Muuntajan kaasuanalysaattorin simulointisovellus

Abstract

Opinnäytetyössä suunniteltiin ja toteutettiin suurjännitemuuntajan kaasuanalysaattorin toimintaa simuloiva sovellus. Opinnäytetyön tilaajana toimi Tampereen Aikuiskoulutuskeskus ja kaasuanalysaattorina Vaisalan kosteus-, vety- ja lämpötilalähetin MHT410. Simulointisovelluksen tavoitteena oli mahdollistaa Tampereen Aikuiskoulutuskeskuksen opetuksen kehittäminen kaasuanalysaattorin simulointisovellusta hyödyntäen. Tehtyä simulointisovellusta voidaan käyttää apuna esimerkiksi muuntajan kunnossapidon koulutuksissa.

Simulaatiosovellus toteutettiin Pythonia käyttäen. Python on maailman kolmanneksi suosituin ohjelmointikieli, ja se valikoitui tähän opinnäytetyöhön yksinkertaisuutensa ja helpon opittavuutensa takia. Pythonin graafinen käyttöliittymäpaketti Tkinter soveltui hyvin sovelluksen käyttöliittymän tekoon, joten se oli myös yksi syy käyttää Pythonia.

Simulointisovellukseen toteutettiin erilaisia muuntajan koulutustilanteita, joissa kaasuanalysaattori antaa todellisen kaltaisia mittaustietoja muuntajasta. Koulutustilanteissa koulutettavien on tarkoituksena keksiä paras toimintatapa kyseiseen tilanteeseen sekä havainnoida, miten kaasuanalysaattori näyttää muutokset muuntajassa. Sovellukseen tehtiin myös kaasuanalysaattorin led-tilojen simulointi niiden merkityksen ymmärtämiseksi. Sovellukseen tehtiin lisäksi kunnossapidon asentajille yleinen toimintaohje muuntajan hälyttäessä.

Simulointisovelluksesta luotiin ajettava tiedosto, joka ladattiin Tampereen Aikuiskoulutuskeskuksen Nirvan kampuksen tietokoneelle, jossa se on opiskelijoiden käytettävissä. Simulointiohjelman todellinen hyöty nähdään ajan kuluessa, kun Tampereen aikuiskoulutuskeskus on ottanut simulointisovelluksen osaksi opetustaan. Sovelluksesta saattaa tulevaisuudessa olla hyötyä myös Fingrid Oyj:n kunnossapidon asentajille, koska Fingrid on suunnitellut hankkivansa Vaisalan MHT410-kaasuanalysaattoreita suurjännitemuuntajiinsa.

The purpose of this thesis was to design and create an application that simulates the operation of a high voltage transformer gas analyzer. The thesis was commissioned by the Tampere Adult Education Centre and the gas analyzer was Vaisala’s humidity, hydrogen, and temperature transmitter MHT410. The aim of this thesis was to improve the development of teaching with the simulation application at the Tampere Adult Education Centre. The simulation application can be used, for example, in transformer maintenance training.

The simulation application was created using the python programming language. Python is the third most popular programming language in the world and was chosen as the programming language for this thesis due to its simplicity and ease of learning. Python’s Tkinter graphical user interface package was well suited for making an interface for this application, which was also one of the reasons to use Python.

The simulation application consists of various transformer training situations, in which the gas analyzer provides different measurement data about the transformer that mimic real life situations. In the training situations trainees are supposed to propose the best solution for each situation, as well as observe how the gas analyzer shows changes in the transformer. Furthermore, the application includes a simulation of the gas analyzer LED states for trainees to learn their meaning. In addition, a general operating instruction was created for the maintenance fitters in case of an alarm activation of the transformer.

An executable file was created from the simulation application, which was downloaded to a computer on the Nirva campus of the Tampere Adult Education Centre, where it is available for the students to use. The real benefits of the simulation application will be seen over time, when the Tampere Adult Education Centre has incorporated the simulation application as a part of their teaching. The application may also be useful for Fingrid Oyj’s maintenance fitters in the future, as Fingrid has planned to acquire Vaisala’s MHT410 gas analyzers for their high voltage transformers.