Prosessiteollisuuslaitoksen sähkönjakelujärjestelmän toteutuksen tarkastelu

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tarkasteltiin Yhdysvaltoihin sijoitetun prosessiteollisuuslaitoksen sähkönjakelujärjestelmän toteutusta. Tarkastelussa tavoiteltiin teollisuuslaitoksen kustannuksien pienentämistä. Opinnäytetyön lähtökohtana pidettiin Elomatic Oy:n hallussa olevia Yhdysvaltoihin valmistuneen teollisuuslaitoksen sähködokumentteja. Yhdysvallat on yksi IEC:n jäsenmaista, joten oikosulkulaskennan tulokset pohjautuvat IEC:n laatimiin standardeihin.

Opinnäytetyössä esitetyn teorian tarkoituksena on selventää lukijalle sähkönjakelujärjestelmän mitoittamiseen liittyviä käsitteitä. Teoriaosuudessa selvennetään laitteiston mitoittamisen periaatteita ja tuodaan esille laitteiston kustannustehokkaaseen suunnitteluun vaikuttavia tekijöitä.

Taloudellisuustarkastelussa hyödynnettiin ABB:n DOC -laskentaohjelmistoa, jonka takia komponenttien kustannuksien arvioinnissa on päädytty käyttämään ABB:n tuotteita. DOC:n tekemät laskennat perustuvat IEC -standardeihin, joten ohjelman käyttö ei aiheuttanut eri standardien välistä vertailua. Teoriaosuudessa esitettyjen laskelmien tarkoituksena on selventää ja verrata oikosulkulaskentaohjelmistolla saatuja tuloksia. Tuloksien vertailulla saadaan myös käsitys DOC -laskentaohjelmiston toimivuudesta sähkönjakelujärjestelmien tarkastelussa.

Aluksi sähkönjakelujärjestelmä mitoitettiin todellisiksi arvioitujen ympäristöolosuhteiden korjauskertoimia käyttäen. Kuitenkin tarkastelun luotettavuuden saavuttamiseksi laitteistoon vaikuttavia ympäristön olosuhteita heikennettiin. Korjauskertoimien kasvattaminen nosti sähkönjakelujärjestelmän kustannuksia lähemmäksi alkuperäisen järjestelmän arvioitua kustannusta. Kustannuksia verrattaessa täytyy muistaa, että alkuperäisessä laitteistossa on otettu huomioon mahdollisuus laitteiston laajentumiselle ja lopullisten kuormien epäselvyys suunnitteluvaiheessa. Kustannusvertailut alkuperäisen sähkönjakelujärjestelmän ja uudelleen mitoitettujen järjestelmien välillä on esitetty opinnäytetyön lopussa.

The aim of this thesis was to examine the implementation of a process industry plant’s electrical power supply and to identify potential decisions for getting financial savings. The process plant located in the United States, and the thesis was based on the plant’s electrical documents, held by Elomatic Oy. The United States is a member of IEC standards organization and complies with its existing standards. For this reason, the results are based on IEC standards.

The purpose of the theory presented in the thesis is to clarify the electrical power distribution system dimensioning principles for the reader. The theoretical part clarifies the equipment dimensioning principles that affect the factors of the equipment’s costeffective design.

Power distribution system was analyzed using ABB DOC calculation software. For this reason, all electrical power supply devices were chosen from ABB’s products. Software calculations were based on the IEC standards. By comparing the results, a perception of the software’s functionality in the electrical power distribution system analysis is obtained.

At first, the electrical power supply was dimensioned by using the correction factor of the estimated environmental conditions. To get reliability to the examination, the impacts of environmental conditions on the electrical power supply were increased. Increasing the correction factors raised the system’s costs closer to the original equipment cost estimate. In the comparison of the costs, the fact that in the design of original system the possibility of process expansion must be taken into account. Redimensioned system costs are presented at the end of the thesis.