Teollisuuden sähkönjakeluverkon mallintaminen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli saada rakennettua järjestelmä, joka mallintaa mahdollisimman to-tuudenmukaisesti teollisuuden sähkönjakelua. Teollisuuden sähkönjakelua mallintava järjestelmä on Savonia-ammattikorkeakoulun Kuopion yksikön sähkölaboratorioon toteutettu pienjännitteisenä. Uusi järjestelmä on rakennettu jo olemassa olevan verkkomalli nimisen laboratoriotyön rinnalle. Opinnäytetyössä rakennettua teollisuusverkkomallia on tarkoitus myöhemmin käyttää opetustarkoituksessa. Työn tilaajana toimi Savonia-ammattikorkeakoulu.

Opinnäytetyön ensimmäinen vaihe oli kaapeloinnin sekä erilaisten kytkentöjen ja kytkentämuutos-ten suunnittelu sekä oikosulkuvirtojen laskenta, mittaus sekä arviointi. Työn seuraava vaihe oli sopivien komponenttien löytäminen työn toteuttamista varten. Työn lopullisessa toteutuksessa on myös käytetty mahdollisimman paljon kierrätysmateriaalia komponenttien valinnassa sekä kaape-loinnissa ja johdotuksessa. Toteutetussa opinnäytetyössä vanha verkkomalli ja uusi verkkomalli käyttävät samaa relettä, joten molempien töiden rinnankäyttö ei ole mahdollista.

Opinnäytetyön tulokset vastasivat työlle asetettuja tavoitteita. Ongelmaksi muodostui ilmakatkaisi-jan toiminnan epävarmuus ja se, että vanhan verkkomallin releasettelut eivät sellaisenaan sopineet yksiin uuden järjestelmän kanssa, koska uuden järjestelmän käyttämät virta-arvot ovat paljon suuremmat kuin vanhan verkkomallin. Kehittämiskohteeksi työssä jäi näin ollen verkkomallien johtosuojana toimivan releen eli kennoterminaalin asetteluarvojen hakeminen oikeiksi käytännön kokeilla sekä laskennalla. Nämä rajattiin kuitenkin opinnäytetyön ulkopuolelle ja työn kehittäminen päätettiin jättää myöhemmin toteutettavaksi projektityöksi.

The aim of the thesis was to build a system, which models as truthfully as possible the industrial electricity distribution. The industrial electricity distribution modeling system was implemented in the electricity laboratory as a low-voltage to Kuopio unit of Savonia University of Applied Sciences. The new system was built alongside with an existing laboratory work. That laboratory work is called network model. The industrial network model built in this thesis is intended to be used later for educational purposes as a laboratory work. The thesis was commissioned by Savonia University of Applied Sciences.

The first phase of the thesis was the planning of the cabling, different switching and changes in switching, as well as calculation, measurement and evaluation of short-circuit currents. Secondly suitable components for the execution of the work were considered. In the final implementation of the thesis as much as possible recycled material in components, cablings and wirings were used. The old network model and the new network model use the same relay so the parallel operation of these two networks is not possible.

The results of this thesis met the targets that were set. One problem was the operation of the air circuit breaker, because the relay settings in the old system were not in line with the new system. This is because the current values between the old system and the new system are so different. The new system uses much higher current values than the old system. A further development of this thesis will be to find the right values and settings for the feeder terminal which protects these two networks. These points were excluded from the thesis and it was decided to leave the development to be implemented later as a project work.