi veden tulviminen sähköasemalle voimakkaan sateen tai poikkeuksellisen meren tulvimisen vuoksi. Mikäli näitä asioita ei etukäteen oteta huomioon ja tehdä konkreettista varautumissuunnitelmaa, vikojen vaikutukset voivat olla hyvinkin suuria.

Työ toimii samalla pohjatyönä Helen Sähköverkko Oy:n 110 kV kaasueristeisten kojeistojen vikojen varautumissuunnitelmalle.

This thesis was carried out for the local area network unit of Helen Sähköverkko Oy. The purpose of this study was to assess how an organization can prepare for the malfunctions in the 110 kV gas insulated switchgear and also to identify which malfunctions could cause a total shutdown in the system. The study was carried out by studying old repair reports and by interviewing electrical network experts and mechanics. In addition, the manufacturers were inquired about possible malfunction scenarios. Malfunctions are not a common occurrence, thus this study was challenging right from the beginning.

This study first briefly introduces gas insulated switchgears. It then describes the possible malfunctions which could affect the switchgear. Some of the malfunction cases are examples from around the world, others were found in the course of carrying out this study and discussing with experts. This study shows that even though malfunctions are highly unlikely, they are still possible. This study discusses the impact of these malfunctions on electricity distribution as well as the financial implications stemming from them. The work provides some guidelines on how to prepare for malfunctions and what to do in critical situations.

Based on the results, it became clear that fault situations are indeed very unusual. Nevertheless, malfunctions may be the result of something that cannot be prepared for and thus cannot be avoided even by minimizing the risks. They could be caused, for example, by extremely heavy rain or an exceptionally high sea level. If precautions are not taken to counter these threats, the results can be very serious.

This study serves as the foundation for Helen Sähköverkko Oy's preparation plan for 110 kV GIS switchgear malfunction situations.