Jännitetasojen vertailu laivan sähköverkossa

Abstract

Insinöörityössä tutkittiin jännitetason valinnan merkitystä laivan sähköverkossa erityisesti taloudellisessa mielessä. Työssä käytettiin vertailun pohjana rakenteilla olevaa laivaa, jonka sähköverkko mitoitettiin uudelleen vaihtoehtoisille jännitteille. Työssä selvitettiin millainen vaikutus jännitetasolla on kaapeloinnin sekä laitteiden kustannuksiin ja minkälaiset jännitetasot tulevaisuudessa kannattaisi valita vertailulaivan kaltaiseen alukseen.

Kaapeleiden hankintahinnat kuparin maailmanmarkkinahinnan mukaan saatiin telakan hankinnasta. Kaapelinvetokustannusten laskemisessa käytettiin hyväksi telakan aiemmin alihankintana ostaman kaapelinvetotyön keskimääräisiä hintoja. Jännitetason vaikutusta laitekustannuksiin arvioitiin pyytämällä potentiaalisilta laitetoimittajilta tarjousta samoista laitteista eri jännitteellä.

Työssä saatiin selville, että vertailussa käytetyn laivan jännitetasot valittiin onnistuneesti. Tosin sähköverkon kustannuksia olisi todennäköisesti pystytty pienentämään käyttämällä laivan voimalaitoksessa sekä voimanjakelussa yhteistä 690 voltin jännitetasoa, ja yksinkertaistamalla verkkoa jättämällä päätaulujen väliltä pääjakelumuuntajat pois.

Kaapeloinnin kustannusten kannalta kuparin maailmanmarkkinahinnalla on oleellinen merkitys. Kuparin hinnan kehitystä tulisi pitää silmällä, koska se vaikuttaa jännitetasojen valintaan. Tulevaisuutta ajatellen kannattaisi myös tutkia, olisiko sähkönjakeluverkkoa mahdollista yksinkertaistaa siten, että kaikki vaatimukset kuitenkin täyttyvät. Mahdollisimman yksinkertainen verkko todennäköisesti vähentää kustannuksia ja lisää toimintavarmuutta.

The purpose of this graduate study was to research the effects of choosing different voltage levels, especially from a financial point of view. A ship which is currently under construction was used as a baseline and its electric power network was resized for new alternative voltage levels. In this study, the significance of the voltage level for the cable and equipment cost was examined, and it was considered what voltage levels should be chosen in future for ships that are equivalent to the comparison vessel.

The cable purchase prices according to copper world market price were gotten from the sourcing of the shipyard. The average subcontracting prices the shipyard has earlier paid were used in calculating the cost of the cable pulling expenses. The effect of the voltage level on the equipment cost was estimated by asking for a quotation from potential equipment suppliers.

It was discovered that the voltage levels used in the comparison ship were chosen successfully. However, the costs would probably have decreased by choosing the same 690 volt voltage level for both the power plant and the distribution network, and making the network simpler by removing the main distribution transformers between the main distribution boards.

An important factor for cable expenses is the copper world market price. The copper price development should be observed because it has influence on choosing the voltage levels. For future purposes, it would be worthwhile to research if the electrical network could be further simplified, while still fulfilling all the demands. Making the network as simple as possible could probably decrease expenses and increase reliability.