Tehdasmuuntamon uudistamissuunnitelma : tehtaan sähköjärjestelmä

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella Amerplastin tehtaan vanhan muuntamon uudistus. Uudistussuunnitelmaan sisältyi muuntamokennoston ja muuntamon suojalaitteiden uusiminen sekä muuntamokaapeleiden mahdollinen uudelleen sijoittelu. Muuntamoille suunniteltiin malliverkkoja, joissa on esitetty muuntamon suojausta erilaisilla laiteratkaisuilla. Tarkoituksena oli myös selvittää sähkökatkon toteutus ja uudistustyön mahdollinen ajallinen kesto. Lisäksi tutustuttiin lyhyesti tehdasmuuntamon sähkönjakelun toteutukseen Amerplastin tehtaalla.

Opinnäytetyöraportti sisältää teoriaa muuntajista ja erilaisista muuntamon sähkönjakeluun liittyvistä suojalaitteista. Yhdelle tehtaan muuntajista tehtiin virtoihin ja tehoihin liittyvät laskelmat. Opinnäytetyössä käytiin läpi myös muuntamoissa tyypillisesti käytetyt suojalaitteet ja niiden toimintaperiaatteet ja selostettiin tehtaan muuntamon toimintaa.

Tarkastelun kohteena oli lisäksi tehtaan sähkönjakelun toteutus eli millaisia lähtöjä pääkeskuksilta on toteutettu tehtaan kuormalaitteille ja minkä vuoksi nämä ratkaisut ovat tehtaalla käytössä. Oikosulkua ja -virtaa sekä jännitteen alenemaa käsiteltiin opinnäytetyössä lähinnä teoreettisella tasolla.

Opinnäytetyö tulee aikanaan toimimaan ohjeena varsinaiselle muuntamon uudistamiselle. Osana opinnäytetyötä on selvitetty muun muassa tarvittavien kojeiden minimimäärä, muuntamon jakeluverkkoon tarvittava minimisuojaus ja muita urakoinnin aloittamisessa huomioitavia asioita.

Opinnäytetyössä on arvioitu sähkökatkon kestoa, sen aiheuttamia tuotannollisia menetyksiä ja mahdollisuuksia niiden minimoimiseen. Myös kennostojen rakennetta vaihtoehtoja pohdittiin materiaalikustannusten minimointia ajatellen. Uudistamissuunnitelman lisäksi pohdittiin muuntajien tämänhetkistä kuntoa ja mahdollisuuksia kunnon selvittämiseen.

Tekniset kuvat on toteutettu CADS 18 -opiskelijaversiolla, joten kuvien kaupallinen käyttö on kielletty.

The purpose of the thesis was to plan the renovation of the old transformer station at the Amerplast factory. The renovation plan included the renewal of transformer cells and transformer station’s safety devices and the possible rerouting of the transformer cables. Model grids were designed for the transforming stations, which demonstrates the transformer's protection with different types of device solutions. The goal was also to figure the execution of the power outage and the possible duration of the renovation work. In addition, we briefly got acquainted the execution of the electricity distribution of the Amerplast factory.

The thesis contains a theory about transformers and various safety devices related to the electricity distribution of the transformer station. Calculations related to current and power were performed for one of the factory's transformers. The thesis also examined the safety devices typically used in the transformer stations and their operating principles and explained the function of the factory’s transformer station.

In addition, the execution of the plant's electricity distribution was also subject of inspection. In other words, which types of outputs have been implemented from the power centrals and why these solutions are in use. The short circuit and short circuit current and voltage drop were treated mainly at theoretical level.

In time, the thesis will serve as a guide for the actual renovation of the transformer station. As part of the thesis, the minimum number of components needed, the minimum protection required for the transformer's distribution grid and other issues at the start of the contract process have been taken into account.

The duration of power outage, the production losses it causes and the possibilities to minimize them have been evaluated in the thesis. The cell structure options were also considered to minimize material costs. In addition to the renovation plan, the current state of transformers and the possibilities of clarifying their condition.