Muuntamoon sijoitettavan pienjännitteen mittaus- ja valvontayksikön valinta

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutustutaan muuntamoautomaatioon kytkettävän mittaus- ja valvontayksikön toimintaan ja ominaisuuksiin. Opinnäytetyön perusteena oli sen tilaajan Emtele Oy:n tarve löytää korvaava vaihtoehto käyttämälleen laitteelle. Opinnäytetyö tarjoaa lukijalleen kattavan kuvauksen jakelujännitteen ominaisuuksista, niihin vaikuttavista tekijöistä sekä jakelujännitteen ominaisuuksia määrittelevästä standardista SFS-EN 50160. Opinnäytetyössä tutustutaan myös verkon epäsymmetristen tilojen laskemiseen käytettäviin symmetrisiin komponentteihin. Mittaus- ja valvontayksikön valintaa varten opinnäytetyössä määriteltiin laitteelta vaaditut ominaisuudet sekä rajattiin markkinoilla olleista laitteista varteenotettavimmat, joiden mallikappaleilla suoritettiin ominaisuudet varmentavat tutkimukset laboratoriossa.

Opinnäytetyön tuloksena saatiin yhteenvedot vaihtoehtoisista laitteista, joita on mahdollista käyttää nykyisen laitteen korvaajana. Opinnäytetyön sivutuotteena syntyi myös mallikohtaiset konfiguraatiot käyttöä varten sekä Excel-tiedosto tarvittavista Modbus-rekistereistä. Tämän lisäksi kunkin laitteen konfiguroinnista tehtiin yksityiskohtaiset muistiinpanot.

Muuntamoautomaatioon sijoitettavan laitteen korvaamiselle ei ole yleispäteviä ratkaisuja. Yksikään opinnäytetyössä tutkituista laitteista ei suoraan pysty korvaamaan alkuperäistä vaan jokaisen laitteen kohdalla on tehtävä kompromisseja. Tällöin puuttuvia ominaisuuksia on siirrettävä muun automaation tehtäväksi. Lopullinen valinta on tehtävä teknistaloudellisesta näkökulmasta, jossa tulee huomioida myös puuttuvista ominaisuuksista syntyvät seuraukset.

This thesis deals with the qualities and functions of a measuring and monitoring unit that connects to a substation automation system. The client for this thesis is Emtele Oy. The purpose of this study was to find a substitutive option for the device that Emtele Oy has been using. The thesis includes an extensive description about the qualities of distribution voltage and things that affect it. An overview is also given on SFS-EN 50160 standards and how to use symmetric components to calculate unsymmetric situations. When choosing different measurement and control units for thesis, only some of their qualities were considered. The most suitable devices were tested in laboratory.

As a result of this study, a summary of the best options for replacing the unit in current use was created. Model-specific configurations for usage were also produced. Furthermore, an Excel chart of Modbus-registers needed in the test was included. Finally, notes of configuration were made of every tested unit.

There is no one universal replacement solution for the unit that connects to the substation automation system. None of the tested devices were able to replace the original unit – some compromises are needed in every case. It is necessary to transfer some of the actions to other automation units. Techno-economic prospects are important when making final decisions about the replacement unit. Also missing features and their effects need to be considered.